Зубчасті механізми – механізми, в яких передача руху від однієї ланки до іншої відбувається за допомогою зубців, які нанесені на поверхню ланки.
Вони отримали широке використання в техніці: кінематичних передачах, приборах тощо.
Переваги і недоліки.
Переваги:
1. Компактність.
2. Можливість передавати великі потужності (до 1000 кВт).
3. Найбільші швидкості обертання (до 30 м/с).
4. Сталість передатного відношення.
5. Найбільший ККД (0,98..0,99 в одній ступіні).
Недоліки:
1. Неможливість передачі на великі відстані.
2. Жорсткість передачі (неможливість охоронити механізм від перевантаження ( поломка зубів).
3. Гучність.
4. Необхідність забезпечення змащенням, низька зносостійкість.
Класифікація.
По розташуванню валів:
1. с паралельними осями (циліндричні з внутрішнім і зовнішнім зачепленням),
2. с пересічними осями (конічні),
3. з перехресними осями (гвинтові, гепоїдні, черв'ячні, колесо-рейка).
За розташуванням зубців:
1. прямозубі,
2. косозубі.
За формою профілю зубців:
1. евольвентні – найбільш поширені, (Ейлер, 1760 р.)
2. кругові – велика навантажувальна здатність (в 1,5..1,7 разів вище, ніжу косозубих циліндричних), але складні у виготовлені (Новиков, 1954 р.)
2. циклоїдальні ( в годинниках).
Якщо радіус одного колеса дорівнює нескінченності, то колесо обертається на рейку. Рейкове зачеплення використовують при необхідності перетворення обертального руху на поступальний. Головною перевагою внутрішнього зачеплення є те, що зуб більшого колеса має вигнутий профіль, а зуб меншого колеса опуклий профіль. При цьому навантаження будуть меншими у порівнянні з зовнішнім зачепленням.
Передачі косозубі мають більшу навантажувальну здатність у порівнянні з прямозубими. Одна у цих передачах існує осьове зусилля, яке потребує використовувати більш складні опори валів – упорно-радіальні чи конічні роликові підшипники. Щоб компенсувати осьові зусилля використовують здвоєні косозубі передачі (використовують у тепловозах) шевронні передачі ( більш висока навантажувальна здатність, але складні у виготовленні).
При осях, які перетинаються, використовують конічні. Зубці бувають прямими, тангенціальними, круговими. Навантажувальна здатність низька (75% від циліндричної передачі). Якщо осі перехрещуються доцільно використовувати черв’ячну передачу, яка складається з черв’яка (гвинт) та черв’ячного колеса. Переваги черв’ячної передачі: велике передаточне відношення (до 80), недоліки: низький ККД, нагрів передачі, що потребує додаткової вентиляції. Гепоїдна передача зовні нагадує конічну, але осі її перехрещуються.
По профілю зубців найбільш поширені евольвентні передачі.
Евольвента – траєкторія точки, що лежить на прямій і може бути отримана у результаті кочення прямої по основному колові без ковзання. Окружність радіусом rb розгортка якої є евольвентою, моє назву основна. Якщо основну окружність з радіусом rb замінити циліндром, а пряму АВ на площину, то отримаємо евольвентну поверхню зубця.
Основна теорема зачеплення – теорема Вілліса
Зачеплення бокових профільних зубців зубчастих коліс буде безперервним зі сталим передаточним відношенням, якщо загальна нормаль до бокових профілів зубців ділить міжосьову відстань на частини зворотно пропорційні кутовим швидкостям, а точка перетину загальної нормалі з лінією центрів займає постійне положення. Вона виражається відношенням: де і12 – передаточне відношення пари зубчастих коліс.
Передаточне число u – це передаточне відношення у напрямку силового потоку.
Полюс зачеплення (Р) – точка перетину загальної нормалі з лінією центрів.
Окружності, які проходять через полюс зачеплення мають назву – основні окружності. У процесі обертання зубчастих коліс ці окружності котяться одна по одній без ковзання. У передачах виготовлених без зміщення ріжучого інструменту основні окружності співпадають з ділильними. Загальна нормаль n-n має назву лінія зачеплення, тому усі точки контакту зубців завжди знаходяться на цій лінії.
Кут між загальною нормаллю і загальною дотичною має назву кут зачеплення. Відрізок N1N2 має назву теоретична лінія зачеплення. Дійсна лінія зачеплення лежить на перетині лінії NN з окружностями вершин відрізок ab.
За час зачеплення пари зубців точка бокового профілю зуба, що лежить на ділильній окружності описує траєкторію, яка називається дугою зачеплення.
Переваги евольвентних передач:
1. можливість зміни в деяких межах міжосьової відстані без порушення профілів, що спрягаються,
2. зачеплення колеса з будь-яким іншим колесом при однакових параметрах зачеплення,
3. можливість здійснення передачі без мертвого ходу,
4. відносно просте виготовлення коліс.
Размер 112 kb
Язык - украинский