Зубчатые передачи В зубчатой передаче движение передают

Зубчатые передачи

В зубчатой передаче движение передают с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большее – колесом. Достоинства зубчатых передач: Недостатки зубчатых передач: • малые габариты при высокой надежности • необходимость точности • высокий КПД (97 – 98%) изготовления и монтажа • постоянство передаточного числа • шум при работе • небольшие нагрузки на валы и подшипники • простота обслуживания • возможность применения зубчатых передач в большом диапазоне нагрузок и скоростей Зубчатые передачи с параллельными осями: а - цилиндрическая прямозубая, б - цилиндрическая косозубая, в - шевронная, г - с внутренним зацеплением; с пересекающимися осями: д - коническая прямозубая, е - коническая с тангенциальными зубьями, ж - коническая с криволинейными зубьями; со скрещивающимися осями: з - гипоидная, и - винтовая; к - зубчато-реечная прямозубая Зубчатая передача, оси которой расположены под углом 90°, называется ортогональной.

Классификация зубчатых передач по расположению осей валов : • с параллельными осями • с пересекающимися осями • со скрещивающимися осями • соосные Зубчатые передачи с параллельными осями: а - цилиндрическая прямозубая, б - цилиндрическая косозубая, в - шевронная, г - с внутренним зацеплением; с пересекающимися осями: д - коническая прямозубая, е - коническая с тангенциальными зубьями, ж - коническая с криволинейными зубьями; со скрещивающимися осями: з - гипоидная, и - винтовая; к - зубчато- реечная прямозубая Зубчатая передача, оси которой расположены под углом 90°, называется ортогональной.

Классификация зубчатых передач по условиям работы : • закрытые (работающие в масляной ванне) • открытые (работающие всухую или смазываемые периодически) по числу ступеней: • одноступенчатые • многоступенчатые по способу соединения деталей: • передачи с непосредственным контактом тел вращения • передачи с гибкой связью (ременная, цепная) по взаимному расположению колес : с внешним и внутренним зацеплением по изменению частоты вращения валов: понижающие, повышающие по форме поверхности: цилиндрические, конические по окружной скорости колес: тихоходные при скорости до 3 м/с, среднескоростные при скорости до 15 м/с, быстроходные при скорости выше 15 м/с по расположению зубьев: прямозубые, косозубые, шевронные, с криволинейными зубьями по форме профиля зуба: эвольвентные, круговые, циклоидальные

Эвольвентой называется кривая, описываемая любой точкой прямой (производящей прямой), перекатывающейся без скольжения по неподвижной окружности. Окружность по которой перекатывается производящая прямая называется основной. О 1 О 2 – линия центров; Р – полюс зацепления; Окружности радиусов О 1 Р и О 2 Р – начальные окружности. ТТ- касательная к начальным Т окружностям; N 1 N 2 – производящая прямая; Угол между N 1 N 2 и ТТ – угол зацепления (20°). Т а b – линия зацепления (линия касания двух эвольвент)

Основные характеристики зубчатых передач Мощность на ведущем и ведомом валах, к. Вт: Р 1 и Р 2 Угловая скорость ведущего и ведомого валов, рад/с: ω1 и ω2 Частота вращения ведущего и ведомого валов, об/мин: n 1 и n 2 Эти характеристики являются достаточными для проектировочного расчета. Производные характеристики: Коэффициент полезного действия (КПД) передачи: Окружная скорость ведущего и ведомого валов, м/с: d – диаметр колеса, м. Передаточное число: Стандартный ряд передаточных чисел: 1; 1, 25; 1, 5; 2; 2, 5; 3, 15; 4; 5; 6, 3; 8; 10; 12, 5… Окружная сила передачи, Н: Вращающий момент, Нм: Зависимость между моментами на валах:

Геометрия зацепления (цилиндрические зубчатые колеса) Часть зубчатого колеса, на которой расположены зубья, называется венцом; часть, насаживаемая на вал, называется ступицей. Делительная окружность делит зуб по высоте на ножку и головку. Окружной делительный шаг зубьев ( P t ) – расстояние межд одноименными профилями соседних зубьев, измеренное по делительной окружности (сумма окружной толщины и ширины впадины). Окружной делительный модуль: Колеса, находящиеся в зацеплении друг с другом, должны иметь одинаковый модуль. Стандартные значения модулей (мм): 1 – й ряд: 1, 0; 1, 25; 1, 5; 2, 0; 2, 5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 2 – й ряд: 1, 125; 1, 375; 1, 75; 2, 25; 2, 75; 3, 5; 4, 5; 5, 5; 7; 9.

Геометрические параметры зацепления (цилиндрические прямозубые передачи) Модуль – основной параметр зубчатых колес (стандартизован) Шаг зацепления pt Делительная окружность d 1 и d 2 Начальная окружность dw 1 и dw 2 У большинства зубчатых колес: d 1=dw 1 d 2=dw 2 Высота головки зуба: Высота ножки зуба: Диаметр окружности вершин зубьев: da= d + 2 ha = z m + 2 m = m(z + 2) Диаметр окружности впадин зубьев: df= d - 2 hf = m(z – 2, 5) Межосевое расстояние:

Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых колес Прямозубая передача Окружная (тангенциальная) сила: Радиальная сила: α – угол зацепления (20°); Fr≈0, 36 F 1

Косозубая передача Окружная (тангенциальная) сила: Радиальная сила: β – угол наклона зубьев (8… 20°) Осевая сила: Критерием работоспособности зубчатых передач является износостойкость активных поверхностей зубьев и их изгибная прочность. Расчет выполняют по контактным напряжениям H и по напряжениям изгиба F (и те и другие являются повторно-переменными).