Лекция 4 тм. 3. 4 Зубчатые передачи

• Название: 3. 4 Зубчатые передачи
• Дата: 17.11.2019
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: Лекция 4 тм.doc
• Тип: Документы; #95630
• страница: 1 из 4

Тема 3.4 Зубчатые передачи
1.Общие сведения о зубчатых передачах

2.Основы теории зубчатого эвольвентного зацепления

3.Цилиндрическая прямозубая, косозубая и шевронная пепедача

4.Критерий работоспособности расчет зубчатых передач

5.Расчет цилиндрических передач на изгибную выносливость

6.Коническая прямозубая передача

7.Планетарные зубчатые передачи

В.1 Зубчатой передачей называется меха­низм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек. Зубчатое зацепление представляет собой высшую кинематическую пару, так как зубья теоретические соприкасаются между собой по линиям или точкам.

Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется веду­щим, а на получающем вращение — ведомым. Меньшее из двух колес со­пряженной пары называют шестерней; большее — колесом; тер­мин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи.

Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении. Они очень надежны в работе, обеспечивают постоянство передаточного числа, компактны, имеют высо­кий КПД, просты в эксплуатации, долговечны и могут передавать любую мощность (до 36 тыс. кВт). К недостаткам зубчатых передач следует отнести: необходимость высо­кой точности изготовления и монтажа, шум при работе со значительными скоростями, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа.

Зубчатые передачи классифицируются по признакам, приведенным ниже.

1. 
   По взаимному расположению осей колес: с па­раллельными осями (цилиндрическая передача — рис. 1,а; цилиндрическая косозубая передача рис. 1, б); с пере­секающимися осями (коническая прямозубая передача — рис. 1, д; коническая с тангенциальными зубьями –рис.1,е; коническая с криволинейными зубьями –рис.1,е;); со скрещива­ющимися осями (гипоидная - рис. 1, з; винтовая передача — рис. 1, и; зубчато-реечная прямозубая — рис. 1, к).
   
2. 
   В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев различают передачи с внеш­ним и внутренним зацеплением. В первом случае (рис. 2, а) враще­ние колес происходит в противоположных направлениях, во втором (рис.2. б) — в одном направлении. Реечная передача (рис.2,б) служит для преобразования вращательного движения в поступательное.
   
3. 
   По форме профиля различают зубья эвольвентные и неэвольвентные, например цилиндрическая передача Новикова, зу­бья колес которой очерчены дугами окружности.
   
4. 
   В зависимости от расположения теоретичес­кой линии зуба различают колеса с прямыми зубьями, косыми, шевронными и винтовыми. В непрямозубых передачах возрастает плавность работы, уменьшается износ и шум. Благодаря этому непрямозубые передачи большей частью применяют в установках, требующих высоких окружных скоростей и пере­дачи больших мощностей.
   
5. 
   По конструктивному оформлению различают закры­тые передачи, размещенные в специальном непроницаемом корпусе и обес­печенные постоянной смазкой из масляной ванны, и открытые, работаю­щие без смазки или периодически смазываемые консистентными смазками (рис. 174).
   
6. 
   По величине окруж­ной скорости различают: тихо­ходные передачи (v равной до 3 м/с), среднескоростные (v равной от 3... 15 м/с) и быстроходные (v более 15 м/с).
   

7. По изменению частоты вращения вала: понижающие; повышающие.


Рисунок 1



а б
Рисунок 2
Основная кинематическая характеристика всякой зубчатой передачи - передаточное число u - отношение числа зубьев колеса z₂ к числу зубьев шестерни z₁:

u = z₂ /z₁
Определение передаточного отношения остается таким же, как и для других механических передач, т.е.

u = ω₁ /ω₂

Потери энергии в зубчатых передачах зависят от типа передачи, точности ее изготовления, смазки и складываются из потерь на трение в зацеплении, в опорах валов и потерь на перемешивание и разбрызгивание масла. Потерянная механическая энергия переходит в тепловую. Потери в зацеплении характеризуются коэффициентом ή_з, потери в одной паре подшипников – ή_п, потери на перемещение и разбрызгивание масла - ή_м. Общий КПД одноступенчатой закрытой передачи:

КПД= ή_з ή_п² ή_м
Ориентировочно ή_з= 0, 96…0,98 – для закрытой передачи; ή_з=

= 0, 95…0,96 - для открытой передачи; ή_п = 0,99…0,995 – для подшипников качения; ή_п = 0,96-0,98 – для подшипников скольжения; ή_м= 0,98…0,99. Поверхности взаимодействующих зубьев колес, обеспечивающие заданное передаточное отношение называются сопряженными. Процесс передачи движения в кинематической паре, образованной зубчатыми колесами, называется зубчатым зацеплением.