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: 3 из 4

Косозубыми называются колеса, у которых теоретическая делительная линия зуба является частью винтовой линии постоянного шага. Линия зуба косозубых колес может иметь правое и левое направление винтовой линии. Угол наклона линии зуба обозначается β. Косозубые передача с параллельными осями имеет противоположное направление зубьев ведущего и ведомого колес и относится к категории цилиндрических зубчатых передач, так как начальные поверхности таких зубчатых колес представляют собой боковую поверхность цилиндров. Передача с косозубыми колесами, оси которых скрещиваются, имеет одинаковое направление зубьев обоих колес называется винтовой зубчатой передачей.

У косозубых передач контактные линии расположены наклонно по отношению к линии зуба, поэтому в отличие от прямых косые зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что обеспечивает плавность зацепления и значительное снижение динамических нагрузок и шума при работе передачи. Поэтому косозубые передачи по сравнению с прямозубыми допускают значительно большие предельные окружные скорости колес. Угол перекрытия косозубого колеса состоит из угла торцового и угла осевого перекрытий, значит, коэффициент перекрытия косозубой передачи _ равен сумме коэффициентов торцового _ и осевого _ перекрытия:

_ = _+ _ 2,

поэтому у косозубой передачи нет периода однопарного зацепления.
Основные параметры косозубой передачи:

- нормальный модуль m_n= p_n/ π

• 
  нормальный шаг зубьев р_n= π m_n;
  
• 
  окружной модульm_t= p_t/ π=m_n/cos
  
• 
  окружной шаг p_t= πm_t=
  

- диаметр делительной окружности d = m_nz/cos;

- высота головки зуба h_a = m_n

• 
  высота ножки зубаh_f= m_n +c=1,25 m_n;
  

с=0,25 m_n –радиальный зазор

- высота зубьев цилиндрических колес h= h_a + h_f= m_n+1,25m_n=

=2,25 m_n

- диаметр вершин зубьев d_a = d+2 h_a= d+2m_n

- диаметр впадин зубьев d_f= d - 2 h_f=d - 2,25 m_n

- межосевое расстояние a_w=(d₁+d₂)/2= m_n (z₁+z₂)/2cos;

• 
  коэффициент осевого перекрытия косозубой передачи
  

_ = b/p_x,

где b – ширина венца

p_x– осевой шаг.

Если _ - целое число, суммарная длина контактных линий будет все время оставаться постоянной, что благоприятно для работы, так как нагрузка на зубья в процессе зацепления будет оставаться постоянной, а шум и динамические нагрузки уменьшатся. Суммарная длина контактной линии:

l_Σ = b_/ cos .
Радиусы кривизны боковых поверхностей зубьев

; ;

С уменьшением ρ₁; ρ₂ увеличивается контактное напряжение δ_h на боковой поверхности зуба и уменьшается площадь контакта, т. е. уменьшается нагрузочная способность передачи.

Линейный контакт повышает чувствительность к перекосам колес и ограничивает контактную прочность из-за малого радиуса кривизны ρ



Силу нормального давления в зацеплении F_n можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие:

• 
  окружная F_t= 2Т/ d;
  
• 
  радиальнаяF_r= F_t·tgα/cos;
  
• 
  осеваяF_a= F_t·tg
  

Т- передаваемый крутящий момент;

= 8…20⁰ – угол наклона зубьев;

α = 20⁰ – угол зацепления.

Наличие осевой силы существенный недостаток косозубых передач.

В отличие от косозубой в винтовой зубчатой передаче между зубьями возникает не линейный, а точечный контакт. Это значительно увеличивает контактные напряжения и снижает нагрузочную способность передачи. Поэтому винтовые зубчатые передачи не применяют в качестве силовых передач. Обязательное условие для зубчатой винтовой передачи – равенство нормальных модулей.

Цилиндрическое зубчатое колесо, венец которого состоит из участка с правыми и левыми зубьями, называется шевронным. Часть венца зуба одинакового направления называется полушевроном.

Наклон участков зубьев в противоположные стороны обеспечивает компенсацию осевых сил, возникающих при работе такой зубчатой передачи. Шевронные колеса отличаются плавностью работы и повышенной несущей способностью, характерными для косозубой передачи. Они применяются в средних и крупных передачах, в том числе в уникальных, работающих с окружной скоростью до 200 м/сек (турбинные редукторы и др.). Колёса без дорожки (рис., а) требуют специального оборудования для нарезания зубьев. Колёса с дорожкой (рис., б) могут быть нарезаны на обычных зубофрезерных станках, но ширину колеса при этом приходится увеличивать на ширину проточки b. Передачу из двух пар косозубых колёс с противоположным наклоном зубьев применяют тогда, когда пространство между ними можно использовать для размещения другой передачи (рис., в).





Зубчатые конические передачи

Конические зубчатые передачи применяют при пересекающихся или скрещивающихся осях



Коническая прямозубая передача а), передача с круговым зубом б)

Применяют во всех отраслях машиностроения, где по условиям компоновки машины необходимо передать движение между пересекающимися осями валов. Конические передачи сложнее цилиндрических, требуют периодической регулировки. Для нарезания зубчатых конических колес необходим специальный инструмент. В сравнении с цилиндрическими конические передачи имеют большую массу и габарит, сложнее в монтаже. Кроме того, одно из конических колёс, как правило шестерня, располагается консольно. При этом, вследствие повышенной деформации консольного вала, увеличиваются неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца и шум.

Конические колёса бывают с прямыми и круговыми зубьями.

Передаточное числа при межосевом угле



Для конической прямозубой передачи рекомендуется u = 2, 2,5; 3,15; 4, для передачи с круговыми зубьями возможны более высокие значения u; наибольшее значение u = 6,3.