Классификация зубчатых передач по расположению осей колес

1. Оси параллельны (плоские механизмы). Начальные поверхности − цилиндры. Передачи с цилиндрическими колесами: прямозубые, косозубые, шевронные.

Рис. 3.1.1.

      

Рис. 3.1.2.

 , знак «+» для внутреннего зацепления. (3.1)

Достоинство косозубых колес состоит в бόльшем коэффициенте перекрытия, по сравнению с прямозубыми, что позволяет повысить плавность хода и передаваемое усилие.

Недостаток − осевая сила, для компенсации которой необходимо применять радиально-упорные подшипники. Устранен у шевронных передач.

2. Оси пересекаются (пространственные механизмы). Начальные поверхности −конусы. Коническая передача: колеса с прямыми, тангенциальными и криволинейными зубьями

Модуль передаточного отношения .         (3.1.2)

 

	Рис. 3.1.5. Цилиндрический червяк. В формуле (3.2) z1 −число заходов червяка.

3.  Скрещивающиеся оси (пространственные механизмы). Начальные поверхности − гиперболоиды вращения. Применяются упрощенные варианты:

Начальные поверхности − цилиндры: винтовая передача и ее модификация − червячная.

Начальные поверхности − конусы: гипоидная передача и ее модификация − спироидная.

 

Основные размеры прямозубого эвольвентного колеса

Основная теорема зацепления. Общая нормаль к вращающимся соприкасающимся профилям (зубьям) делит межосевое расстояние обратно пропорционально угловым скоростям профилей.

Для равномерного вращения обоих колес точка ее пересечения с линией центров должна быть неподвижной. Это условие выполняется, в частности, для профилей, очерченных по эвольвенте окружности.

Модуль зацепления m − число миллиметров диаметра какой-либо окружности колеса приходящееся на один зуб.
     Делительная окружность − окружность зубчатого колеса, на которой модуль и шаг принимают стандартное значение.
     Шаг p − расстояние по дуге окружности между одноименными точками профилей соседних зубьев (рис. 3.1.6).

inv αy

Рис. 3.1.6

inv αy

 Угловой шаг t − центральный угол соответствующий дуге p − окружному шагу по делительной окружности (рис. 3.1.6).  Шаг колеса делится на толщину зуба s_y и ширину впадины e_y.
     Толщина зуба s_y − расстояние по дуге окружности r_y между разноименными точками профилей зуба. Ширина впадины e_y − расстояние по дуге окружности r_y между разноименными точками профилей соседних зубьев.
    Угол профиля α_y − острый угол между касательной к профилю в данной точке и радиусом-вектором, проведенным в данную точку из центра колеса.

Инволюта inv α_y − угол развернутости эвольвенты, табличная функция α_y

Для сокращения номенклатуры режущего инструмента стандарт устанавливает нормативный ряд модулей и определенные соотношения между размерами элементов зуба. Эти соотношения определяются:

§ для зубчатых колес определяются параметрами исходной рейки через параметры ее нормального сечения − исходный контур;

§ для зубчатого инструмента определяются параметрами исходной производящей рейки через параметры ее нормального сечения − исходный производящий контур (рис. 3.1.7);

По ГОСТ 13755-81 значения параметров исходного контура должны быть следующими:

· угол главного профиля α = 20 ⁰ ;

· коэффициент высоты зуба h^*_a = 1 ;

· коэффициент высоты ножки h^*_f = 1,25;

· коэффициент граничной высоты h^*_l = 2 ;

· коэффициент радиуса кривизны переходной кривой r ^*_f = c^* / ( 1 - sinα ) = 0,38 ;

· коэффициент радиального зазора в паре исходных контуров c^* = 0,25 .

Рис. 3.1.7

Производящий контур − проекция режущих кромок инструмента на плоскость перпендикулярную оси заготовки. Исходный производящий контур отличается от исходного высотой зуба h₀ = 2,5m.

Изготовление зубчатых колес

Нарезание эвольвентных профилей методом обката или огибания является наиболее распространенным способом производства зубчатых колес. Режущим инструментом в этом случае может быть зубчатая рейка (гребенка), червячная фреза или долбяк в форме шестерни. Нарезание колес производится соответственно на зубострогальном, зубофрезерном или зубодолбежном станках. Применяется также горячий прокат.

При обкатке режущий инструмент и заготовка получают относи­тельное движение, такое же, как при зацеплении зубчатой рейки (или шестерни) с колесом.

Наиболее распространенными станками для нарезания эвольвентных .цилиндрических колес методом обкатки являются зубодолбежные станки с инструментом в виде режущей шестерни. Для нарезания эвольвентных колес с крупным модулем более приспособлен зубострогальный станок с инструментом − рейкой. Процесс нарезания коле­са рейкой осуществляется при сложном движении заготовки А (рис. 3.1.8), складывающемся из поступательного и вращательного движений в горизонтальной плоскости, и при возвратно-поступательном движении инструмента Б по вертикали.

Обкаточное движение подачи заготовки происходит в проме­жутке между двумя рабочими ходами инструмента, когда он на­ходится в верхнем положении.

Преимуществом зуборезных станков, работающих по методу об­ката, является то, что одним и тем же инструментом можно нарезать эвольвентные профили зубьев для колес с разными числами зубьев.

Рис. 3.1.8. Схема процесса нарезания зубьев

Модульная прямая рейки − средняя прямая, на которой тол­щина зуба равна ширине впадины.

Делительная прямая рейки − прямая, касающаяся делительной окружности колеса.

Делительная окружность колеса − окружность, на которой шаг зацепления равен шагу инструментальной рейки .

Если делительная окружность колеса касается модульной пря­мой рейки, то профиль зуба будет нормальным («нулевым» или «некорригированным»). У такого колеса высота головки зуба h_г равна модулю, а толщина зуба S по делительной окружности равна ширине впадины

Корригированными или «исправленными» называются зубчатые колеса, нарезанные смещенной инструментальной рейкой (рис. 3.1.9). В этом случае делительная окружность колеса с модульной прямой рейки не соприкасаются. Корригирование зубчатых колес производится с целью уменьшения габаритов и улучшения качества (исправления) зацепления: устранения подрезания ножки зуба, увеличения коэффи­циента перекрытия, уменьшения износа, повышения прочности зуба.

При нарезании корригированных колес расстояние  между модуль­ной прямой рейки и делительной окружностью нарезаемого  колеса называется сдвигом рейки, где х называют смещением рейки.

Смещение рейки х сравнительно с ее положением для нормальных (нулевых) колес при сдвиге в направлении от центра колеса считается положи­тельным, а в направлении к центру — отрицательным.

Минимальное смещение рейки, необходимое для устране­ния подрезания ножки зуба, определяется формулой

,

где f – коэффициент высоты головок зубьев,

 z – число зубьев колеса,

 – угол профиля рейки.       

При f = 1 и =20° расчетная формула имеет вид

.

К методу обката можно отнести также нарезание зубьев червячной фрезой и прокат зубчатых колес.

Рис. 3.1.9

Применяется также метод копирования,когда линия режущей кромки инструмента соответствует форме нарезаемого зуба: нарезание модульной фрезой. Недостаток: т.к. форма зуба даже для колес одинакового модуля зависит от числа зубьев, приходится на каждый модуль иметь 8 фрез.

К этому методу относятся также точное литье, штамповка. 

Методы изготовления конических и гипоидных передач: зубострогание, нарезание резцовыми головками, протягивание.

 

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1170; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!