19. Виды и кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями колёс

Зубчатые механизмы содержат в своем составе зубчатые колеса. На рисун-

ке 2.1 показаны схемы различных соединений зубчатых колес с валом.

Зубчатые механизмы служат для передачи вращательного движения от од-

ного звена (входного) к другому (выходному).

Зубчатые механизмы делятся в зависимости от взаимного расположения

валов на следующие виды:

- с параллельными валами (передачи с цилиндрическими колесами),

- с пересекающимися валами (передачи с коническими колесами),

- со скрещивающимися валами (червячные передачи).

На рисунке 2.2 изображены схемы некоторых простейших зубчатых механизмов

Основной характеристикой зубчатого механизма является его передаточное

отношение. Передаточным отношением механизма называется отношение угловой

скорости входного звена к угловой скорости выходного т.е.

Для простейших зубчатых механизмов, состоящих из пары колес передаточное отношение равно обратному отношению чисел зубьев колес, т.е.

где z1 и z2 - числа зубьев шестерни и колеса. В плоских зубчатых механизмах передаточному отношению приписывается знак «плюс» (+), если направления вращения входного и выходного валов совпадают между собой, и знак «минус (-) - в противном случае. Для пространственных зубчатых механизмов вопрос о знаке передаточного отношения не ставится. При последовательном соединении нескольких ступеней, образующих сложный механизм, общее передаточное отношение равно произведению частных передаточных отношений отдельных ступеней, входящих в состав механизма, т.е.

20. Червячная передача. Устройство, кинематика и синтез.

Ч ервячной - называется зубчатая передача, состоящая из двух подвижных звеньев - червяка и зубчатого колеса и предназначенная для передачи и преобразования вращательного движения между ортагональными перекрещивающимися осями. Червяком называют звено, наружная поверхность которого имеет форму винта. Червячным колесом называется зубчатое колесо с косыми зубьями, которое зацепляется с червяком. Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной. На практике применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки. Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило, изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов. Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом. по виду делительной поверхности червяка

1)цилиндрические червячные передачи - червяк и колесо в передаче имеют цилиндрические делительные и начальные поверхности;

2)глобоидные червячные передачи - делительная и начальная поверхности червяка образованы вращением отрезка дуги делительной или начальной поверхности парного червячного колеса вокруг оси червяка;

по виду теоретического торцового профиля витка червяка

1)архимедов червяк (ZA) - профиль выполнен по архимедовой спирали;

2)эвольвентный червяк (ZI) - профиль выполнен по эвольвенте окружности;

3)конволютный червяк (ZN) - профиль выполнен по удлиненной эвольвенте

Функционирование: Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (червячному колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения i червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых приложениях — до 1000

Передаточное отношение червячной передачи определяется по формуле: U = Uk / Uч, Где Uк - число зубьев колеса, Uч – число зубьев (заходов) червяка. Для однозаходного червяка передаточное отношение равно числу зубьев червячного колеса, что и объясняет большое передаточное отношение червячных передач.

Пусть Zч- число заходов червяка, h=P*Zч- ход винтовой линии, P- шаг витков. При повороте червяка на угол αч=2*π, делительная окружность червячного колеса перекатывается по образующей делительного цилиндра червяка на величину хода h, и червячное колесо поворачивается на угол : αк=h/(0.5*dк)=2* h/(m*Zк).Делительные диаметры dк=m*Zк и dч=q*m, где q=8—12- число модулей в делительном диаметре.