5 Общие сведения о зубчатых механизмах
Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару, называется зубчатой передачей. В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи вращательного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Зубчатые механизмы используются в большинстве машин и приборов для согласования движения в широком диапазоне мощностей (до 100000квт) и скоростей (до 200м/с). Они имеют высокий К.П.Д. (до 0,97-0,98 на одну пару), надежны в работе, компактны и просты в обслуживании.
К недостаткам зубчатых передач следует отнести: необходимость изготовления с высокой точностью, шум в работе.
Передача движения реализуется с помощью зубчатых колес снабженных чередующимися выступами и впадинами.
У зубчатого колеса различают тело и зубчатый венец, отделенный от тела сосной поверхностью впадин. Линия пересечения боковой поверхности зуба с плоскостью перпендикулярной оси колеса называется профилем зуба. Колесо, радиус которого равен бесконечности называется рейкой.
5.1 Классификация зубчатых механизмов
Простейший зубчатый механизм состоит из двух подвижных, соединенных между собой зубчатых колес. При этом меньшее колесо называется шестерней, а большее зубчатым колесом.
Зубчатые передачи можно классифицировать.
По характеру движения осей:
а) Обычные – имеют неподвижные геометрические центры (оси) колес. (Рис 5.1а,б,в)
б) Планетарные – центры одного или нескольких колес подвижны. (Рис 5.1,г,д)
2) По взаимному расположению осей:
а) Цилиндрические – с параллельными осями (Рис 5.1а).
б) Конические – с пересекающимися осями (Рис 5.1б).
в) Гиперболоидные - с перекрещивающимися осями (Рис 5.1в). К этому типу так же относятся: червячные, винтовые и гипоидные передачи.
3) По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев колес:
а) Внешнего зацепления – (Рис 5.1а,б,в)
б) Внутреннего зацепления – (Рис 5.1е).
4) По направлению зубьев, оцениваемому по расположению линии зубьев:
а) с прямыми зубьями
б) с винтовыми зубьями, линии которых на сосной поверхности являются винтовыми линиями. Косозубое колесо является разновидностью винтового.
5) По профилю зубьев колес:
а) Эвольвентное зацепление – профиль зуба является эвольвентой окружности.
б) Циклоидальное – профили зубьев являются циклоидами.
в) Зацепление Новикова – выпуклый профиль зуба одного колеса и вогнутый другого очерчены дугами окружностей.
6) В зависимости от назначения зубчатые передачи могут встраиваться в конструкцию машины (встроенные) или выделяться в самостоятельный узел.
7) По конструктивному исполнению могут быть расположены вне корпуса (открытые) или в корпусе (закрытые). Открытые, как правило, прямозубые работают без смазывания при небольших окружных скоростях.
8) Силовые и не силовые. Силовые используются для передачи мощности и их габариты в основном определяются прочностью и надежностью. Не силовые выполняют в основном кинематические функции.
9) Понижающая передача называется –редуктор, повышающая – мультипликатор.
Рис. 5.1