- •Часть I. Теория механизмов и машин
- •1 Определения и классификации
- •2 Структурная формула механизма
- •2.1 Число степеней свободы
- •2.2 Связи кинематических пар
- •2.3 Избыточные связи механизма
- •2.4 Вывод структурной формулы
- •2.5 Устранение избыточных связей
- •2.6 Двумерные модели механизма
- •3 Кинематика рычажных механизмов
- •3.1 Определение положений
- •3.1.1 Группы Ассура
- •3.1.2 Замена высших пар
- •3.2 Планы скоростей и ускорений
- •3.2.1 Группа Ассура с вращательными парами
- •3.2.2 Группа Ассура с внешней поступательной парой
- •3.3 Метод кинематических диаграмм
- •3.3.1 Построение диаграмм
- •3.3.2 Сущность производных функции положения
- •3.4 Метод векторных контуров
- •3.5 Простейшие задачи синтеза
- •3.5.1 Синтез по крайним положениям коромысла
- •3.5.2 Синтез по положениям шатуна
- •3.5.3 Синтез по заданной шатунной кривой
- •4 Кинематика кулачковых механизмов
- •4.1 Схемы и определения
- •4.2 Анализ механизма первой схемы
- •4.2.1 Кинематические диаграммы
- •4.2.2 Угол давления
- •4.3 Синтез механизма первой схемы
- •4.3.1 Начальный радиус и эксцентриситет
- •4.3.2 Построение профиля кулачка
- •5 Кинематика зубчатых механизмов
- •5.1 Цилиндрические прямозубые передачи
- •5.1.1 Среднее передаточное отношение
- •5.1.2 Мгновенное передаточное отношение
- •5.1.3 Центроиды зацепления
- •5.2 Эвольвентное зацепление
- •5.2.1 Принцип образования зацепления
- •5.2.2 Эвольвента, её свойства и уравнения
- •5.2.3 Элементы колёсного зацепления
- •5.2.4 Элементы реечного зацепления
- •5.3 Профилирование зубьев
- •5.3.1 Метод обката
- •5.3.2 Коррекция эвольвентного зацепления
- •5.3.3 Исходный производящий контур
- •5.4 Параметры колеса и зацепления
- •5.4.1 Станочное зацепление
- •5.4.2 Рабочее зацепление
- •5.4.3 Блокирующие контуры
- •5.5 Цилиндрические косозубые передачи
- •5.5.1 Образование косозубого зацепления
- •5.5.2 Изготовление зацепления
- •5.5.3 Коэффициент перекрытия косозубой передачи.
- •5.6 Конические передачи
- •5.6.1 Прямозубое эвольвентное зацепление
- •5.6.2 Изготовление зацепления
- •5.6.3 Червячное зацепление
- •5.7 Сложные зубчатые передачи
- •5.7.1 Передачи с неподвижными осями колёс
- •5.7.2 Планетарные передачи
- •5.7.3 Синтез планетарной передачи
- •5.7.4 Волновая передача
- •6 Силовой расчёт механизмов
- •6.1 Постановка задачи
- •6.2 Силы инерции
- •6.3 Методы силового расчёта
- •6.4 Пример погруппного силового расчёта
- •6.4.1 Расчёт группы 4, 5
- •6.4.2 Расчёт группы 2, 3
- •6.4.3 Расчёт начального механизма
- •6.4.4 Теорема Жуковского
- •6.4.5 Проверка силового расчёта
- •7 Динамика машин
- •7.1 Приведение сил и масс
- •7.2 Определение скорости звена приведения
- •7.2.1 Скорость из уравнения кинетической энергии
- •7.2.2 Скорость по диаграмме ф. Виттенбауэра
- •7.2.3 Дифференциальное уравнение движения машины
- •7.3 Подбор маховика
- •7.4 Уравновешивание вращающихся звеньев
- •7.5 Уравновешивание механизмов
- •Часть II. Детали машин и основы конструирования
- •8 Основы проектирования деталей машин
- •8.1 Составные части машины
- •8.2 Основные критерии работоспособности и расчёта деталей машин
- •9 Соединения деталей машин
- •9.1 Сварные соединения
- •9.1.1 Общая характеристика
- •9.1.2 Виды сварных соединений и типы сварных швов
- •9.1.3 Расчёт сварных швов.
- •Расчёт и конструирование стыковых сварных швов
- •Расчёт и конструирование угловых сварных швов
- •9.2 Шпоночные соединения
- •9.2.1 Общие сведения
- •9.2.2 Расчёт и конструирование
- •Соединения призматическими шпонками
- •Соединения клиновыми шпонками
- •9.3 Шлицевые (зубчатые) соединения
- •9.3.1 Общая характеристика
- •9.3.2 Расчёт и конструирование
- •9.4 Резьбовые соединения
- •9.4.1 Общие сведения
- •9.4.2 Расчёт резьбовых соединений при статических нагрузках
- •10 Механические передачи
- •10.1 Общие сведения. Характеристики передач
- •10.2 Зубчатые передачи
- •10.2.1 Общие сведения и классификация
- •10.2.2 Краткая характеристика и расчёт параметров зубчатых и червячных передач
- •Цилиндрическая прямозубая передача
- •Цилиндрическая косозубая передача.
- •Коническая зубчатая передача
- •Червячные передачи
- •10.2.3 Условия работы зуба в зацеплении. Понятие о контактных и изгибных напряжениях
- •Червячная передача
- •10.2.5 Расчёт прочности зубчатых передач
- •Расчёт на контактную прочность
- •Расчёт на прочность при изгибе
- •10.2.6 Смазка зубчатых передач
- •10.3 Ремённые и цепные передачи
- •10.3.1 Ремённые передачи Общие сведения
- •Составные части ремённой передачи
- •Механика работы и основы расчёта ремённой передачи
- •10.3.2 Цепные передачи.
- •Элементы цепной передачи (звёздочки и цепи)
- •Механика работы и основы расчёта цепной передачи
- •11 Детали и узлы, обслуживающие механические передачи
- •11.1 Валы и оси
- •11.1.1 Общие сведения и классификация
- •11.1.2 Критерии работоспособности и расчёта валов и осей
- •11.1.3 Расчёт осей и валов на статистическую прочность Расчёт осей на изгиб
- •Расчёт вала на кручение
- •Расчёт вала на совместное действие изгиба и кручения
- •11.2 Подшипники скольжения
- •11.2.1 Критерии работоспособности подшипников скольжения
- •11.2.2 Расчёт подшипников скольжения в режиме полужидкостного трения
- •11.3 Подшипники качения
- •11.3.1 Практический расчёт (подбор) подшипников качения
- •11.4 Механические муфты
- •11.4.1 Общие сведения, назначение и классификация
- •11.4.2 Краткая характеристика муфт
- •Список рекомендуемой литературы
- •Часть 1. Теория механизмов и машин
- •1 Определения и классификации 5
- •2 Структурная формула механизма 6
- •3 Кинематика рычажных механизмов 16
- •4 Кинематика кулачковых механизмов 39
- •5 Кинематика зубчатых механизмов 45
- •10 Механические передачи 134
- •11 Детали и узлы, обслуживающие механические передачи 161
5.5.2 Изготовление зацепления
Зацепление изготовляют преимущественно методом обката. Обкат происходит по поверхностям A1, A2, A3 (рис. 5.17), образованным от центроид Ц1, Ц2, Ц3, известных по плоскому зацеплению.
Рис. 5.17. Образование
косозубого зацепления методом обката
Линия касания поверхностей обката является мгновенной осью вращения во взаимном движении этих поверхностей, поэтому их называют аксоидами.
Косозубое зацепление образуют
тем же производящим контуром 1,
что и в случае плоского зацепления.
Контур совершает два движения – вместе
с аксоидом A3 и
относительно этого аксоида. Второе
движение контур совершает перпендикулярно
самому себе. В результате второго
движения в пространстве
аксоида A3
создаётся гребенчатый след, называемый
производящей поверхностью. Двигаясь с
аксоидом A3,
производящая поверхность формирует
косозубое зацепление.
Параметры косозубого колеса. При расчёте этих параметров различают два сечения производящей поверхности. Первое – перпендикулярно граням этой поверхности, второе – перпендикулярно оси колеса. Первое сечение совпадает с производящим контуром 1 и называется нормальным, второе называется торцевым и образует производящий контур 2, отличающийся от контура 1 шагом и углом профиля. Всем величинам, относящимся к нормальному сечению, присваивают индекс n, а относящимся к торцевому сечению – индекс t. Параметры нормального сечения известны по плоскому зацеплению. Найдем параметры торцевого сечения.
В треугольнике
угол при точке
– прямой, угол при точке
равен
,
сторона
есть шаг
в нормальном сечении,
– шаг
в торцевом сечении. Из треугольника
следует:
.
Поделив
и
на число
,
получают так называемый торцевой
и нормальный
модули. Нормальный модуль – это модуль
контура 1. Модули связаны соотношением
.
Угол профиля в торцевом сечении находят по формуле
.
С введением торцевого сечения производящей поверхности задачу определения параметров косозубого колеса в его торцевом сечении решают так же, как плоского колеса. Так, радиусы окружностей, выводимых из станочного зацепления, определяют теперь по формулам:
;
;
.
5.5.3 Коэффициент перекрытия косозубой передачи.
Зубья входят
в зацепление в точке
(рис. 5.18), а выходят в точке
.
Фигура
называется полем зацепления. За время
зацепления точки основной окружности
проходят путь, равный отрезку
.
При прочих равных условиях в прямозубом
зацеплении этот путь был бы равен отрезку
,
что заметно меньше.
Коэффициент перекрытия прямозубого и косозубого зацеплений равен отношению отрезков , к шагу соответствующего колеса по нормали к профилям зубьев в их торцевых сечениях. Шаги отличаются не столь значительно, как и , поэтому в косозубом зацеплении коэффициент перекрытия больше, чем в прямозубом.
Контактная
линия косых зубьев начинается с точки
и нарастает постепенно. Нарастание
заканчивается в точке
.
От
до
длина линии контакта сокращается до
точки. Плавное нарастание и убывание
длины контактной линии влечёт за собой
плавное изменение нагрузки на зуб. Это,
в свою очередь, уменьшает шум при работе
передачи.
