Лекция 3 Зубчатые передачи

Зубчатая передача – это механизм, который с помощью зацепления передает или преобразует вращательное движение между валами с параллельными, пересекающимися или скрещивающимися осями с изменением угловых скоростей и крутящих моментов. Зубчатые передачи применяют также для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении.

Достоинства зубчатых передач

• большую долговечность и надежность работы;

• высокая нагрузочная способность при сравнительно малых габаритах;

• высокий коэффициент полезного действия (до 0,97…0,98 для одной пары колес);

• постоянство передаточного отношения (нет проскальзывания);

• возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (несколько сотен);

• сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники.

• простоту технического обслуживания.

Основные недостатками:

• невозможность бесступенчатого регулирования передаточного отношения;

• высокая трудоёмкость изготовления зубчатых колёс;

• шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;

• высокие требования к точности изготовления и монтажа.

В связи с разнообразием условий эксплуатации формы элементов зубчатых зацеплений и конструкции передач весьма разнообразны.

Классификация зубчатых передач

по взаимному расположению осей

• цилиндрические (имеют параллельные оси) рис.1 а, б, в;

• конические (оси пересекаются) рис. 1 д;

• червячные, винтовые и др. (оси скрещиваются) рис. 1 е.

По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев колёс

• передачи внешнего зацепления, вращение колес происходит в противоположных направлениях (рис.1 а, б, в);

• передачи внутреннего зацепления ,вращение колес происходит в одном направлении (рис.1 г).

По направлению зубьев

• прямозубые (рис.1 а);

• косозубые (рис.1 б);

• шевронные (рис.1 в).

по профилю зубьев

• с эвольвентным зацеплением - профили зубьев очерчены по эвольвенте;

• неэвольвентные, например цилиндрическая передача Новикова, зубья колес которой очерчены дугами окружности.

а). б). в). г). д). е).

Рис.1

Цилиндрические зубчатые передачи Основные размеры эвольвентного зубчатого колеса (рис.2)

Меньшее из колес передачи принято называть шестерней, а большее – колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим. При одинаковых размерах колес шестерней называют ведущее зубчатое колесо. Параметры шестерни сопровождаются индексом «1», а колеса – «2».

Диаметр окружности вершин (выступов)

Диаметр окружности впадин

Диаметр делительной окружности

Диаметр начальной окружности

Шаг по делительной окружности

Высота зуба

Высота головки зуба

Высота ножки зуба

Рис.2

Модуль зубчатого зацепления m. Значение следует выбирать по СТ СЭВ-310-76. Этим стандартом дан ряд значений от 0,05 до 100 мм:

• 1 ряд (предпочтительный): 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25 и т. д.;

• 2 ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22 и т. д.