книги из ГПНТБ / Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры

Ё промышленности и в корабельных установках наибольшее распространение имеют зубчатые и червячные передачи.

В общем случае передачи с непосредственным соприкосновением подразделяются на простые передачи, в которых осп зубчатых колес неподвижны в пространстве, и планетарные передачи, в ко­ торых оси ряда колес совершают в пространстве круговое движе­

с прямыми зубьями (прямозу­ бые) и колеса с косыми зубьями (косозубые).

У прямозубых колес (рис. 106) зубья направлены параллельно оси колеса.

На рис. 106 показана модель цилиндрической передачи с внешним зацеплением зубьев. В прак­

тике иногда применяются передачи с внутренним зацеплением, как показано на рис. 107. Недостатками такого зацепления являются

Рис. 108. Косозуоая цилиндрическая передача

большая сложность в изготовлении вследствие ограниченного коли­ чества возможного режущего инструмента, а также из-за необходи­ мости поместить ведущее колесо внутри ведомого.

У косозубых колес (рис. 108) зубья направлены к оси колеса под некоторым углом. Разновидностью косозубых колес являются колеса, у которых зубья направлены так, что образуют друг с дру­ гом некоторый угол (рис. 109). Такие колеса называются шеврон­ ными. Шевронные колеса имеют широкое применение в судовых установках.

119

Цилиндрические зубчатые колеса применяются в промышлен­ ности для передач с параллельным расположением осей. При необ­ ходимости иметь передачи с перекрещивающимися осями колес применяют винтовые и червячные передачи, а с пересекающими­ ся — конические передачи.

Рис. 109. Шенрониия передача

Конические колеса также подразделяются на колеса с прямыми зубьями (см. рис. 163) и косыми и криволинейными (см. рис. 164

и 165).

На рис. 194 показана червячная передача с осями, перекрещи­ вающимися под прямым углом.

Основные зависимости передач

Отношение числа оборотов ведущего звена щ к ведомому п2 называется передаточным числом и обозначается через і.

(237)

Для случая замедлительных (редукторных) передач (рис. ПО) ;>1. Если вращение двух соприкасающихся цилиндров происходит

di — начальный диаметр ведущего колеса; d2— начальный диаметр ведомого колеса.

120

Следовательно, при отсутствии проскальзывания передаточное число будет равно отношению начальных диаметров ведомого

где г — начальный радиус колеса в м.

Подставляя значение скорости в формулу для N, получим УѴ= _Ргп974_ Кв,

но, как известно, Рг есть вращающий момент, передаваемый рас­ сматриваемым колесом и обозначаемый через М. Следовательно,

здесь /И, — вращающий момент на валу ведущего колеса; /VI, — то же на валѵ ведомого колеся.

Формула (244) показывает, что вращающий момент на ведомом валу больше момента на ведущем в і раз (без учета потерь). Это

121

значит, что вращающий момент может редуцироваться, уменьшаясь от ведомого вала (тихоходного) к ведущему.

Это обстоятельство имеет весьма важное значение, так как размеры ряда деталей, например, диаметр зубчатого колеса, вала, зависят не от величины передаваемой мощности, а от величины вращающего момента, и при одной и той же передаваемой мощ­

§37. ПРЯМОЗУБЫЕ КОЛЕСА ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ. ОСНОВНОЙ ЗАКОН ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Основными элементами зубчатых колес являются зубья, пере­ дающие вращение от ведущего колеса к ведомому (см. рис. 110).

Ряс. ПО. Сопряженные зубчатые колеса

Для цилиндрических колес профиль зубьев должен быть таким, чтобы в любой момент времени передаточное число і было бы по­

122

стоянным, при постоянном значении расстояния между центрами

стоянно соприкасающихся) зубьев ведущего (1) и ведомого (2) колес, соприкасающихся в данный рассматриваемый момент

в точке С. Положение этих зубьев по отношению к линии цен­ тров 0 10 2 и точка касания профилей С выбраны пока произвольно. Проведем нормаль NN к профилям зубьев в точке касания С. Эта

пары колес величиной постоянной. Проведем мгновенные радиусы

цепления двух сопряженных зубьев они должны постоянно соприкасаться и что должно отсутствовать внедрение одного зуба

123

Подставляя значения ѵ, и г»2 из (б) в (а), получим

ѵ 20 2К 2 — (»tOj^ÄTi •

Обозначив затем 0 ,0 = ги 0.г0 =г., и заметив (см. рис. 111), что

Г 1 И г 2 .

Из формулы (247) видно, что если провести окружности радиу­ сом г\ и г2, то эти окружности будут вращаться с одинаковой линейной скоростью. Следовательно, при вращении колес окруж­ ности радиуса гх и г2 будут катиться друг по другу без скольжения. Такие окружности называются н а ч а л ь н ы м и о к р у ж н о с т я м и , а соответствующие радиусы —н а ч а л ь н ы м и

ра д и у с а м и .

Вобщем случае угол а, образованный нормалью с прямой 1—1, перпендикулярной линии центров 0 і02, может меняться с измене­

нием положения сопряженных зубьев, но в любой момент времени

124

силы трения скольжения между зубьями, следует обеспечить хорошую смазку сопряженных зубьев.

Рис. 113. Схема зацепления

дится линия зацепления через полюс О под углом и к прямой, перпендикулярной линии центров; из центров Оі и 0 2 опускаются

126

перпендикуляры гоі и г02 на линию зацепления. Эти перпендикуляры и являются радиусами основных окружностей, по которым должна катиться без скольжения линия зацепления NN, образуя эволь­ венту. При построении схемы зацепления следует иметь в виду, что ^тиния зацепления наклонена в сторону ведущего зуба.

Из рис. 113 видно, что радиусы кривизны профилей зубьев

в точке касания будут равны Рі = К\С, р2 = К2С. Если точка ка­ сания зубьев будет находиться в полюсе, то

Рі = 0, р2 = К2Ки а в точке Аг р, = К\КЪ Ра = 0. Очевидно, что касание зубьев за точками А) и А> (считая от полюса) будет невозможным.

Уравнение эвольвенты

Это уравнение в полярных координатах найдется следующим

Если радиус гх равен радиусу начальной окружности, то гх — г

и — = cos %х. Сравнивая с формулами (251), видим, что для этого* случая угол ах равен углу зацепления а, то есть при гх = г о.х = а.

§ 39. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Наиболее сложной и ответственной частью в процессе изготов­ ления колес является процесс образования зубьев. Самый простой способ — изготовление литых зубьев. Однако при данном способе неизбежна погрешность в профиле и шаге, что влечет за собою увеличение динамической нагрузки на зубья. При абсолютной точ-

127

мости профиля зубьев и при постоянной скорости вращения веду­ щего колеса скорость вращения ведомого колеса будет также постоянной. При неточном профиле в период зацепления пары зубьев скорость ведомого колеса будет переменной, что совместно с неточностью шага является причиной возникновения динамиче- # ских нагрузок на зубья, величина которых увеличивается с повыше­ нием окружной скорости колеса. При современной тенденции к при­

менению высоких окружных скоростей в практике современ­ ного машиностроения наиболь­ шим распространением поль­ зуются колеса с нарезанными зубьями. Существует ряд ме­ тодов нарезания зубчатых ко­

ной фрезой или, как говорят, способ копирования или деле­ ния заключается в том, что нарезание зубьев колеса про­

изводится дисковой фрезой (рис. 114), профиль которой совпадает с профилем впадины зубчатого колеса.

Рис. 115. Нарезание зубьев модульной фрезой

Заготовка колеса, с помощью делительной головки на фрезер­ ном станке, поворачивается вокруг горизонтальной оси на один шаг, а дисковая фреза, вращаясь, имеет подачу параллельно оси

128