книги из ГПНТБ / Гольдин И.И. Основы технической механики учеб. пособие

Различие лишь в том, что для фрикционной передачи D 2 и

проскальзывание, однако мы им в расчете пренебрегали). Окружности и соответствующие им цилиндры с диамет­

реальные.

Если во фрикционной передаче касание гладких поверх­ ностей не налагало никаких дополнительных условий, то зацепление зубчатых колес в зубчатой передаче требует основного условия: зуб одного колеса должен точно вхо­

шагов р, измеренных по дугам делительных (начальных) окружностей (рис. 165).

Длина шага р равна длине всей начальной окружности, разделенной на число зубьев z.

На одном колесе эта зависимость выразится так:

260

На рис. 166 показано обозначение на кинематических схемах зубчатых цилиндрических передач с наружным зацеп­ лением — показываются только делительные цилиндры (окружности).

При наиболее распространенном способе нарезания зубьев методом обкатки заготовки зуборезным инструмен­

261

Кроме простой зубчатой передачи, состоящей из одной пары колес и многоступенчатых передач, иногда встре­

на ведомом валу необходимо сохранить направление вращения ведущего вала. В последнем случае должно быть нечетное число промежуточных колес (одно, три и т. д.). Промежуточные зубчатые колеса, одновременно зацепляющиеся с двумя другими так, что по отношению к одному является ведомым, а по отношению к другому — ведущим, называются п а р а з и т н ы м и .

§ 109. Геометрические элементы зацепления зубчатых передач

Мы уже знаем, что зацепление колес возможно лишь при условии равенства шагов и что шаг

nd

Р = — •

Отсюда можно определить диаметр делительной окружно­ сти (см. рис. 165)

р-г

262

Для первого колеса эта зависимость будет такой:

х л '

а для второго — d2 = - p ' 2 г

Мы видим, что в обеихя формулах есть одна и та же вели

обоих колес, ввести единую величину, называемую моду­ лем зубчатого зацепления т:

зуба — ножкой зуба hf. При изго­

товлении колес стандартным инструментом высота головки зуба получается равной т, а высота ножки — 1,25 т. Таким образом, полная высота зуба h равна 2,25 т. Для цилин­ дрического зубчатого колеса (см. рис. 165) можно легко определить основные параметры.

Диаметр окружности выступов

d„ = d + 2Aa = m(z + 2). Диаметр окружности впадин

df = d-2hf = m(z-2,b).

Нетрудно подсчитать и межцентровое расстояние, т. е. расстояние между центрами колес, образующих передачу

Все приведенные выше выводы справедливы для зубчатых колес с прямыми зубьями, нарезанными параллельно обра­ зующим цилиндра (рис. 169, а). Косозубые (рис. 169, б) и шевронные зубчатые колеса (рис. 169, в) обеспечивают более плавное зацепление. Геометрический расчет подоб­ ных передач здесь не приводится.

263

§110. Понятие о планетарных

идифференциальных передачах с цилиндрическими

зубчатыми колесами

Все ранее рассмотренные передачи имели одну общую особенность: геометрические оси их валов были в простран­

хсвоей оси и оси неподвиж-

Ведомый Вал н о г о к о л е с а подобно движению

При вращении солнечного колеса сателлит будет только вращаться вокруг собственной оси, водило же будет непо­ движным. Для того чтобы заставить сателлит обегать вокруг солнечного колеса и тем самым привести в движение водило, сателлит внутренним зацеплением соединен с зуб­ чатым колесом 4, которое неподвижно закреплено в корпусе механизма и называется неподвижным или упорным коле­ сом. При наличии этого колеса вращение солнечного колеса будет передаваться сателлиту, который, вращаясь вокруг

женного соосно с валом солнечного колеса. В такой передаче

264

ранее известный метод определения передаточного числа через отношения чисел зубьев применить нельзя, так как имеется колесо с подвижной осью. Однако можно такую сложную передачу «превратить» в известную нам более прос­ тую, если мысленно сообщить всей передаче вращение с угло­ вой скоростью, равной угловой скорости водила и обратной по направлению. В этом случае водило окажется остановлен­ ным и передача превратится в обычную рядовую передачу с паразитным колесом.

Несложные подсчеты позволяют прийти к такому выводу:

Если в рассмотренной передаче освободить упорное колесо, получится д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й м е х а н и з м . В этом случае движение водила (оно является ведомым) будет получаться как результат сложения двух независимых движений ведущих колес 1 и 4. Подобные механизмы позво­ ляют не только суммировать два движения в одно, но и, на­ оборот, передавать движение от одного вала к двум валам при разной относительной скорости движения последних.

§ 111. Понятие о зубчатой цилиндрической передаче с круговым очертанием зубьев

Рассмотренные ранее зубчатые цилиндрические передачи состояли из колес, профиль зуба которых очерчен по эволь­ венте. Зубья с таким профилем просты в изготовлении, однако недостаточно износостойки, так как касание зубьев происходит по очень узкой полоске контакта (теоретически по линии) — рис. 171, а. В 1955 г. доктор технических наук М. Л. Новиков предложил новый вид зацепления. Профили зубьев в передаче Новикова образованы дугами окруж­ ностей, причем одно колесо имеет зубья с выпуклыми профилями, другое — с вогнутыми (рис. 171, б).

В этом случае касание зубьев происходит по довольно значительной площадке. Удельное давление снижается, что позволяет увеличить передаваемую нагрузку в 3—4 раза. В настоящее время такие передачи используются для пере­ дачи больших мощностей.

§ 112. Цепная передача

Простейшая цепная передача состоит из двух звездочек, расположенных на параллельных валах, и охватывающей звездочки цепи. Как и ременная это передача с гибкой

265

Рис. 172. Условное обозначение цепной передачи

связью. Гибким звеном в этом случае является цепь, вхо­ дящая в зацепление с зубьями звездочек. Последнее обес­ печивает ряд преимуществ по сравнению с ременной (от­ сутствие проскальзывания, а, следовательно, постоянство передаточного числа и возможность передавать большие моменты). Цепи различаются по конструкции на роликовые, втулочные, зубчатые и крючковые.

Передаточное число цепной передачи определяется так же, как и в зубчатой:

Обозначение на кинематических схемах цепной передачи

по следующим данным: 1-я ступень — цилиндрическая зубчатая пере­

4.Что такое вариатор?

5.Какая величина называется передаточным числом?

6.Как подсчитывается передаточное число в различных передачах?

267

7. Какова роль паразитного колеса в зубчатой передаче?

8.Основные зависимости между модулем, числом зубьев и вели­ чиной диаметров зубчатого колеса.

9.Какая передача называется планетарной и в чем ее особенность?

Глава восемнадцатая ПЕРЕДАЧИ М Е Ж Д У ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ

ИСКРЕЩИВАЮЩИМИСЯ ВАЛАМИ

§114. Фрикционная коническая передача

Если фрикционная передача между параллельными валами состояла, как мы уже видели, из двух цилиндри­ ческих катков, соприкасающихся боковыми поверхностями, то в случае пересекающихся валов катки чаще имеют форму усеченных конусов (рис. 175)

0 с общей вершиной. Передаточное число в этом

случае определяется так же, как и в любой передаче тре­ нием, т. е. по отношению диа­ метров контактирующих тел. В данном случае удобнее брать диаметры больших ос- нован-ий конусов

вая фрикционная передача (рис. 177). Она состоит из двух катков, оси которых пересекаются под прямым углом. Каток А жестко закреплен на ведущем валу и прижат к катку В. Последний связан с ведомым валом так, что, вра­ щаясь вместе с ним, одновременно может перемещаться по валу. Благодаря этому можно изменять радиус окруж­ ности, по которой происходит касание катков, а, следова­ тельно, и передаточное число. Последнее позволяет эту пере­ дачу назвать вариатором. При RX = R получается 4-2 =

268

ТУТ

то направление вращения изменится, произойдет реверси­ рование. Поэтому такой вариатор называют р е в е р с и в-

ны м.

§115. Передача коническими зубчатыми колесами

Такая передача (рис. 178) в кинематическом отношении ничем не отличается от цилиндрической зубчатой передачи.

Однако форма колес иная — зубья здесь нарезаны на усе­ ченных конусах. Такая пере­ дача применяется при пере-

секающихся валах, чаще всего при взаимно перпендикуляр­ ных валах. Передаточное число, естественно, в этом слу-

269