6.Кинематический анализ рычажных механизмов методом планов.

7.Классификация зубчатых механизмов. Передаточное отношение. Классификация зубчатых механизмов

Зубчатые механизмы классифицируются:

а) по виду расположения осей – различают зубчатые механизмы:

• цилиндрические – при передаче вращения между параллельными осями (рис. 67);

^{а)  б)  в)   г)}

Рис. 67. Цилиндрические зубчатые механизмы

• конические – при передаче вращения между пересекающимися осями (рис. 68);

Рис. 68. Конические зубчатые механизмы

• винтовые – при передаче вращения между скрещивающимися осями (рис. 69).

Рис. 69. Винтовой зубчатый механизм

б) по виду зацепления – зубчатый механизм может быть с зацеплением зубьев:

• внешним (рис. 67, а);

• внутренним (рис. 67, г);

• реечным (рис. 67, в).

в) по расположению зубьев колес относительно образующей обода – различают зубчатые передачи:

• прямозубые (рис. 67, а);

• косозубые (рис. 67, б).

Передаточное отношение – это отношение мгновенных угловых или линейных скоростей ведущего и ведомого звеньев. u = ω1/ω2.

Передаточное число – это отношение чисел зубьев или диаметров (радиусов) ведомого и ведущего звеньев. i = z2/z1.

В производственном лексиконе эти два понятия зачастую путают, поскольку в численном выражении u = i. Определим u и i при последовательном и параллельном соединении зубчатых колес.

Последовательное соединение (рис.4.3).

U_1-4= ω1/ω2* ω2/ω3* ω3/ω4 = ω1/ω4

i_1-4 = z2/z1* z3/z2* z4/z3 = z4/z1

Видим, что промежуточные шестерни z2 и z3 не влияют на передаточное отношение и передаточное число. Эти шестерни называются паразитными. Они

Рис. 4.3 устанавливаются в двух случаях:

1 – для изменения направления вращения; 2 – для получения большого межосевого расстояния при малых поперечных габаритах передачи.

Параллельное соединение (рис.4.4).

U_1-4 = ω1/ω2* ω3/ω4 = ω1/ω4,

ω2 = ω3 – это один вал.

I_1-4 = z2/z1* z4/z3

При параллельном соединении нет паразитных шестеренок. Больше того, у зубчатых колес 1-й ступени (z1 и z2) модуль меньше чем модуль колес 2-й ступени (z3 и z4), поскольку крутящий момент на входе 1-й ступени в i 1-2 = z2/z1 раз меньше момента на входе 2-й ступени (при условии, что обе

Рис. 4.4 ступени редукторные, то есть

z2 > z1 ; z4 > z3 , соответственно i 1-2 > 1 и i 3-4 > 1).

Редуктор –понижает обороты, но увеличивает крутящий момент.

Мультипликатор – повышает обороты, но понижает крутящий момент.

Силы в зацеплении цилиндрических зубчатых колес

В цилиндрической косозубой передаче силу в зацеплении раскладывают на составляющие (рис.4.5).

Окружная сила Ft определяется по формуле

F_t = 2T₁/d₁ , (4.1) где T1 – крутящий момент на валу шестерни; d1 – делительный диаметр шестерни .

Радиальная сила равна Fr = Ft*tq α/cos β , (4.2)

Рис. 4.5 где α = 20о – стандартный угол эвольвентного зацепления; β – угол наклона зубьев.

Осевая сила равна Fа = Ft*tq β (4.3)

В цилиндрической прямозубой передаче β = 0, поэтому Fr = Ft*tq α, а Fа = 0.