ТМех ЛК - Синотин (20.02.2013) / 14 Косоз п

8

ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Лекция 14

А.М. СИНОТИН

КОСОЗУБЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Кафедра технологии и автоматизации производства

14 ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КОСОЗУБАЯ ПЕРЕДАЧА

Цилиндрические колёса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном цилиндре, называют винтовыми, или чаще косозубыми.

В отличие от прямозубой, в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что значительно снижает шум и дополнительные динамические нагрузки. Чем больше угол наклона зуба b, тем выше плавность зацепления. У пары сопряжённых косозубых колёс с внешним зацеплением углы b равны по величине, но противоположны по направлению. Угол наклона зубьев берётся в пределах 8 - 20⁰ . Одно колесо правое, другое – левое. Косозубая передача применяется в ответственных механизмах при средних и высоких скоростях (см. табл.)

Таблица. Степень точности передачи в зависимости от окружной скорости колёс

Вид передачи	Вид зубьев	Степень точности
		6 - я	7 - я	8- я	9 - я
		Предельная окружная скорость J, м/сек
Цилиндрическая	Прямые Косые	15 30	10 15	6 10	3 6
Коническая	Коническая	9	6	4	2,5

Профиль зуба в нормальном сечении к зубу колеса совпадает с профилем прямозубого колеса. Модуль в этом сечении называется нормальным, обозначается m_n и выбирается по ГОСТу на модули.

Параметры косозубого колеса в торцевом сечении – шаг, модуль и делительный диаметр

;

; (1)

d_d = m_s z = .

При расчётах на прочность зубьев косозубого колеса его приводят к эквивалентному (приведенному) прямозубому колесу, у которого диаметр начальной окружности d_пр, модуль m_пр, число зубьев z_пр и длина зуба b_пр. Для определения указанных основных размеров приведенного колеса проводят сечение, нормальное к зубу косозубого колеса.

Сечение начального цилиндра, имеющего диаметр d, плоскостью n – n образует эллипс с полуосями а и б, которые определяются по формулам

, .

За диаметр начальной окружности приведенного колеса принимают удвоенный радиус кривизны эллипса в полюсе зацепления р (на малой полуоси б). используя известные соотношения из курса аналитической геометрии для определения величины радиуса кривизны эллипса в точке р, получим

,

Откуда d _пр =.

Модуль приведенного колеса равен нормальному модулю косозубого колеса, т.е. m_пр = m _n ; тогда число зубьев приведенного колеса

Z _пр = = .

Длина зуба приведенного колеса равна длине зуба вдоль образующей косозубого колеса

.

СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ В ЗАЦЕПЛЕНИИ

Действующую в нормальном сечении зуба силу нормального давления Р_N можно разложить на составляющие: окружную Р, и осевую S; из равенства Р_N = + P_R = находим

Ввиду того, что зуб в косозубой передаче входит в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, косозубое зацепление отличается от прямозубого пониженным шумом и меньшими динамическими нагрузками.

Применение косозубых колёс целесообразно в следующих случаях:

- в быстроходных передачах (при n ³ 1000 об/мин), т.к. косозубые колёса обладают более высокой по сравнению с прямозубыми плавностью хода;

- при необходимости получения строго определённого межосевого расстояния передачи и одновременном соблюдении заданных условий, в частности, стандартного модуля и передаточного отношения (например, в соосных передачах); это достигается выбором соответствующей величины угла наклона зубьев;

- при больших передаточных отношениях, т. к. шестерня может иметь меньшее число зубьев, чем в прямозубой передаче.

Контрольные вопросы

1 Как влияет на работу зубчатой передачи изменение угла наклона ?

2 Какие модули зацепления различают для косых зубьев?

Какова зависимость между ними?

3Что такое эквивалентное число зубьев косозубого колеса и как оно определяется?

4 Объясните, почему с увеличением угла  контактная и изгибная прочности косых зубьев повышается?