32. Основна теорема зачеплення.

Взаємодіючі поверхні ланок вищої кінематичної пари, які забезпечують певний закон їх відносного руху, називають спряженими поверхнями.

Для одержання неперервного руху в одному напрямі необхідно мати ряд послідовно взаємодіючих пар спряжених поверхонь, які розміщаються на виступах, що називаються зубцями. Ланки на яких розміщені зубці, називаються зубчастими колесами. Механізм, в якого рухомі ланки – зубчасті колеса, називають зубчастим механізмом, а вищу кінематичну пару, що виникає при взаємодії зубців зубчастих коліс – зубчастим зачепленням.

Механізм, у складі якого дві рухомі ланки утворюють між собою вищу кінематичну пару, називають передачею. Якщо в такому механізмі вища кінематична пара – зубчасте зачеплення, то механізм називають зубчастою передачею.

Основна теорема зачеплення, для всіх передач і, взагалі, для всіх механізмів, до складу яких входять вищі кінематичні пари.

Проектування механізмів з вищими кінематичними парами полягає у визначенні геометрії спряжених поверхонь вищої кінематичної пари за відомим їх відносним рухом.

У загальному випадку теорему можна сформулювати так: спільна нормаль, проведена через точку контакту спряжених поверхонь вищої кінематичної пари, що входить складу механізму, перпендикулярна до вектора відносної швидкості між точками контакту цих поеирхонь у всіх положеннях механізму. А для плоскої передачі, крім того, спільна нормаль, проведена через точку контакту спряжених профілів, ділить міжосьову відстань на відрізки обернено пропорційно кутовим швидкостям ланок передачі.

33. Класифікація зубчастих передач.

Залежно від розміщення осей валів, між якими здійснюється передача обертового руху, зубчасті передачі поділяються на три типи:

• Передачі циліндричними зубчастими колесами між паралельними валами;

• Передачі конічними зубчастими колесами між валами, осі яких перетинаються;

• Передачі гіперболоїдними зубчастими колесами між валам, осі яких схрещуються.

При паралельних осях зубчастих коліс маємо плоский зубчастий механізм. Якщо зуби в циліндричних колесах розміщені паралельно осі колеса, то такі зуби називають прямими, а саме колесо – прямозубим. Це найпростіший і найпоширеніший вид зубчастих коліс. Проте їх слід використовувати при малих колових швидкостях коліс і не дуже великих навантаженнях. При великих колових швидкостях і великих навантаженнях використовують косозубі (тангенціальні) колеса, в яких зуби розміщені по гвинтовій лінії, тобто під кутом до твірної початкового циліндра. Передачі з косозубими колесами характеризуються високою плавністю зачеплення і меншим шумом при роботі, мають високу несучу здатність. Для того, щоб позбутися осьових навантажень на зубчасті колеса, використовують шевронні зубчасті колеса, в яких гвинтові лінії зубів спрямовано в протилежні боки симетрично середині колеса. Внутрішнє та рейкове – це різновиди передач циліндричними зубчастими колесами. У першому випадку зуби одного колеса нарізані на внутрішній поверхні циліндричного тіла, у другому – колесо перетворилось у рейку. При цьому рейку можна розглядати як зубчасте колесо діаметром, що прямує до нескінченості. Рейкове зачеплення використовують для перетворення обертового руху в поступальний або навпаки.

Для передачі обертання між валами, осі яких перетинаються, використовують конічні колеса. Найчастіше їх використовують із кутом перетину між осями валів (міжосьовим кутом) рівним 90. Таку передачу називають ортогональною. Якщо поверхні зубів паралельні твірним початкових конусів, то такі зубчасті колеса називають прямозубними. Вони мають усі переваги і недоліки, властиві прямозубним циліндричним зубчастим передачам. Для забезпечення кращих умов роботи за великих швидкостей і навантажень у конічних колесах доцільно використовувати гвинтові або косі зуби. Такі передачі працюють більш плавно і безшумно. На практиці широке розповсюдження одержали конічні колеса з криволінійним зубом, лінії зуба яких – дуга кола, евольвента, циклоїдні криві. Такі колеса нарізати простіше, ніж косозубі.

Для передачі обертання між валами, осі яких схрещуються, можна використовувати гіперболоїдні зубчасті колеса, в основу цих коліс покладені гіперболоїди обертання, твірні яких – прямі лінії. Якщо вирізати з гіперболоїда частину його горловини, дістанемо циліндричні зубчасті колеса, на віддалені від горловини – конічні зубчасті колеса. Такі зубчасті передачі називають у першому випадку гелікоїдними або гвинтовими, у другому – гіпоїдними.