- •Конспект лекций по дисциплине техническая механика
- •Часть 3 «детали машин»
- •§ 1. Общие сведения стр.110
- •Глава 1. Основные понятия и определения
- •§2. Кинематические пары и цепи
- •§3. Основные требования к машинам и деталям машин.
- •Глава 2. Передачи вращательного движения
- •§1. Классификация передач и их назначение
- •§2. Кинематические и силовые соотношения в передаточных механизмах
- •Глава 3. Механизмы возвратно-поступательного и колебательного движений
- •§1. Кривошипно-ползунный механизм
- •§2. Кулачковые механизмы
- •Глава 4. Механизмы прерывистого и одностороннего движения
- •§1. Храповые механизмы
- •§2. Мальтийские механизмы
- •Глава 5. Фрикционные передачи
- •§1. Общие сведения
- •§2. Классификация передач.
- •§3. Материалы катков
- •§4. Виды разрушения рабочих поверхностей фрикционных катков
- •§ 4. Прижимные устройства.
- •§5. К.П.Д. Фрикционных передач
- •§ 6. Вариаторы
- •Глава 6. Основные понятия о ременных передачах
- •§ 1. Общие сведения
- •Классификация.
- •§2. Натяжение ремней. К. П. Д. Ременных передач
- •§3. Плоскоременная передача.
- •§4. Конструкции ремней для плоскоременных передач.
- •Соединение ремней.
- •§5. Шкивы плоскоременных передач
- •§ 5. Рекомендации по конструированию ременных передач
- •§6. Клиноременные передачи
- •§7. Шкивы клиноременных и поликлиноременных передач
- •§8. Зубчато-ременные передачи Общие сведения
- •Глава 7. Зубчатые передачи
- •§1. Зубчатые передачи
- •§2. Изготовление зубчатых колес
- •§3. Конструкции зубчатых колес
- •§4. Виды разрушения зубьев.
- •§5 Элементы теории зубчатого зацепления
- •§6 Геометрия стандартного эвольвентного зубчатого зацепления
- •§7 Цилиндрические косозубые и шевронные зубчатые передачи.
- •§ 8. Конические зубчатые передачи.
- •§ 9. Зубчатые передачи с зацеплением Новикова.
- •§ 10. Планетарные зубчатые передачи. Устройство передачи и расчет на прочность
- •§ 11. Волновые зубчатые передачи. Устройство передачи и расчет на прочность.
- •Глава 8. Цепные передачи
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Конструкции приводных цепей и звездочек
- •§3. Звездочки для приводных цепей.
- •Глава 9. Червячные передачи
- •§1. Общие сведения
- •§2. Классификация червячных передач
- •§4. Материалы червячной передачи.
- •Глава10. Передачи винт-гайка
- •§1. Общие сведения. Кинематические и силовые соотношения
- •Глава 11. Валы и оси
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Конструктивные элементы. Материалы валов и осей
- •§ 3. Классификация валов и осей.
- •§ 4. Критерии работоспособности валов и осей
- •§5. Проектировочный расчет валов
- •Глава 12. Муфты.
- •§1. Общие сведения.
- •§2. Глухие муфты
- •§3. Упругие муфты
- •§4. Сцепные муфты
- •§5. Самоуправляемые муфты
- •Глава 13. Подшипники скольжения
- •§1. Общие сведения
- •§ 2. Виды смазки
- •§ 3. Материалы вкладышей
- •§ 4. Смазочные материалы
- •§ 5. Виды разрушения вкладышей
- •§ 6. Подвод смазочного материала. К.П.Д.
- •Глава 14. Подшипники качения
- •§ 1. Общие сведения. Классификации и область применений
- •§ 2. Сравнительная характеристика подшипников качения и скольжения
- •Соединения деталей машин
- •Глава 15. Заклепочные, сварные и клеевые соединения
- •§ 1. Заклепочные соединения.
- •§2. Общие сведения о сварных соединениях
- •§3. Клеевые соединения
- •§4. Соединение деталей с гарантированным натягом
- •Глава16. Шпоночные и шлицевые (зубчатые) соединения
- •§ 1. Назначение и краткая характеристика основных типов, достоинства и недостатки, область применения шпоночных и шлицевых соединений
- •§2. Штифтовые и профильные соединения
- •Глава17 резьбовые соединения
- •§ 1. Виды резьбовых соединений
- •§ 2. Основные типы резьб, их сравнительная характеристика и область применения
- •§ 3. Конструкции резьбовых деталей и применяемые материалы
- •Глава 18. Редукторы
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Классификация редукторов
- •§ 3. Зубчатые редукторы
- •§ 4. Червячные редукторы
§5 Элементы теории зубчатого зацепления
Пиния зацепления
Кривые, которыми очерчены профили зубьев, должны обеспечивать постоянство передаточного отношения. Для этого необходимо, чтобы выполнялся основной закон зацепления. Он формулируется следующим образом: для сохранения постоянства передаточного отношения необходимо и достаточно, чтобы нормаль NN к профилям в точке их соприкосновения всегда пересекала линию центров О1О2 в одной и той оке точке Р0, называемой полюсом зацепления. Эта точка делит линию центров в отношении, равном передаточному числу.
Основному закону зацепления удовлетворяет множество кривых, но практически (за исключением специальных случаев) зубья профилируют по кривой, называемой эвольвентой.
Линия NN. неподвижная относительно 010а, по которой перемещается точка касания сопряженных профилей, называется линией зацепления. Линия зацепления образует с перпендикуляром к линии О1О2 угол а, называемый углом зацепления. В соответствии с принятым стандартом этот угол равен 20°.
Размеры зубчатой передачи могут быть уменьшены при заданном передаточном отношении путем уменьшения числа зубьев меньшего колеса.
При изготовлении колеса с малым числом зубьев может происходить подрезание зубьев, т. е. врезание головки зуба стандартного инструмента —рейки, червячной фрезы или долбяка — в ножку зуба колеса как выше, так и ниже основной окружности. При этом значительно снижается прочность зуба.
При проектировании зубчатых передач не следует принимать число зубьев колеса меньше zш1п, значение которого для приводных передач рекомендуется zш1п > 17.
§6 Геометрия стандартного эвольвентного зубчатого зацепления
Соприкасающиеся друг с другом окружности на ведущем и ведомом колесах, которые имеют общие оси с зубчатыми колесами и катятся друг по другу без скольжения, называются начальными. Диаметры начальных окружностей обозначаются dw1 и dw2.
Окружность, на которой расстояние между одноименными сторонами двух соседних зубьев равно шагу зуборезного инструмента, называется делительной. Делительные окружности совпадают c начальными в том случае, когда межцентровое расстояние aw пары зубчатых колес равно сумме радиусов делительных окружностей. У данного колеса существует только одна делительная окружность; она выбирается в качестве базы для определения основных размеров зубчатого колеса.
Окружной шаг зубчатого зацепления р есть расстояние между одноименными сторонами двух соседних зубьев колеса, измеренное по дуге делительной окружности.
Из определения шага следует, что длина делительной окружности равна
πd= рz. Отсюда диаметр делительной окружности
d= рz/π
Частное от деления р/π называется модулем зубьев и обозначается буквой т
р/π = m.
Таким образом, модуль зубьев т можно определить как часть диаметра делительной окружности, приходящуюся на один зуб колеса.
Поэтому модуль называется иногда диаметральным шагом.
Для унификации зуборезного инструмента и взаимозаменяемости зубчатых колес значение модулей зубьев следует выбирать по ГОСТ 9563—60.
Этими стандартами дан ряд значений от 0,05 до 100 мм. Приводим значение модулей зубьев от 1 до 25 мм:
1-й ряд (предпочтительный): 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25;
2-й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22; 28.
Окружность 1, описанная из центра колеса и ограничивающая вершины его головок, называется окружностью вершин.
Окружность 2, описанная из центра колеса и ограничивающая его впадины со стороны тела колеса, называется окружностью впадин.
Высотой зуба h называется радиальное расстояние между окружностью выступов и окружностью впадин.
Дугой зацепления называют путь, проходимый профилем зуба по начальной окружности за время фактического его зацепления, Дуга зацепления обозначается буквой S.
Необходимым условием непрерывности зацепления является требование, чтобы дуга зацепления была больше шага зацепления, т. е. чтобы S > р.
Отношение длины дуги зацепления к шагу зацепления называется коэффициентом перекрытия
ε=S/р.
Коэффициент перекрытия характеризует среднее число пар зубьев, одновременно находящихся в зацеплении. Для цилиндрических зубчатых передач принимают ε≥1,2.