Л обовий варіатор

Рис.10.3

Якщо середина ролика знаходиться на осі диска /r_x=0/, то U₁₂=0.

Найбільше передаточне відношення буде тоді, коли ролик займатиме крайнє положення на диску 2:

/10.23/

При переміщенні ролика праворуч від осі О2О2 вал диска 2 обертатиметься у зворотньому напрямі.

Таким чином, лобовий варіатор дозволяє плавно змінювати передаточне відношення. Діапазон регулювання його лежить в межах:

/10.24/

Фрикційні передачі застосовують у вібрографах, магнітофонах, кіноапаратах, програвачах, спідометрах. Варіатори широко використовують у різних галузях промисловості. Їх часто застосовують у приводах конвеєрів, зварювальних машинах, металорізальних верстатах і ін.

Лекція 11.

Плоскі зубчасті механізми

План лекції:

11.1 Типи зубчастих механізмів. Передаточні відношення простих зубчастих передач. Основна теорема зачеплення.

11.2. Евольвента кола та її властивості.

11.3. Основні розміри циліндричних зубчастих коліс.

11.4. Геометрія евольвентного зачеплення.

11.5. Косо зубі циліндричні колеса. Основні параметри.

11.1 Типи зубчастих механізмів. Передаточні відношення простих зубчастих передач. Основна теорема зачеплення.

Механізм, призначений для передавання обертового руху від одного вала до іншого за допомогою зубчастих коліс, що перебувають у зачепленні з заданим відношенням кутових швидкостей, називають зубчастою передачею.

Зубчасті передачі діляться на плоскі і просторові. До плоских відносяться передачі з циліндричними зубчастими колесами. У таких передачах осі валів паралельні. До просторових відносяться передачі: конічні, гвинтові і черв’ячні. У них осі валів перетинаються, або схрещуються. Циліндричні зубчасті передачі бувають зовнішнього, внутрішнього або рейкового зачеплення. В залежності від форми зубів коліс передачі можуть бути прямозубими або косозубими.

В сучасній техніці зубчасті механізми мають широке застосування /автомобілі, трактори, екскаватори, верстати і ін./.

Переваги: 1/ можливість передавати потужності від 0,05 до 50000 кВт при широкому діапазоні колових швидкостей від 0,01 до 150 м/с; 2/ сталість передаточного відношення; 3/ компактність, надійність; 4/ високий к.к.д до 96...97 %; 5/ простота обслуговування.

Недоліки: 1/ обмеженість передаточного відношення/для пари зубчастих коліс U≤7 рідко U≤15; 2/ створення вібрації і шуму; 3/ неможливість пробуксовування, а тому при великих навантаженнях поломка зубців; 4/ складність виготовлення.

Обертання зубчастих коліс проходить в загальному випадку з різними кутовими швидкостями ω₁ і ω₂. відношення цих кутових швидкостей називається передаточним відношенням і позначається буквою U.

Будемо називати передаточним відношенням U₁₂ від колеса 1 і до колеса 2 величину /11.1/

Менше /вхідне/ зубчасте колесо в зубчастій передачі називають шестернею. Передаточне відношення слід вважати від’ємним, якщо колеса обертаються в різні сторони. Такі колеса утворюють зубчасту передачу зовнішнього зачеплення /рис. 11.1, а/

Зубчасті передачі

а – зовнішнє зачеплення; б – внутрішнє зачеплення; в – рейкове зачеплення

Рис. 11.1

У випадку внутрішнього зачеплення /рис. 1.1, б/ обидва колеса обертаються в одну сторону і передаточне відношення буде додатнім якщо одне із коліс виготовлене у вигляді зубчастої рейки /рис.11.1, в/, то U=0, або U=∞. У більшості випадків U₁₂=const, тоді підвищення кутових швидкостей можна замінити відношенням чисел обертів

/11.2/ Завдання теорії зачеплення круглих циліндричних зубчастих коліс – визначити умови, при додержанні яких обертальний рух предається із завданим відношення кутових швидкостей. Кінематичну основу цієї передачі забезпечує основна теорема зачеплення, сформульована Р. Віллісом.

Лінія перетину однієї із бокових поверхонь зуба площиною, перпендикулярною до осі колеса, називається терцевим профілем зуба. Очевидно, що профілі зубів двох коліс, які передають обертальний рух

з заданим відношенням кутових швидкостей, не можуть бути довільними. Основна теорема зачеплення і встановлює умову, якій повинні задовольняти профілі зубів, щоб передача працювала (U = coпst). Нехай зуби коліс 1 і 2 /рис. 11.2/ обертаються з кутовими швидкостями ω₁ і ω₂ і дотикаються один до одного в т. К. Точка К належить одночасно зубу колеса 1 і зубу колеса 2. Швидкість т. К, що належить колесу 1 направлена перпендикулярно до радіуса 0₁К в сторону ω₁ і за величиною рівна

/11.3/