Конструкции и параметры зубчатых механизмов

БЕЛОРУСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

О т ч е т

по лабораторной работе по курсу

«Техническая механика»

на тему:

«Конструкции и параметры

зубчатых механизмов»

Выполнил: Проверил:

студент гр. 910201 проф. Сурин В.М.

Красовский А. В.

Минск, 2010

Цель работы:

1. Ознакомиться с конструкциями зубчатых механизмов.

2. Получить навыки в соответствии кинематических схем.

3. Определить передаточное отношение зубчатого механизма.

4. Определить геометрические параметры зубчатого колеса.

5. Дать графическую интерпретацию зубчатого колеса.

Основные положения

Зубчатые механизмы предназначены для передачи движения от двигателя к исполнительному органу.

Зубчатые механизмы классифицируются по следующим признакам:

- Взаимное расположение осей валов(с параллельными, с пересекающимися, с перекрещивающимися осями)

- Расположение зубьев относительно образующей обода колеса(прямозубые, косозубые, шевронные, с круговым зубом)

- Взаимное расположение зубчатых колес(с внешним и внутренним зацеплением)

- Форма центроид колес(с круглыми и некруглыми колёсами)

- Число пар колес, находящихся в зацеплении(одно-, двух-, и многоступенчатые).

- Характер относительного движения колес(с неподвижным и геометрическими осями и планетарные, у которых имеются колёса с подвижными осями вращения)

- Величина окружной скорости(тихоходные, среднескоростные, быстроходные).

- Степень защищенности(открытые, закрытые и полузакрытые)

- Степень точности.

- Форма профиля зубьев (с эвольвентным профилем, с цевочным, часовым, зацепление Новикова).

Свойства зубчатых механизмов ( предназначение ):

1. Понижают и повышают угловые скорости, соответственно повышая или понижая вращающие моменты.

2. Способны преобразовывать один вид движения в другой.

3. реверсируют движение ( возможность менять направление движения на противоположное ).

По числу пар зацепляющихся колес зубчатые передачи бывают одно-, двух- и многоступенчатыми. По взаимному расположению осей их делят на цилиндрические – с параллельными осями (рис. 14.1, а), конические – с пересекающимися осями (рис. 14.1, д), на червячные (рис. 14.1, з), винтовые (рис. 14.1, и) – со скрещивающимися в пространстве осями. По расположению зубьев относительно образующих начальной поверхности колеса зубчатые передачи делят на прямозубые (рис. 14.1, а) и косозубые (рис. 14.1, б, в), шевронные (рис. 14.1, в) и с круговым зубом (рис. 14.1, ж).

а

б

в

г

д е ж

к

Трехзвенный зубчатый механизм – механизм в котором два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательную пару.

Колесо - зубчатое колесо с большим количеством зубьев, шестерня- с меньшим.

Зубчатые механизмы, используемые для понижения угловой скорости называются редукторами, а для повышения – мультипликаторами.

При необходимости получения больших передаточных отношений применяют многоступенчатую передачу. В простой зубчатой передаче, состоящей из двух находившихся в зацеплении колёс, при внешнем зацеплении колёса вращаются в разные стороны, поэтому передаточное отношение отрицательное, а в передаче с внутренним зацеплением передаточное отношение положительное. Передаточное отношение многоступенчатой передачи равно произведению передаточных отношений всех простых зубчатых передач, входящих в механизм.

Зубчатые механизмы – самый распространенный вид механизмов, используемых в приборостроении и машиностроении, благодаря ряду их достоинств:

- постоянно заданного передаточного отношения;

- отсутствие проскальзывания;

- способность передавать движение между валами;

- высокий КПД ( з ≈ 0,995 );

- малые габариты и масса;

- применение в широком диапазоне передаточных отношений, скоростей и мощностей;

- надежность;

- простота обслуживания.

Кинематическая схема механизма:

z=20 m=0,8

z=50 m=0,8

z=20 m=0,8

z=50 m=0,8

Таблица 1.

Номер колеса:	1	2	3	4
Число зубьев:	20	50	20	50

Периодическое отношение зубчатых пар (i_m,n) :

i_1,2 = z₂/z₁ = 50/20 = 2,5

i_3,4 = z₄/z₃ = 50/20 = 2,5

i_1,4 = (-1)⁴·i_1,2· i_3,4· i_5,6 = (-1)⁴·2,5· 2,5 = 6,25

Определим модуль зацепления ( m=da/(z+2) ):

m₁ = d_a1/(z₁+2) = 17,2/(20+2) = 0,78

m₂ = d_a2/(z₂+2) = 38,2/(50+2) = 0,73

m₃ = d_a3/(z₃+2) = 17,4/(20+2) = 0,79

m₄ = d_a4/(z₄+2) = 41,5/(50+2) = 0,80

Межосевое расстояние для пар зубчатых колес найдем по формуле:

a1,2=0.5d1+0.5d2=0,5m(z1+z2);

a1,2= 0.5·0,8·70=28,0

a3,4= 0.5·0,8·70=28,0

Определим параметры (d, d_a, d_f, s, p) второго колеса:

d_a = m·(z+2)=41,6 мм

d_f = m· (z-2-2·c*)=0,8·(50-2-2·0,35)=37,84 мм

s = π·m/2 = 3,14·0,8/2=1,256 мм

p = 2·s = 2,512 мм

Вывод:

В ходе лабораторной работы я ознакомился с конструкциями зубчатых механизмов, научился составлять схемы зубчатых механизмов, определил отношения зубчатых пар и модуль зацепления.

Литература:

1. Красковский Е.Я., Дружинин П.А., Филатова Е.Н. Расчет и

конструирование механизмов приборов и вычислительных систем: Учеб.

Пособие для приборостр. спец. вузов/ Подред. Ю.А. Дружинина. 2-еизд.

перераб. идоп. – М.: Высш. шк., 1991. – 480 с.

2. Ванторин В.Д. Механизмы приборных и вычислительных систем. – М.:

Высш. шк., 1985. – 416 с.

3. Сурин В.М. Техническая механика: Учеб. пособие. – Мн.: БГУИР,

2004. – 292 с.

6