Условия обеспечения непрерывности зубчатого зацепления. Эвольвента и её свойства. Полюс зацепления.
Решающее влияние на работоспособность оказывают 2 основных напряжения: контактное и напряжение изгиба
Эвольвентой круга называется траектория точки, лежащей на прямой, которая перекатывается без скольжения по окружности радиуса rв, называемой основной.
Эвольвента имеет следующие свойства:
1) начинается с основной окружности;
2) нормаль к эвольвенте является касательной к основной окружности;
3) радиус кривизны эвольвенты в каждой её точке лежит на нормали к эвольвенте в этой точке.
Эвольвентное зацепление позволяет передавать движение с постоянным передаточным отношением. Эвольвентное зацепление — зубчатое зацепление, в котором профили зубьев очерчены по эвольвенте окружности.
Для этого необходимо чтобы зубья зубчатых колёс были очерчены по кривой, у которой общая нормаль, проведённая через точку касания профилей зубьев, всегда проходит через одну и ту же точку на линии, соединяющей центры зубчатых колёс, называемую полюсом зацепления].
Взаимодействие эвольвент. Скольжения в зубчатом зацеплении.
Из множества кривых, обеспечивающих постоянное передаточное отношение, практическое применение для профилирования зубьев получила эвольвента.
Из способа образования эвольвенты следует, что эта кривая не может существовать внутри основной окружности и имеет две ветви — правую AoAt и левую А<А' в зависимости от того, в какую сторону перекатывается производящая прямая.
Две одноименные — правые или левые эвольвенты — являются эквидистантными кривыми, т.
расстояние между ними, измеренное по любой общей нормали, одинаково и равно спрямленной дуге между началами эвольвент (А„В0 = АВ = А^В^,
В~С0 = ВС0 = ^d; ад = CiA,)-Покажем, что профили зубьев колес, построенные по эвольвентам, всегда обеспечивают передачу движения с постоянным передаточным отношением.
совпадающая с полюсом Р, описывает при качении по основной окружности колеса 1 эвольвенту Эь а при качении по основной Окружности колеса 2 — эвольвенту Э2.
Тогда эвольвента 3t окажет давление на эвольвенту Э2, которое может передаваться лишь по общей нормале п—и.
посредством двух эвольвент можно осуществлять передачу движения.
Представим себе, что колеса повернулись и эвольвенты заняли новое положение.
Нормаль к эвольвенте 3j в этом положении должна быть касательной к основной окружности колеса 1, а нормаль к эвольвенте Э2 — к основной окружности колеса 2.
Но так как в точке касания эвольвент нормаль общая, то она должна одновременно касаться и той и другой основной окружности.
Следовательно, передаточное отношение ii2 зависит от диаметров основных окружностей и не зависит от угла зацепления aw и от межосевого расстояния aw, Рассмотрим зацепление двух колес с прямыми зубьями, профили которых очерчены по эвольвенте (рис.
Зубья конических колес профилируют по эвольвенте так же, как и зубья цилиндрических колес.
Основные методы обработки профилей зубьев
Способы отделки зубчатых поверхностей могут быть различными: для незакалённых колёс- шевингование, обкатывание, приработка; для закалённых- зубошлифоварие, зубопритирка, зубохонингование. К отделочным работам со снятием стружки относятся зубозакругляющие операции, снятие фасок и заусенцев.
Шевингование зубьев – процесс снятия с бокового профиля зуба тонкой стружки при помощи специального инструмента – шевера. Шевер –зубчатое колесо, на рабочей поверхности которого имеются прямоугольные канавки, расположенные в поперечном направлении относительно образующей зуба. Принцип шевингования основан на взаимном скольжении зацепляющихся зубьев шевера и колеса при скрещивающихся осях вращения.
Метод обкатывания основан на воспроизведении ( имитировании) зацепления зубчатой пары, в которой одно убчатое колесо или рейка превращены в режущий инструмент, а вторым колесом является заготовка.
При создании движения обкатывания и одновременно рабочего пзижения режущего инструмента последний образует зубья на заготовке.
Приработка — это процесс изменения макро- и микрогеометрии, а также физико-механических свойств трущихся поверхностей деталей механизма или агрегата с целью подготовки его к восприятию эксплуатационных нагрузок.
Зубошлифование - это процесс механической обработки, при котором отделка рабочих поверхностей закаленных зубьев осуществляется на зубошлифовальных станках по методу обката или по методу копирования. Принцип работы зубошлифовальных станков по методу обката основан на зацеплении обрабатываемого колеса с режущим инструментом - шлифовальным кругом, имеющим форму производящей рейки или форму однозаходного червяка, либо двумя шлифовальными кругами тарельчатой формы. Зубошлифование применяют для получения точных зубчатых колес.
Зубопритиркой называют технологический метод доводки боковых поверхностей зубьев путем совместной обкатки колес и зубчатых притиров на зубопритирочных станках с применением абразивной пасты.
Зубохонингование, или абразивное шевингование, - процесс окончательной обработки зубьев цилиндрических колес после термической обработки.