6. Сложные зубчатые механизмы

6.1. Общие сведения о сложных зубчатых механизмах

Различают одноступенчатые и многоступенчатые зубчатые механизмы.

Одноступенчатым называют такой зубчатый механизм, который не может быть расчленен на более простые.

Передаточное отношение одноступенчатого механизма целесообразно принимать не более 6...8. Иначе возрастают габариты колеса и всего механизма, происходит неравномерный износ колеса (шестерня изнашивается быстрее).

Многоступенчатые (сложные) зубчатые механизмы используют для получения больших передаточных отношений. Они образуются путем соединения нескольких одноступенчатых механизмов. Механизмы, понижающие угловую скорость, называются редукторами, повышающие – мультипликаторами.

Классификация сложных зубчатых механизмов

Все сложные зубчатые механизмы можно классифицировать по характеру движения и подвижности осей валов, а также по величине передаточного отношения.

а) классификация по характеру движения (подвижности) осей валов:

б) классификация по величине передаточного отношения U:

U

-2

-1

0

+1

+2

Редукторы, уменьшающие величину угловой скорости и изменяющие направление вращения входного и выходного валов

Мультипликаторы (повышающие передачи). Направления вращения входного и выходного вала совпадают.

Редукторы,

уменьшающие

величину угловой скорости и не изменяющие направления вращения

2. Передачи с неподвижными осями колес

Рядовой зубчатый механизм – это последовательно соединенные несколько ступеней зубчатых колес. (рис. 6.1.).

Рис.6.1. Рядовой зубчатый механизм

Согласно определению, передаточное отношение равно отношению угловых скоростей входного и выходного валов , а передаточные отношения ступеней ; ; .

Перемножим левые и правые части этих выражений и приравняем их друг к другу:

.

Отсюда можно записать обобщенную формулу вычисления передаточного отношения

(6.1),

где n – количество валов, k – количество ступеней.

Так как , то формула расчета общего передаточного отношения рядового механизма выглядит так: .

Отсюда следует, что его величина зависит только от количества зубьев входного и выходного колес. Промежуточные колеса служат лишь для увеличения межосевого расстояния и изменения направления вращения.

Ступенчатый механизм

Передаточное отношение ступенчатого зубчатого механизма рассчитывается по формуле (6.1).

Рис. 6.2. Ступенчатый зубчатый механизм

Для механизма, изображенного на рис. 6.2, формула расчета передаточного отношения выглядит так:

.

Ступенчатые механизмы применяются для:

- того же, что и рядовые, т.е. для изменения направления вращения выходного вала по отношению ко входному,

- получения больших передаточных отношений.

Например, с помощью 2х-ступенчатого механизма можно получить , 3х-ступенчатого - , 4х-ступенчатого - .