5. Рейка. Реечная передача: основные характеристики.

Реечные передачи предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное движение или наоборот.

Реечная передача представляет собой из зубчатую рейку и зубчатое колесо, которые находятся в зацеплении.

И зубчатая рейка и зубчатое колесо могут выполнять роли как ведущего, так и ведомого элемента передачи.

Реечная передача весьма проста в изготовлении и по своей конструкции, а поэтому надежна в эксплуатации. Кроме этого у реечной передачи достаточно высокий КПД (0,94 - 0,98). Составляющие реечной передачи изготавливаются из относительно недорогих углеродистых конструкционных или легированных сталей. К недостаткам реечной передачи можно отнести то, что ее передаточное число равно 1 и поэтому выигрыш в силе отсутствует.

Основным размерным параметром реечной передачи является расстояние между зубьями рейки (шаг). m=D/z. Где m – это модуль звеньев передачи, D – диаметр делительный зубчатого колеса, а z – число зубьев колеса. В большинстве случаев применяются общепринятые значения модуля равные 0,5мм – 25мм.

Формулы для расчета реек

Параметры и обозначения	Расчетные формулы
Угол профиля зу­ба рейки а Угол наклона зуба β	а = 20º β рекомендуется принимать не более 20°
Модуль нормаль­ный mn	mn принимается конструктивно и определяется расчетом
Модуль основной(торцовый) mt	mt = mn / cosβ
Шаг нормальный рn	pn = πmn
Шаг торцовый рt	pt = pn/cosβ
Высота головки зу­ба ha	ha = mn
Высота зуба h (размер справочный)	h = 2,25mn
Ширина рейки b	b = (2…10)mn
Длина косого зуба b1	b1 = b / cosβ
Линейное перемеще­ние рейки L, соответ­ствующее углу поворота колеса или червяка	L = γptz/ 360° (z - число зубьев ко­леса или число захо­дов червяка)
Угол поворота колеса γ, соответствующий перемещению рейки на величину L	γ = L 360/(ptz)

Рис. 27. Базовые поверхности рейки

Базовыми поверхностями рейки назы­вают поверхности, относительно которых задается положение делительной прямой и направление зуба рейки (рис. 27).

Реечную передачу можно рассматривать как частный случай зубчатой передачи, одно из колес которой обращено в рейку. Скорость поступательного движения рейки:

   м/с,

где m - окружной делительный модуль реечной шестерни, мм; n₁ - частота вращения реечной шестерни; z₁ - число зубьев реечной шестерни.

Диаметр делительной окружности шестерни:

  мм,

здесь n₁, об/мин; v_ср , м/с, тогда модуль мм. Расчетное значение модуля согласуется с ГОСТ 9563-60. Для косозубой передачи определяется нормальный модуль , значение которого согласуется с тем же стандартом. Угол наклона зуба β рекомендуется принимать не более 20°.