5) Общие сведения о зубчатых механизмах. Типы передач. Основная теорема зацепления.

Зубчатые механизмы предназначены для передачи вращательного движения и преобразования его параметров.

По форме профиля зубьев: эвольвентные;круговые (передача Новикова);циклоидальные.

По типу зубьев: прямозубые;косозубые;шевронные;криволинейные;магнитные.

По взаимному расположению осей валов: с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями);с пересекающимися осями — конические передачи;с перекрещивающимися осями.

По форме начальных поверхностей: цилиндрические;конические;глобоидные;

По окружной скорости колёс: тихоходные;среднескоростные;быстроходные.

По степени защищенности: открытые;закрытые.

По относительному вращению колёс и расположению зубьев: внутреннее зацепление (вращениие колёс в одном направлении);внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлении). Для постоянства передаточного отношения при зацеплении двух профилей зубьев необходимо, чтобы радиусы начальных окружностей зубчатых колёс, перекатывающихся друг по другу без скольжения, оставались неизменными.

6) Геометрия и свойства эвольвенты. Картина эвольвентного зацепления.

Свойства эвольвенты : -эвольвента является разверткой окружности ; - основная окружность является центром кривизны эвольвенты (эволюта – центр кривизны эвольвенты) ; -эвольвента не может заходить внутрь основной окружности ; - эвольвента одной к одной и тойже окружности эквидисантны тоесть находятся на одинаковом расстоянии от нормали.

7) Геометрические параметры эвольвентного зацепления. Расчет внешнего прямозубого зацепления.

В процессе зацепления зубья касаются друг друга различными точками профиля (рис. 73). Так как эти точки лежат на нормали к профилям, которая одновременно является касательной к обеим основным окружностям, то совокупность точек касания (линия ) совпадает с общей для обеих основных окружностей касательной NN. Эта линия называется теоретической линией зацепления, а линия длиной gα является её активной частью, где располагаются все точки контакта зубьев. Угол , измеряемый между нормалью NN к профилям в полюсе зацепления Р и общей касательной к обеим начальным окружностям, называется углом зацепления. Таким образом: Число зубьев шестерни z1 и Число зубьев колеса z2 Задаются или выбирают в соответствии с расчетом зубьев на прочность, требованием кинематики и конструктивными соображениями. Модуль m Определяют расчетом иа прочность. Угол профиля а Нормальный исходный контур. Делительный диаметр d d₁=z₁m d₂=z₂m . Межосевое расстояние а a=(z₁+z₂)m/2 Диаметр вершин зубьев da da1= d1+ 2m da2 = d2 + 2m Диаметр впадин df df1 = d1 - 2(c + m)

df2 = d2 - 2(c + m) . Постоянная хорда Высота до постоянной хорды

8) Способы изготовления зубьев. Параметры исходного контура.

Способы изготовления зубьев

Метод обкатки с применением гребёнки

Нарезание зубчатого колеса методом обкатки на зубофрезерном станке с помощью червячной фрезы

Червячная фреза

Режущий инструмент, имеющий форму зубчатой рейки, называется гребёнкой. На одной из сторон гребёнки по контуру её зубьев затачивается режущая кромка. Заготовка нарезаемого колеса совершает вращательное движение вокруг оси. Метод обкатки с применением червячной фрезы

Помимо гребёнки в качестве режущего инструмента применяют червячную фрезу. В этом случае между заготовкой и фрезой происходит червячное зацепление. Метод обкатки с применением долбяка

Зубчатые колёса также долбят на зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. Для сокращения номенклатуры режущего инструмента стандарт устанавливает нормативный ряд модулей и определенные соотношения между размерами элементов зуба. Эти соотношения определяются для зубчатых колес определяются параметрами исходной рейки через параметры ее нормального сечения - исходный контур

9) Подрез зубьев в эвольвентном зацеплении. Определение минимального числа зубьев

При нарезании колеса с малым числом зубьев может возниктуть нежелательное явление подреза ножек при этом ослабляются опасное сечение зуба и уменьшается рабочая часть зуба. Для внешнего зацепления геометрическое условие отсутствия подрезания состоит в том что взаимодействие зубьев должно происходить только на теоретическом участке линии зацепления.

X=h_am-z/2sin²a

10) Качественные характеристики зацепления: коэффициент перекрытия, удельное скольжение зубьев, интерференция и заострение зубьев

Коэффициент перекрытия – отношение угла перекрытия к шагу зацепления . характеризует плавность работы передачи или непрерывность взаимодействия. Коэффициент удельного скольжения . в процессе зацепления профиля зубьев колес одновременно перекатывающихся и скользящих друг по другу только в полюсе. Характеристикой этого явления является коэффициент удельных скольжений максимальное скольжение наблюдается на ножке шестерни. Заострение наступает когда срезается вершина зубьев. Интерференция зубьев (внедрение одной поверхности в другую) наступает тогда когда активная часть линии зацепления превышает теоретическую . интерференция приводит к заклиниванию передачи или сменанию.

13, 14) Уравновешивание механизмов. Уравновешивание шарнирных механизмов и вращающихся роторов. Статическая и динамическая балансировка роторов. Методы статической и динамической балансировки роторов с заданным и неизвестным расположением масс

В общем случае в кинематических парах механизмов и машин возникают динамические усилия, переменные по величине и направлению. Через стойку они передаются на фундамент, вызывая дополнительные напряжения в отдельных звеньях, вибрацию и ухудшение условий работы. Чтобы этого избежать, необходимо рационально подобрать и расположить массы звеньев с условием полного или частичного гашения динамических усилий. Эта задача решается при уравновешивании Однако в связи с непрерывным ростом скоростей звеньев снижение уровня вибраций и увеличение производительности механизмов за счет только статического уравновешивания становится невозможным. Поэтому приходится применять на практике методы динамического уравновешивания механизмов. Полное решение этой задачи встречает большие конструктивные трудности. Однако точное уравновешивание в любом плоском механизме с симметричными звеньями и с постоянными массами главного вектора и первой гармоники главного момента системы неуравновешенных сил достигается простыми конструктивными средствами. для шарнирного четырехзвенного механизма необходимы две корректирующие массы. Различают статическое уравновешивание (статическая балансировка) вращающихся роторов и динамическое. Статическая балансировка достигается тем, что центр тяжести вращающейся детали переводят в неподвижную точку. Такое уравновешивание применяется для плоских деталей, длина которых мала по сравнению с диаметром. Если такую деталь заменить сосредоточенной массой m, вращающейся относительно неподвижного центра вращения. Динамическая балансировка - это такая балансировка, при которой определяются и уменьшаются дисбалансы ротора, характеризующие его динамическую неуравновешенность . При динамической балансировке уменьшаются как моментная, так и статическая неуравновешенность ротора одновременно.