Передача цилиндрическими зубчатыми колесами

При параллельных осях вращающихся звеньев применяются зубчатые цилиндрические передачи двух видов:

а) внешнего зацепления;

б) внутреннего зацепления.

Рассмотрим зубчатую цилиндрическую передачу внешнего зацепления. В соответствии с ГОСТ 2.770-68 эта передача может быть изображена как и передача цилиндрическими фрикционными катками, но без знака фрикционной передачи и с жестким креплением обоих звеньев на валах. Мы изобразим упрощенное изо­бражение зубчатой передачи также в соответствии с ГОСТ 2.770-68.

О пределим передаточное отношение зубчатой пары, изображенной на рисунке 5.

На цилиндрических зубчатых колесах имеются два цилиндра, которые при работе катятся друг по другу без проскальзывания - начальные цилиндры. В сечении плоскости чертежа мы видим начальные окруж­ности. Запишем условие непроскальзывания начальных окружностей в точке их соприкосновения Р- полюсе зацепления:

, .

Передаточное отношение от первого колеса ко второму:

.

Зададимся количеством зубьев колес Z₁ и Z₂ и определим шаг зубьев по начальной окружности колес:

, .

Шаг зубьев первого колеса должен быть равен шагу зубьев второго колеса , иначе ко­леса не смогут обкатываться друг по другу. Зубья одного колеса должны строго совпадать с впадинами другого колеса:

; ; ; .

Тогда передаточное отношение от первого колеса ко второму:

.

Полученная формула применима если: геометрические оси вращения колес неподвижны, колеса зацепляются непосредственно, зацепление внешнее.

Рассмотрим цилиндрическую зубчатую передачу внутреннего зацепления. Условное изображение такой передачи приведено на рисунке 6. При внутреннем зацеплении большое колесо имеет зубья, выполнен­ные в форме впадин меньшего колеса. Меньшее колесо располагается внутри большого.

З убчатые колеса с внутренним зацеплением применяются в механизмах, в которых возникает необ­ходимость получения большого передаточного отношения при малых габаритах передачи. Межосевое расстоя­ние передачи внутреннего зацепления

меньше, чем в передаче внешнего зацепления

при прочих равных параметрах.

Изготовление зубчатых колес внутреннего зацепления имеет большую трудоемкость, по сравнению с колесами внешнего зацепления, поэтому его применение ограничено экономическими соображениями (в обо­ронной промышленности, в горных машинах).

Выкладки, приведенные при определении передаточного отношения зубчатой пары внешнего заце­пления, справедливы и для определения передаточного отношения зубчатой пары внутреннего зацепления:

.

В этом случае передаточное отношение положительно, поскольку угловые скорости и совпадают по направлению.

Зубчатая коническая передача

Зубчатые кониче­ские передачи применяются при передаче вращательного движения между скрещи­вающимися и пересекающи­мися осями. В большинстве случаев применяются кони­ческие передачи для пере­дачи вращательного движе­ния между пересекающимися осями под углом 90- орто­гональные передачи. Упро­щенное изображение ортого­нальной конической пере­дачи показано на рисунке 7.

Конические зубча­тые колеса по аналогии с ци­линдрическими зубчатыми колесами имеют начальные конусы. Начальные конусы в процессе работы конической передачи перекатываются друг по другу без скольже­ния. По аналогии с фрикци­онной конической передачей передаточное отношение зубчатой конической пере­дачи определяется по фор­муле:

.