Зубчатые передачи

Зубчатая передача – механизм, который с помощью зубчатого зацепления передает и преобразует параметры движения с изменением частот вращения и моментов на валах.(угловой скорости)

Принцип действия основан на зацеплении пары зубчатых колес.

По расположению осей валов зубчатые передачи различают:

1. С параллельными осями, выполняют цилиндрическими колесами с прямыми, косыми и шевронными зубьями.

2. С пересекающимися осями валов: выполняют коническими колесами с прямыми, косыми и круговыми зубьями.

3. С перекрещивающимися осями: выполняют червячными передачами, коническими шевронными и винтовыми цилиндрическими.

4. Передачи цилиндрическим колесом и рейкой с прямыми и косыми зубьями. Применяют для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот.

Преимущества зубчатых передач

• Высокая нагрузочная способность

• Малые габариты (относительно малые)

• Высокая долговечность и надежность работы.

• Высокий КПД от 0,7 до 0,98.

• Постоянство передаточного числа.

Недостатки:

• Высокая трудоемкость

• Повышенные требования к точности изготовления

• Высокая жесткость зубчатых передач, что не позволяет компенсировать динамические нагрузки.

• Высокий уровень шума.

• Высокая стоимость.

По форме профиля зуба выделяют:

а) Эвольвентные передачи (выведен Эйлером в 1760 году)

• Цевочные передачи

• Циклоидальные передачи

б) Неэвольвентные- передачи с часовым профилем, Зацепление Новикова

Эвольвентное зубчатое зацепление.

В основном применяют зубчатые передачи с эвольвентным зубчатым зацеплением.

Эвольвентой – называется кривая описываемая какой-либо точкой, лежащей на прямой перекатываемой по окружности без скольжения.

Перекатываемая по окружности прямая , называется производящей прямой, а окружность по которой перекатывается производящая прямая- основной окружностью.

Начальными окружностями называется окружность катящиеся друг по другу без скольжения и имеющих в центрах зубчатых колес.

Окружность от которой начинается эвольвентный профиль зуба, называется основой

Зубчатое колесо меньшего диаметра – называется шестерней, а большего диаметра - колесом.

Основной параметр зубчатого зацепления – модуль, это отношение шага Р к числу . При проектировании рекомендуют принимать значение модуля из стандартного ряда. Модули стандартизованы от 0.05 до 100.

m = Р/ π ;

Рекомендуемое значение модуля m>1,5. Нежелательные значения модуля m<1,5. Число зубьев шестерни принимают от 17 до 28. Меньше 17 не рекомендуется. Больше 28 нежелательно так как резко возрастает число зубьев колеса

Методы изготовления колес:

1. Копирование

2. Обкатка

3. Накатывание (вдавливание)

Метод изготовления оказывает влияние на конструкцию.

Виды разрушения

1. Поломка зуба у основания зуба в зоне перехода эвольвенты в галтель

У основания зуба появляется трещина на растянутой стороне зуба в точке В, дальнейшее увеличение нагрузки приводит к поломке зуба.

Н аиболее частые причины поломки:

• перегрузки статистического действия

• перегрузки ударного действия

• многократно повторяющиеся перегрузки

При проектировании для предотвращения поломки зуб рассчитывают на изгибную выносливость.

Конструкторские мероприятия:

• защита от перегрузок с помощью применения предохранительных устройств (муфты).