Зубчатые передачи. Достоинства и недостатки.

Зубчатая передача – трезвенный механизм, в котором два подвижных зубчатых звена образуют с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару.

Достоинства ЗП:

1. При одинаковых характеристиках они значительно более компактны, по сравнению с другими видами передач;

2. Зубчатые передачи имеют более высокий КПД (до 0,99% в одной ступени);

3. Сохраняют постоянство передаточного числа;

4. Создают относительно небольшую нагрузку на споры валов;

5. Имеют большую долговечность и надежность работы в широких диапазонах;

• Мощностей (до десятков тысяч киловатт);

• Окружных скоростей (до 150 м\с);

• Передаточных чисел (до несколько сотен).

Недостатки ЗП:

1. Сложность изготовления точных передач;

2. Возможность возникновения шума и вибрация при недостаточной точности изготовления и сборки;

3. Невозможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала.

Основная теорема зацепления.

Общая нормаль к сопряженным профилям, проведенная в точке их качания, делит межосевое расстояние на части обратно пропорциональные их угловым скоростям.

Следствия:

1. Проекции скоростей на линию перпендикулярную ТТ не равны друг другу , следовательно между профилями в зацеплении есть трение.

2. Для постоянства передаточного числа необходимы профили с такими поверхностями, чтобы общая нормаль делила межосевое расстояние на участки, отношение для которых не должно изменятся при движении профилей.

Эвольвентное зацепление. Эвольвента, основная окружность.

Геометрические характеристики зубчатого зацепления: начальная (делительная) окружность, окружность вершин зубьев, окружность впадин между зубьями, шаг зацепления, модуль зацепления, угол зацепления, высота зуба, высота головки зуба, высота ножки зуба, толщина зуба, ширина впадины между зубьями.

Способы нарезания зубьев стальных зубчатых колес.

Метод копирования заключается в прорезании впадин между зубьями модульными фрезами дисковыми или концевыми (пальцевыми). После прорезания каждой впадины заготовку поворачивают на шаг зацепления. Профиль впадины представляет собой копию профиля режущих кромок фрезы. Для нарезания зубчатых колес с разными диаметрами необходим разный инструмент, так как форма боковой поверхности зубьев зависит от диаметра основной окружности зубчатого колеса.

Метод обкатки основан на воспроизведении зацепления зубчатой пары, одним из элементов которой является режущий инструмент – червячная фреза, долбяк или реечная гребенка. При нарезании зуборезной гребенкой заготовка вращается вокруг своей оси, а инструментальная рейка совершает возвратно-поступательное движение параллельно касательной к ободу заготовки. Гребенками нарезают прямозубые и косозубые колеса с большим модулем зацепления. При нарезании червячной фрезой, имеющей в осевом сечении форму инструментальной рейки, заготовка и фреза вращается вокруг своих осей, обеспечивая непрерывность процесса. Долбяк имеет форму шестерни с режущей кромкой. Он совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки и вращается вместе с заготовкой. Для нарезания цилиндрических колес с внешним расположением зубьев используют фрезу и гребенку для нарезания колес с внутренним и внешним расположением зубьев – долбяки.