2.3 Зубчатые механизмы
2.3.1 Принцип действия и классификация. Основные параметры, геометрия и кинематика прямозубых колёс.
Принцип действия зубчатой передачи основан на зацеплении пары зубчатых колес.
Классификация:
По расположению осей валов:
- передачи с параллельными осями;
- передачи с пересекающимися осями;
- передачи с перекрещивающимися осями.
По расположению зубьев на колесах:
- прямозубые
- косозубые.
По форме профиля зуба:
- эвольвентные
- круговые.
Основные параметры.
Ведущее зубчатое колесо называют шестерней, а ведомое ‑ колесом.
Параметрам шестерни приписывают индекс 1, а параметрам колеса ‑ 2.
Геометрические параметры:
и 
‑ число
зубьев шестерни и колеса;
‑ угол профиля делительный (равный углу профиля исходного контура), по ГОСТ 3755-81, = 20°;
‑ делительный
окружной шаг зубьев (равный шагу исходной
зубчатой рейки);
‑ основной
окружной шаг зубьев;
‑ окружной
модуль зубьев;
Модули стандартизованы (ГОСТ 9563-80) в диапазоне 0,05...100 мм
‑ делительный
диаметр (диаметр окружности, по которой
обкатывается инструмент при нарезании);
‑ основной
диаметр (диаметр окружности, разверткой
которой являются эвольвенты зубьев);
и
‑ начальные
диаметры (диаметры окружностей, по
которым пара зубчатых колес обкатывается
в процессе вращения):
,
.
‑ угол
зацепления или угол профиля начальный.
.
-
межосевое расстояние;
При нарезании колес со смещением
делительная плоскость рейки смещается
к центру или от центра заготовки на
;
‑ коэффициент
смещения исходного контура. Смещение
от центра считают положительным (
> 0),
а к центру ‑ отрицательным
(
< 0).
У передач без смещения и при суммарном
смещении
начальные и делительные окружности
совпадают:
,
.
‑ диаметр
вершин зубьев;
где 
‑ коэффициент
высоты головки зуба (по ГОСТ 13755 ‑ 81,
= 1);
‑ диаметр
впадин зубьев;
где 
‑ коэффициент
радиального зазора (по ГОСТ 13755 ‑ 81,
= 0,25);
Передаточное отношение
- показывает во сколько раз передача
изменяет частоту вращения
2.3.2 Виды зубчатых механизмов
Зубчатый механизм, составленный из зубчатых колес с неподвижными осями, называется зубчатым рядом.
Зубчатый ряд, состоящий из двух колес и стойки, есть рядовая передача.
Внешнее зацепление Внутреннее зацепление
Значение передаточного отношения рядовой передачи обратно пропорционально числу зубьев колес:
.
Знак перед дробью позволяет учесть направление вращения колес. Для внешнего зацепления принят знак (-), учитывающий противоположность вращения колес. Для внутреннего зацепления принят знак (+).
Передаточное отношение любого зубчатого ряда равно произведению передаточных отношений всех передач, входящих в него:
,
где
– число колес зубчатого ряда.
П
ример.
Дана схема зубчатого ряда. Числа зубьев
колес известны
;
;
;
;
;
;
.
Определить передаточное отношение
.
Решние:
Зубчатый механизм, в состав которого входят зубчатые колеса с геометрически подвижной осью называются планетарным механизмом.
В
состав планетарного механизма входят
звенья:
Сателлиты - зубчатые колеса с геометрически подвижной осью;
Водило - подвижное звено, в котором помещена ось сателлита;
Солнечное колесо - подвижное центральное зубчатое колесо;
Опорное колесо (эпицикл) - неподвижное центральное зубчатое колесо;
Геометрическая ось центральных колес и водила общая.
Для обеспечения этого используют условие соосности
или
