Многозвенные зубчатые механизмы

При проектировании зубчатых механизмов многих машин и приборов возникает необходимость обеспечить передачу вращения с большим передаточным отношением или при значительных межосевых расстояниях. В таких случаях применяют многозвенные зубчатые механизмы – либо редукторы, снижающие скорость вращения выходного вала по сравнению со скоростью входного звена, либо мультипликаторы, повышающие ее.

Многозвенные зубчатые механизмы подразделяются на два вида: 1) механизмы с неподвижными осями всех колес; 2) механизмы, в которых оси отдельных колес перемещаются относительно стойки.

Механизмы с неподвижными осями зубчатых колес имеют число степеней свобод, равное единице, благодаря чему передаточное отношение постоянно.

Общее передаточное отношение многозвенного зубчатого механизма равно произведению передаточных отношений отдельных ступеней:

Рядовые зубчатые механизмы представляют собой последовательное соединение нескольких пар зубчатых колес (рис. 10).

Рис. 10

Общее передаточное отношение рядового зубчатого механизма постоянно и равно обратному отношению чисел зубьев или радиусов крайних колес:

.

Знак передаточного отношения определяется множителем , где - число передач внешнего зацепления. Но передаточное отношение в таких передачах невелико, так как оно ограничено допустимой величиной и , а числа зубьев промежуточных колес не влияют на величину общего передаточного отношения механизма.

Ступенчатые зубчатые механизмы (рис. 11) представляют собой последовательное соединение блочных (спаренные колеса 1 и 2; 2^” и 3) или одиночных зубчатых колес. В общем случае при j колесах и t внешних зацеплениях полное передаточное отношение ступенчатой передачи

^,

т.е. равно отношению произведения чисел зубьев ведомых колес к произведению ведущих колес.

Рис. 11

Планетарные зубчатые механизмы обязательно имеют колеса с движущимися геометрическими осями, которые называются планетарными или саттелитами (см. рис. 10). Подвижное звено – h, в котором помещены оси саттелитов, называется водилом. Вращающееся вокруг неподвижной оси колесо - 1, по которому обкатываются саттелиты, называется центральным; неподвижное центральное колесо - 3 называется опорным. Как правило, планетарные механизмы изготовляются соосными, это означает, что оси колес 1, 3 и водила h находятся на одной прямой.

Рис. 12

Обычно у реального механизма имеется несколько симметрично расположенных саттелитов. Их вводят для того, чтобы снизить усилия в зацеплении, разгрузить подшипники центральных колес, улучшить уравновешивание водила. Но при кинематических расчетах учитывается только один саттелит, так как остальные являются пассивными в кинематическом отношении.