Классификация и типы зубчатых передач.

Лекция № 7

Зубчатые передачи.

Являются наиболее распространёнными механизмами, используемыми в машиностроении. В технике различают трёхзвенные зубчатые передачи, многоступенчатые передачи и планетарные передачи. Трёхзвенная передача состоит из двух зубчатых колёс и стойки.

Классификация и типы зубчатых передач.

Передача, в которой угловая скорость ведомого звена меньше, чем угловая скорость ведущего звена, называется понижающей передачей (редуктор). Если в зубчатой передаче происходит увеличение угловой скорости ведомого звена, передача называется повышающей (мультипликатор).

По расположению осей вращения различают:

1.- оси колёс параллельны (цилиндрические передачи).

2.- оси колёс пересекаются (конические передачи)

3.- оси колёс перекрещиваются.

 

На рис.7.1 приводятся условные изображения трёхзвенной цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления (рис.7.1, а), цилиндрической передачи внутреннего зацепления (рис.7.1, б) и реечной зубчатой передачи (рис.7.1,в).

На условных изображениях плоских и пространственных зубчатых пар колёса на виде с торца изображают штрихпунктирными линиями. Зубья изображают только на зубчатой рейке. На виде сбоку зубчатые колёса изображают сплошными линиями.

 

 

Рис.7.1

 

 

В некоторых случаях на кинематической схеме требуется различать прямозубые и косозубые колёса. Соответствующие условные обозначения представлены на рис.7.2, а и 7.2, б.

Для различения колёс, вращающихся на оси и закреплённых на валу, применяют условные обозначения колёс по рис.7.2, в и 7.2, г.

 

Рис. 7.2

 

На рис.7.3 показано в двух проекциях условное изображение конической зубчатой передачи, которая передаёт вращение между пересекающимися осями.

 

Рис.7.3

 

 

На рис.7.4 приводятся два варианта передач между перекрещивающимися осями.

На рис.7.4,а дано условное изображение червячной передачи с цилиндрическим червяком.

На рис.7.4,б показана винтовая зубчатая передача.

Рис.7.4

 

Оси колёс в этих передачах перекрещиваются. Червячная передача применяется для передачи вращения от червяка к червячному колесу в качестве понижающей передачи. При зацеплении зубья червяка и колеса находятся в линейном контакте.

Винтовая зубчатая передача состоит из двух косозубых (винтовых) колёс. Ввиду того, что зубья в винтовой передаче касаются в точке, её нагрузочная способность ниже, чем нагрузочная способность червячной передачи.

На кинематических схемах червячных и винтовых передач должно быть задано направление винтовой линии червяка в червячной передаче и направление винтовой линии одного из зубчатых колёс винтовой зубчатой передачи. Различают правые и левые винтовые линии.

Для определения направления винтовой линии следует мысленно перемещаться по образующей цилиндрической заготовке червяка или косозубого колеса, начиная движение от любого из двух его торцов, до встречи с винтовой линией и, рассматривая винтовую линию как препятствие, продолжать движение по винтовой линии. Если при этом потребуется повернуть направо, винтовая линия называется правой, при повороте налево-левой винтовой линией. На кинематических схемах по рис.7.4 червяк и косозубое колесо винтовой передачи представляют собой соответственно правый червяк и левое косозубое колесо.

 

 

Различные варианты передач представлены на рис.7.5 и 7.6.

Рис.7.5,а – коническая передача с косыми зубьями.

Рис.7.5,б - червячная передача с цилиндрическим червяком.

Рис.7.5,в - винтовая зубчатая передача.

Рис.7.5, г- цилиндрическая передача внутреннего зацепления.

Рис.7.5

 

Рис.7.6,а - цилиндрическая косозубая передача внешнего зацепления.

Рис.7.6,б – шевронная передача.

Рис.7.6, в – коническая прямозубая передача.

Рис.7.6, г- коническая передача со спиральными зубьями.

Рис.7.6

 

По характеру контакта зубьев передачи бывают с линейным и с точечным контактом зубьев.

В передачах с линейным контактом зубья колёс образуют 3-х или 4-х подвижную кинематическую пару (лекц.1, рис.1.7,1.8). В этом случае передача имеет большую нагрузочную способность, однако более чувствительна к погрешностям изготовления и монтажа.

Передачи с точечным контактом (лекц.1,рис.1.9) мало чувствительны к погрешностям изготовления и монтажа, но имеют значительно меньшую нагрузочную способность.

По кинематическому признаку передачи делятся на сопряжённые и несопряжённые.

Передаточное отношение двух зацепляющихся колёс это отношение их угловых скоростей в данном положении. Оно обратно отношению чисел зубьев: i_ab =( _a/ _b)=(Z_b/Z_a) (7.1)

В сопряжённых передачах оно всегда теоретически постоянно. В несопряжённых- при перезацеплении зубьев происходит некоторый скачок скорости ведомого звена, что приводит к ударам в зацеплении и к большему шуму при работе колёс.