Синтез зубчатого зацепления

Зубчатое зацепление состоит из колес =12; =26;

m = 5мм. Считаем, что зубчатые колеса – прямозубые эвольвентные цилиндрические, нарезанные стандартным реечным инструментом.

3.3.1. Определяем:

• коэффициенты смещения реечного инструмента из условия устранения подреза:

для колеса =12

для колеса =26

, так как ;

• угол эксплуатационного зацепления

по значению = 0,0205 найдем угол = 22°10′ (прил. В).

• коэффициент воспринимаемого смещения

• коэффициент уравнительного смещения

• радиальный зазор

мм;

( = 0,25– коэффициент радиального зазора);

• межосевое расстояние

• радиусы делительных окружностей

• радиусы основных окружностей

• радиусы начальных окружностей

(проверка: 96,33 = 30,42 + 65,91; 96,33 = 96,33);

• радиусы окружностей впадин

где =1 – коэффициент высоты головки;

• радиусы окружностей вершин

проверка: ;

36,33 + 58,75 + 1,25 = 69,86 + 25,22 + 1,25 = 96,33; 96,33 = 96,33 = 96,33;

• толщину зубьев по делительной окружности

• шаг зацепления по делительной окружности

P = = =15,7 мм.

3.3.2. В прил. А (лист 2) представлена картина зацепления в масштабе 10:1. Здесь отмечены элементы зацепления: линия зацепления N₄ N₅ ,полюс зацепления Р, полоидные окружности радиусами r₄ и r₅. В точках а и в линия зацепления пересекается окружностями вершин зубьев колес, следовательно, в точке (а) сопряженные профили входят в зацепление, а в точке (в) выходят из зацепления. Процесс зацепления зубьев колес происходит не на всей линии зацепления, а на участке (ав). Этот участок называют рабочим участком линии зацепления, или длиной зацепления. Рабочий участок по- разному располагается на линии зацепления. Если точки (а) и (в) выйдут за пределы линии зацепления N₄N₅ , то в зубчатой передаче произойдет заклинивание. Зубчатая передача должна быть спроектирована так, чтобы участок (ав) укладывался внутри линии зацепления N₄N₅.

При заданном направлении вращения только одна сторона зуба передает и воспринимает усилие, ее называют рабочим профилем зуба. В зацеплении участвует не весь эвольвентный, т.е. теоретический рабочий профиль, а часть его, которая называется фактическим рабочим профилем. На курсовом проекте фактические рабочие профили отмечать двойными линиями.

Между окружностью вершин одного колеса и окружностью впадин другого имеется расстояние, которое называется радиальным зазором. Его величину определяли выше.

Зубья колес нарезаны реечным инструментом, и величина угла зацепления определим по таблицам инвалютной функции.

Расстояние между делительными окружностями, измеренное по линии центров колес, называется воспринимаемым смещением, а величина - коэффициентом воспринимаемого смещения.

Уравнительное смещение следует учитывать при расчете ненулевых зубчатых передач; его вводят для получения зубчатой передачи без бокового зазора и со стандартной величиной радиального зазора. При нарезании колес реечным инструментом уравнительное смещение может быть только положительной величиной.

Коэффициент перекрытия , учитывающий непрерывность и плавность зацепления, что очень важно при эксплуатации передачи. Эти качества передачи обеспечиваются перекрытием работы одной пары зубьев по времени работой другой пары. Это означает, что каждая последующая пара зубьев должна войти в зацепление до того, как предшествующая пара выйдет из зацепления.

О величине перекрытия, судя по коэффициенту перекрытия, выражающему отношение дуги зацепления по какой- либо окружности к шагу по той же окружности, если дуга зацепления меньше шага, т.е. 1, зацепление будет прерывистым, с периодически повторяющимися ударами в момент входа очередной пары зубьев в зацепление. Такая зубчатая передача не может быть использована. Если дуга зацепления равна шагу по той же окружности, т.е. =1, то непрерывность зацепления можно считать обеспеченной только теоретически. В этом случае неточность изготовления профилей, их быстрый износ приведут к перерывам в зацеплении. Нормально работающая передача должна иметь >1.

Коэффициент скольжения позволяет учитывать влияние геометрических факторов на величину проскальзывания профилей в процессе зацепления. Наличие скольжения и давления одного профиля на другой при передаче усилий приводит к износу профилей. Интенсивность износа зависит не только от силы давления и скорости скольжения, но и от факторов, как материал колес, условия смазки, температурные и другие воздействия.

 

 

3.3.3. Расчет значений коэффициентов относительного удельного скольжения зубьев произведен по формулам:

где

и – отрезки, взятые по линии зацепления от точек и соответственно; = − .

Результаты расчетов сведены в табл. 2.

 

Таблица 2

,мм
	−∞	−3,13		0,67	0,91	1,0
	0,475	0,615		−2,05	−10,7	− ∞

По полученным значениям и построены графики изменения и .

3.3.4. Коэффициент перекрытия

где (ab) – длина активной части линии зацепления.