Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Назначение зубчатых передач. Классификация и область применения. Положительные и отрицательные качества.
Иванов М.Н. «Детали машин» 1984г. §8.2 с. 101-102.
Гузенков П.Г. «Детали машин» 1986г. §12.1 с. 153-155.
Иосилевич Г.Б. «Детали машин» 1988г. §14.1 с. 159-160.
ГОСТ 16530–70. Зубчатая передача – трехзвенный механизм, в которм два подвижных звена являются зубчатыми колесами, образующими с неподвижным звеном вращательные или поступательные пары.
Зубчатые передачи применяются для передачи вращательного движения между двумя валами.
Простейшая зубчатая передача состоит из двух колес с зубьями, по средством которых они сцепляются между собой (рис. 1, а..м). Враще ние ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого ко леса путем нажатия зубьев первого на зубья второго. Меньшее зубчатое колесо передачи называется шестерней, большее – колесом.
Классификация
Зубчатые передачи могут преобразовывать вращательное движение между валами с параллельными (рис. 1, а... г), пересекающимися (рис. 1,д...ж) и перекрещивающимися (рис. 1,з,и) геометрическими осями. Угол между геометрическими осями валов конических и винтовых передач может быть в пределах 0...1800, но обычно этот угол равен 90°. В гипоидной передаче угол скрещивания валов принимают равным 90°.
По форме образующей поверхности для нарезания зубьев различают цилиндрические (рис. 1,а...г,з), кониче ские (рис. 1,д...ж,и), эллиптические, фигурные зубчатые колеса и с не полным числом зубьев. В курсе «Детали машин» изучают только широ ко распространенные зубчатые колеса круглой формы, т. е. цилиндриче ские и конические; остальные зубчатые колеса, встречающиеся очень редко, рассматривают в специальных курсах.
По форме и расположе нию зубьев относительно образующей поверхности заготовки различают прямые (рис. 12.1,а, б, о), косые (рис. 1,6, е,з, и), шевронные (рис. 1,г), а также круговые (рис. 1, ж) и другие криволинейные зубья.
В зависимости от взаимного расположе ния валов передачи формы зубчатых колес и формы зубьев передачи бывают: цилиндрические — прямозубые (рис. 1, а, б), косозубые (рис. 1,6) и шевронные (рис. 1,г); конические — прямозубые (рис. 1,д), с тангенциальными зубьями или косозубые (рис. 1, е) и с круговыми зубьями (рис. 1, ж); винтовые (рис. 1,3), состоящие из двух цилиндрических косозубых колес, установленных на перекрещи вающихся валах; гипоидные или конические винтовые (рис. 1,и), со стоящие из двух конических косозубых или с криволинейными зубьями колес, которые установлены на перекрещивающихся валах.
В зависимости от взаимного расположения зубчатых колес разли чают зубчатые передачи с внешним (рис. 1, а) и внутренним зацепле нием (рис. 1,6). В последней, в отличие от первой зубчатые колеса вращаются в одну сторону.
Разновидностью зубчатой передачи служит реечная передача
(рис. 1, к), преобразующая вращательное движение шестерни в воз вратно-поступательное движение рейки или наоборот. Рейку рассматри вают как зубчатое колесо бесконечно большого диаметра.
Рис. 1 (На доске изобразить в виде кинематических схем)
Зубчатые передачи применяют не только в виде пары зубчатых ко лес, но и в более сложных сочетаниях, образующих многоступенчатые зубчатые передачи, а также в виде планетарных передач , состоящих из зубчатых колес с перемещающимися геометрическими осями, когда оси одного или нескольких колес под вижны.
По относительному расположению по верхностей вершин и впадин зубьев колес различают: передачи внешне го зацепления {образуются при за цеплении колес с внешними зубьями) и передачи внутреннего зацепле ния (образуются при зацеплении колес, одно из которых имеет внутренние зубья, а другое — внешние зубья, рис. 1, б).
По профилям зубьев колес передачи подразделяют: на передачи с эвольвентным зацеплением, в котором профили зубьев очерчены эвольвентами окружностей; на передачи с цикло идальным зацеплением, в кото ром профили зубьев очерчены по эпи- и гипоциклоидам; на передачи с за цеплением Новикова, в котором взаимодействуют выпуклый профиль зуба одного колеса и вогнутый профиль зуба другого колеса.
Передачи с эвольвентным зацеплением имеют наиболее широкое применение благодаря тому, что зубья могут быть обработаны инструментом с прямолиней ной режущей кромкой (поэтому их легче изготовить с высокой точностью), а также нечувствительности к отклонениям меж осевого расстояния (поэтому не изменя ется закон движения и передаточное отношение).
В зависимости от назначения зубча тые передачи могут встраиваться в кон струкцию машины (встроенные пе редачи) или выделяться в самостоя тельный узел (агрегат) и иметь отдель ный корпус.
По окружной скорости – Vt – тихоходные (до 3м/с) среднескоростные
( 3 – 15 м/с), быстроходные (свыше 15 м/с ).
По конструктивному исполнению пере дачи могут располагаться вне корпуса и иметь легкое ограждение (открытые передачи) либо работать в корпусе, изолирующем их от внешней среды (за крытые передачи). Открытые пере дачи работают без смазывания или при
периодическом смазывании при небольших окружных скоростях (тихоходные, передачи). Закрытыми выполняют обычно передачи, работающие при средних и вы соких окружных скоростях (быстроход ные передачи) с обильным смазыванием (из масляной ванны, струей масла и др.).
Различают силовые и несиловые (кинематические) передачи. Силовые передачи используют для передачи мощ ностей, и их габариты определяются как правило, прочностной надежностью.
Несиловые передачи выполняют в основ ном кинематические функции и мощно сти практически не передают. Размеры таких передач определяются конструктив ными соображениями.
Зубчатые передачи могут понижать или повышать частоту вращения ведомого вала. В понижающей передаче частота вращения ведомого вала (коле са) меньше, а в повышающей пере даче больше частоты вращения веду щего вала (колеса).
Агрегат с понижающей передачей (пе редачами) называют редуктором, агрегат с повышающей передачей называют муль типликатором.
Точность изготовления и ее влияние на качество передачи.
Каче ство передачи связано с ошибками изготовления зубчатых колес и де талей (корпусов, подшипников и валов), определяющих их взаимное расположение. Деформация деталей под нагрузкой также влияет на качество передачи. Основными ошибками изготовления зубчатых колес являются: ошибка шага и формы профиля зубьев, ошибки в направ лении зубьев относительно образующей делительного цилиндра.
Ошибки шага и профиля нарушают кинематическую точность и плавность работы передачи. В передаче сохраняется постоянным толь ко среднее значение передаточного отношения . Мгновенные значе ния в процессе вращения периодически изменяются. Колебания передаточного отношения особенно нежелательны в кинематических цепях, выполняющих следящие, делительные и измерительные функ ции (станки, приборы и др.). В силовых быстроходных передачах с ошибками шага и профиля связаны дополнительные динамические нагрузки, удары, вибрации и шум в зацеплении.
Ошибки в направлении зубьев в сочетании с перекосом валов вы зывают неравномерное распределение нагрузки по длине зуба.
Точность изготовления зубчатых передач регламентируется
ГОСТ1643–81, который предусматривает 12 степеней точности. Каждая степень точности характеризуется тремя показателями:
1) нор мой кинематической точности, регламентирующей наибольшую по грешность передаточного отношения или полную погрешность угла поворота зубчатого колеса в пределах одного оборота (в зацеплении с эталонным колесом);
2) нормой плавности работы, регламентирующей многократно повторяющиеся циклические ошибки передаточного от ношения или угла поворота в пределах одного оборота;
3) нормой контакта зубьев, регламентирующей ошибки изготовления зубьев и сборки передачи, влияющие на размеры пятна контакта в зацеплении (распределение нагрузки по длине зубьев).
Степень точности выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. Наибольшее распространение имеют 6, 7 и 8-я сте пени точности (табл. 1). Стандарт допускает комбинацию степеней точности по отдельным нормам. Например, для тихоходных высоконагруженных передач можно принять
Таблица 1
|
Степень точности, не ниже |
Окружная скорость м/с не более |
Примечание |
|
|
Прямозубая |
Косозубая |
||
|
6 (высокоточные) |
15 |
30 |
Высокоскоростные передачи, механизмы точной кинематической связи — делительные, отсчетные и т.п. |
|
7 (точные) |
10 |
15 |
Передачи при повышенных скоростях и умеренных нагрузках или при повышенных нагрузках и умеренных ско ростях |
|
8 (средней точности) |
6 |
10 |
Передачи общего машиностроения не требующие особой точности |
|
9 (пониженной точности) |
2 |
4 |
Тихоходные передачи с пониженными требованиями к точности |
повышенную норму контакта зубьев по сравнению с дру гими нормами, а для быстроходных малонагруженных — повышенную норму плавности и т. п.
Во избежание заклинивания зубьев в зацеплении должен быть бо ковой зазор. Размер зазора регламентируется видом сопряжения зуб чатых колес.
Стандартом предусмотрено шесть видов сопряжения: H — нулевой зазор; E — малый зазор; С и D — уменьшенный зазор; В — нормальный зазор; А — увеличенный зазор.
При сопряжениях H, E и С требуется повышенная точность изготовления. Их применяют для реверсируемых передач при высоких требованиях к кинематиче ской точности, а также при наличии крутильных колебаний валов,
Стандарт устанавливает также допуски на межосевые расстояния, перекос валов и некоторые другие параметры.
Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью кинематической точности 8, по нормам плавности со степенью 7, по нормам контакта зубьев со степенью 6, с видом сопряжения В, видом допуска на боковой зазор – а и соответствием между видом сопряжения и классом отклонения межосевого расстояния. 8 – 7 – 6 – Ва ГОСТ1643–81.
Основные достоинства зубчатых передач
Недостатки зубчатых передач
5