Загальні відомості. Зубчастою (зубчатою) передачею називають триланковий механізм, у якому два рухомі зубчасті (зубчаті) колеса (або рухоме колесо і рейка) утворюють із нерухомою

ЗУБЧАСТІ ПЕРЕДАЧІ

Зубчастою (зубчатою) передачею називають триланковий механізм, у якому два рухомі зубчасті (зубчаті) колеса (або рухоме колесо і рейка) утворюють із нерухомою ланкою обертову (або обертову і поступальну) пару, а між собою — вищу пару. У таких механізмах передача руху здійснюється механічним зачепленням — зубів вхідного колеса за зуби вихідного колеса замість сил тертя, як це має місце у фрикційних передачах. Обидва колеса (рис. 9.1) мають виступи (зуби) і западини такої форми, що зуби одного колеса входять у западини другого, утворюючи при цьому вищу кінематичну пару. Кожний зуб колеса можна розглядати як окремі кулачки.

Зубчасте колесо передачі з меншим числом зубів (при їх рівності — вхідне зубчасте колесо) називають шестірнею, друге зубчасте колесо передачі — колесом.

У найпростішому випадку зубчасту передачу можна уявити собі як два циліндричні котки (поверхні) з радіусами r_w1 і r_w2, що котяться один по

одному без ковзання, маючи точку дотику П. Поверхні, що перекочуються відносно одна одної без ковзання, називаються початковими, відповідно й кола радіусами r_w1 і r_w2 називають так само.

Точку Я дотику цих кіл називають полюсом зубчастого зачеплення, а лінію, що проходить через точку П паралельно осям обертання коліс і яка є миттєвою

віссю відносних швидкостей зубчастих коліс, називають полюсною лінією. Початкові поверхні зубчастих коліс є аксоїдами у відносному русі (ак-соїдами називають поверхні, які описує миттєва вісь відносного руху коліс передачі у системі координат кожного з коліс).

Відстань між осями обертання двох зубчастих коліс, що перебувають у зачепленні, називають міжосьовою відстанню. Як видно з рис. 9.1,

(9.1)

Передаточне відношення кутових швидкостей зубчастих коліс виражається, як і у фрикційних передачах, формулою

(9.2)

Якщо виразити довжину початкового кола через початковий крок p_w, тобто, , і підставити значення радіусів початкових кіл у залежність (9.2), то можна записати передаточне відношення через числа зубів коліс:

(9.3)

Знак "+" приймають для внутрішнього зачеплення, а "-" — для зовнішнього.

Коловим кроком зубчастого зачеплення р називають відстані між однойменними точками профілів двох сусідніх зубів (рис 9.1), виміряних по будь-якому колу. Коловий крок

p =πd/z, (9.4)

де d — діаметр кола, на якому виміряний крок; z — число зубів колеса.

Значення кроку р залежить від діаметра (радіуса) кола, на якому його виміряють, а тому, щоб розрізняти значення кроку на різних колах, вказують нижні індекси, як це, наприклад, виконано для початкового кроку p_w.

Зубчасті передачі складають найбільш розповсюджену й важливу групу механічних передач. їх використовують у багатьох галузях і за різних умов роботи: від годинників і приладів до найскладніших машин, для передачі колових сил від міліньютонів до кількох меганьютонів, для моментів до

10⁷ Н • м і потужностей від безмежно малих до десятків тисяч кіловат, з коловими швидкостями від 2 м/хв до 140 м/с, з діаметрами від частки міліметра до 10 м і більше. Особливо доцільне використання зубчастих передач, коли необхідно забезпечити стале передаточне відношення або передати великі потужності. Отже, зубчасті передачі порівняно з іншими механічними передачами мають важливі переваги: а) малі габарити; б) високий ККД;

в) високу надійність у роботі та простоту в обслуговуванні;

г) сталість передаточного відношення через відсутність проковзування; д) можливість використання у широкому діапазоні моментів, швидкостей і передаточних відношень.

До недоліків зубчастих передач можна віднести: вимоги високої точності виготовлення, шум при роботі з великими швидкостями обертання коліс і можливість появи вібрацій та ударних навантажень при недостатній точності виготовлення, неможливість плавного регулювання передаточного відношення.

Дата добавления: 2014-01-20