В зубчатой передаче

Особенности преобразования движения

У фрикционных передач контакт колес F и C осуществляется только в точках А и А’ – см.рис.11.4. При этом используются только окружные скорости V_у, так как в точках А и А’ радиальные скорости V_z равны нулю (см. выше). В зубчатых передачах колеса F и C взаимодействуют через зубья. Контакт зубьев распространяется на участки, где обе скорости V_у и V_z не равны нулю. Со скоростью V_z связана специфика преобразования движения в зубчатой передаче.

На рис.11.8 изображены зубья гибкого F и жесткого С колес. Там же показаны векторы скоростей зубьев в точке контакта на окружности rj: окружная Vуq и радиальная Vz гибкого колеса, окружная VС жесткого колеса. Скорости Vуq и Vz определяются по формулам (11.13), (11.6), (11.7). Скорость VС зависит от передаточного отношения, которое однозначно определяется числом зубьев колес [формула (11.17)] (11.20) Скорость Vуq сообщается зубу колеса С как скорость переносного движения без скольжения, а

Рис. 11.8

скорость V_z как скорость относительного движения преобразуется в окружную скорость V_yz по принципу наклонной плоскости со скольжением (клиновой эффект)

V_yz = V_ztg a_y, (11.21)

где a_y – угол профиля зуба колеса С в точку контакта.

Очевидно, что

V_уq + V_yz = V_С. (11.22)

П р и м е ч а н и е. Формула (11.22) не противоречит основному закону зацепления, требующему равенства проекций скоростей зубьев на общую нормаль NN в точке контакта. В нашем случае

V_уqcos a_y + V_zsin a_y = V_Ccos a_y,

разделив на cos a_y, получим формулу (10.22).

Исследования показывают, что зацепление зубьев волновой передачи может существовать даже при условии нарушения равенства (11.22). объясняется это тем, что дополнительное деформирование системы под нагрузкой сопровождается дополнительными перемещениями и дополнительной окружной скоростью. Назовем эту скорость окружной скоростью деформирования и обозначим V_д. При этом получим

V_уq + V_yz + V_д = V_С (11.23)

Скорость V_д является как бы компенсатором в условии равенства скоростей. Она может быть как положительной, так и отрицательной. V_д имеет место только тогда, когда передача находится под нагрузкой. Компенсация неравенства скоростей за счет деформирования под нагрузкой связана с дополнительными напряжениями в гибком колесе. Ее можно использовать только в сравнительно небольших пределах, допускаемых условиями прочности гибкого колеса.

В целях уменьшения износа зубьев и потерь на трение в зацеплении выгодно уменьшать использование клинового эффекта для передачи движения. С этой целью параметры зацепления следует выбирать так, чтобы зацепление осуществлялось в зоне малых углов j (в зоне большой оси генератора).

Дата добавления: 2014-01-20