Начальная прямая

 

1 начальными называются окружности, проведенные из центров зубчатых колес и катящиеся одна по другой без скольжения.

Окружность выступов – это окружность, проведенная по вершинам зубьев.

Окружность впадин – это окружность, описанная по впадинам.

Головками зубьев называют части зубьев между начальной окружностью и окружностью выступов.

Ножками зубьев называют нижние части, между начальной окружностью и окружностью впадин.

1 шагом зацепления называется расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев, измеренное по дуге начальной окружности.

Основным параметром зубчатого зацепления является величина, называемая модулем зацепления. Измеряется в миллиметрах и представляет собой отношение шага зацепления к π:

 

m = t / π.

 

Длина начальной окружности равна произведению шага на число зубьев: πd = tz; отсюда диаметр начальной окружности

d = .

 

Высота головки зуба h₁ в стандартном зацеплении равна m. Поэтому, наружный диаметр колеса

 

D = m(z + 2).

 

Высота ножки зуба h₂ для обеспечения зазора между головкой и дном впадины делается больше модуля и зависит от точности изготовления зубчатого колеса или шестерни. Обычно высота ножки зуба h_f = 1,25m.

Передаточное число зубчатой пары равно отношению числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев шестерни.

 

i = .

 

Все цилиндрические зубчатые передачи обладают постоянством передаточного числа, компактностью и большим диапазоном передаваемых мощностей. Коэффициент полезного действия этих передач зависит от точности колес и шероховатости поверхности зубьев, а также от способа смазывания и находится для закрытых передач в пределах η = 0,97…0,99.

Конические передачи.

 

Применяются для передачи вращающего момента между валами, оси которых пересекаются под углом.

Наибольшее распространение имеют передачи с межосевым углом δ = 90̊(см. рис.4.3, б).

 

Зубья конических передач могут быть:

- прямыми;

- косыми;

- криволинейными.

 

Их профили выполняются также по эвольвенте, но сечение зуба уменьшается по мере приближения к вершине конуса. Поэтому шаг и модуль зуба по его длине меняется, имея наибольшее значение на максимальных диаметрах начальных конусов.

Передаточное число пары конических зубчатых колес определяется также, как и в цилиндрических:

 

i = = tgφ.

 

При работе конической зубчатой передачи всегда возникают значительные осевые усилия, которые должны быть восприняты опорами. Естественно, это вызывает дополнительные потери на трение, из-за которых КПД конических передач несколько ниже, чем цилиндрических: η = 0,94…0,96.

 

Червячные передачи.

 

Применяются при необходимости получения большого передаточного число в передаче крутящего момента между скрещивающимися валами (рис.4.6).

 

Рис.4.6. Червячная передача:

1 – червяк; 2 – червячное колесо

Червячная передача представляет собой зубчато-винтовую передачу и состоит из червяка – винта с трапецеидальной резьбой и червячного колеса – косозубого колеса с зубьями специальной формы.

При вращении червяка его витки, находящиеся в контакте с зубьями колеса, давят на них и заставляют поворачиваться. Для обеспечения постоянного и равномерного движения необходимо, чтобы осевой шаг червяка был равен торцевому шагу червячного колеса.

 

Передаточное число червячной передачи равно

i = z_к / z_ч = n_ч / n_к.

где z_ч – число заходов червяка;

z_к – число зубьев колеса;

n_ч и n_к – частоты вращения червяка и колеса.

 

Достоинства:

- возможность получения большого передаточного числа;

- компактность;

- плавность и бесшумность.

 

Недостатки:

- низкий коэффициент полезного действия η, равный 0,7…0,75;

- потребляет значительную мощность;

- выделяет большое количество теплоты;

- требует обязательного интенсивного охлаждения.

 

 

Цепные передачи.

 

Применяются в связи с требованиями компактности или постоянства передаточного числа.

Цепная передача состоит из расположенных на некотором расстоянии друг от друга двух колес, называемых звездочками, и охватывающей их цепи (рис.4.7.).

 

Рис.4.7. Цепная передача: а – общий вид; б – конструкция втулочно-роликовой цепи;

1 – ведущая звездочка; 2 – ведомая звездочка; 3 – наружное звено;

4 – внутреннее звено; 5 – ось; 6 – втулка; 7 - ролик

 

Вращение ведущей звездочки преобразуется во вращение ведомой при сцеплении их со звеньями цепи и передаче окружного усилия через натянутую цепь. Цепные передачи, работающие при больших нагрузках и скоростях, помещают в специальные кожухи (картеры), в которых они постоянно и обильно смазываются и защищаются от загрязнения.

 

Передаточное число цепной передачи определяется, как и в любой передаче, зацеплением:

 

i = .

где z₁ и z₂ - числа зубьев ведущей и ведомой звездочек передачи.

 

 

В качестве приводных цепей обычно применяются:

- роликовые цепи;

- втулочные цепи;

- зубчатые цепи;

- крючковые цепи.

Втулочно-роликовая цепь (рис.4.7, б) состоит из наружных 3 и внутренних 4 звеньев, соединенных попарно при помощи осей 5 и втулок 6. Каждая пара звеньев свободно поворачивается относительно другой.

В роликовой цепи на втулки надеты ролики 7, которых нет на втулочной цепи. Ролики во время набегания на ведущую 1 и ведомую 2 звездочки проворачиваются, уменьшая тем самым износ зубьев.

Детали приводных цепей делаются из специальных сортов легированных сталей и подвергаются термической обработке, что обеспечивает необходимую прочность и долговечность цепей.

 

 

Достоинства цепных передач:

- применимость в широком диапазоне межцентровых расстояний;

- малые габариты и масса;

- простота замены;

- высокий КПД.

 

Недостатки цепных передач:

- возможность внезапного обрыва;

- удлинение вследствие износа и необходимость натяжных устройств;

- неравномерность скорости, особенно при малом числе зубьев звездочки.