ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Цилиндрические зубчатые передачи выполняют с внешним зацеплением (рис. 2.1, , в, г) и внутренним (рис. 2.1, б). Цилиндрические передачи с внешним зацеплением получили наибольшее распространение. Поэтому далее мы будем рассматривать только эти передачи.

Линии пересечения боковых поверхностей зубьев с любой круговой цилиндрической поверхностью, соосной с начальной, называют линиями зубьев. Если линии зубьев параллельны оси зубчатого колеса, то его называют прямозубым, а передачу – цилиндрической прямозубой (рис. 2.2, б). Если эти линии винтовые постоянного шага, то зубчатое колесо называют косозубым, а передачу – цилиндрической косозубой (рис. 2.2, в). У косозубых зубчатых колёс зубья располагаются не по образующей делительного цилиндра, как у прямозубых, а составляют с ней некоторый угол . С увеличением угла  наклона зуба повышается нагрузочная способность косозубой передачи, но возрастает осевая сила, действующая на опоры валов. Поэтому угол  в косозубой передаче ограничивают принимая (в коробках передач автомобилей с целью уменьшения шума угол  увеличивают до ).

Разновидностью косозубых зубчатых колёс являются шевронные зубчатые колёса: без канавки (рис. 2.2, г) и канавкой для выхода инструмента (рис. 2.2, д). Передачи с шевронными зубчатыми колёсами называют цилиндрическими шевронными. К шевронным передачам относятся и раздвоенные косозубые ступени с противоположным направление зубьев на полушевронах (рис. 2.2, е).

На шевронном зубчатом колесе осевые силы взаимно уравновешиваются и не нагружают опоры вала. Поэтому для шевронных передач принимают (в мощных редукторах– до ).

Профили зубьев зубчатых колёс должны быть такими, чтобы обеспечивалось постоянство передаточного отношения

.

Этому условию наилучшим образом удовлетворяет эвольвентный профиль.

   

 

 

Рис. 2.2. Цилиндрические

Зубчатые передачи

 

Как известно, эвольвента круга – это кривая переменной кривизны, очерчиваемая точкой С отрезка АС при его качении без скольжения по окружности диаметром  (рис. 2.3, ). Эту окружность называют основной. Так как при качении без скольжения отрезка АС по основной окружности точка С совпадает с точкой B, то длина отрезка АС равняется длине дуги АВ. Отрезок АС является радиусом кривизны эвольвенты в точке С.

Эвольвентный профиль допускает простое нарезание зубьев инструментом с прямолинейными режущими кромками. При этом одним инструментом нарезают зубчатые колёса одного модуля с различным числом зубьев.

Наиболее распространенным методом нарезания цилиндрических зубчатых колёс является метод огибания с помощью рейки-гребёнки (рис. 2.3, в) и червячной фрезы (рис. 2.3, г). Нарезание происходит в процессе принудительного зацепления инструмента реечного типа с заготовкой на зуборезном станке. Инструменту дополнительно сообщается движение, обеспечивающее процесс резания.

Рис. 2.3. Эвольвента круга ( ), инструментальная рейка (б) и способы нарезания зубьев методом огибания: рейкой – гребенкой (в) и

червячной фрезой (г)

 

Зуборезный инструмент реечного типа профилируют по контуру так называемой инструментальной рейки. На рис. 2.3, б сплошной линией показан производящий контур инструментальной рейки. Прямая С-С, для которой толщина зуба равна ширине впадины, называется делительной прямой рейки.

Часть инструментальной рейки, ограниченная на рис. 2.3, б штриховой линией, называется исходным контуром рейки. Эвольвентную часть зуба нарезает только исходный контур, а часть зуба рейки выше исходного контура (на рис. 2.3, б заштрихована) образует галтель зуба и соответствующую глубину впадины нарезаемого зубчатого колеса.

В целях унификации эвольвентных зубчатых колёс параметры исходного контура рейки стандартизированы (ГОСТ 13755-81):

 - угол профиля;

 - коэффициент высоты головки зуба (здесь  - высота головки зуба;  - модуль);

 - коэффициент радиального зазора (  - радиальный зазор);

 - коэффициент радиуса скругления у корня (основания) зуба (  - радиус скругления у основания зуба).

В технической литературе находит применение коэффициент , называемый коэффициентом высоты зуба (здесь  - высота зуба).

Геометрия и основные параметры зубчатого зацепления цилиндрических прямозубых зубчатых колёс. Рассмотрим эвольвентное зацепление прямозубой цилиндрической зубчатой передачи (рис. 2.4, ). Центры  и  основных окружностей диаметрами  и  расположены на расстоянии  друг от друга. При повороте эвольвент (т.е. зубьев) точка их касания перемещается по прямой , называемой линией зацепления. Линия зацепления является общей касательной к двум основным окружностям, а в точке касания эвольвент – нормалью к ним.

Точку W пересечения линии зацепления  с линией центров  называют полюсом зацепления. Окружности, концентричные основным окружностям, проходящие через полюс зацепления W, при обеспечении касания эвольвент перекатываются друг по другу без скольжения: они являются центроидами и их называют начальными окружностями с диаметрами  и .

Угол, образованный линией зацепления и прямой, перпендикулярной к линии центров (межосевой линии), называют углом зацепления .

 

      

 

 

Рис. 2.4. Цилиндрическая прямозубая зубчатая передача нарезанная без смещения режущего инструмента:

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: