Цилиндрическая зубчатая передача (показана на рис.3, ее кинематическая схема - на рис.1) - зубчатая передача с параллельными осями, у зубчатых колес которой аксоидные, начальные и делительные поверхности цилиндрические. В этих передачах относительное расположение осей вращения колес определяется только межосевым расстоянием.

Аксоидная поверхность зубчатого колеса - каждая из поверхностей, описываемых мгновенной осью относительного движения зубчатых колес передачи, относящаяся к данному зубчатому колесу. В цилиндрической и конической передачах начальные поверхности совпадают с аксоидными.

Коническая зубчатая передач (показана на рис.3) - зубчатая передача с пересекающимися осями, у зубчатых колес которой аксоидные, начальные и делительные поверхности конические. В этих передачах относительное расположение осей вращения колес определяется только углом между осями.

Ортогональная зубчатая передача (показан на рис.3) - коническая зубчатая передача, угол между осями которой равен 90°.

Неортогональная зубчатая передача - коническая зубчатая передача, угол между осями которой отличен от 90°.

Рис.3. Типы зубчатых передач (слева), коническая (в центре), винтовая зубчатая передача

Зубчатая передачи со скрещивающимися осями вращения колес (рис.3) - зубчатая передача, в которой относительное расположение осей вращения колес определяется межосевым расстоянием и углом между осями. Существует много вариантов таких механизмов. На рис.3 показана винтовая зубчатая передача, угол между осями которой составляет 90°. Другой вариант передачи с углом между осями в 90° - червячная передача (рис.4). Шестерня червячной передачи называется червяком (поз.1 на рис.4), а колесо - червячным колесом (поз.2 на рис.4). Вторая передача, показанная на рис.4, называется гиперболоидной. Аксоиды ее зубчатых колес - однополостные гипеболоиды вращения.

Для конических зубчатых передач и передач со скрещивающимися осями передаточное отношение определяется по тем же формулам, что и для цилиндрических передач, но без учета знаков.

Рис.4. Червячная (слева) и гиперболоидная зубчатая передача

3. Виды зубчатых колес

4.1 Зубчатые передачи с неподвижными осями вращения колес

Рис.7. Двухступенчатая зубчатая передача и ее кинематическая схема

Простейший зубчатый механизм (рис.1) состоит из двух зубчатых колес ведущего и ведомого, которые одновременно являются входным и выходным, соответственно. Для получения необходимых передаточных отношений в машинах и приборах часто применяют сложные зубчатые механизмы, имеющие кроме входного и выходного колес несколько промежуточных колес, каждое из которых вращается вокруг своих осей. Применение сложных механизмов объясняется различными причинами. Например, оси входного и выходного колес расположены далеко друг от друга. В этом случае непосредственная передача вращения при помощи двух колес потребовала бы создания передачи с большими габаритами. В другом случае передаточное отношение может быть очень велико или очень мало, тогда удобно между входным и выходным колесами иметь промежуточные колеса со своими осями. Передавая вращение с входного колеса на промежуточные колеса и с них на выходное колесо, мы как бы последовательно отдельными ступенями изменяем скорость вращения звеньев, получая в результате требуемые передаточные отношения между входным и выходным колесами.

Таким образом, сложный механизм передачи можно разделить на отдельные части - ступени, каждая из которых представляет собой два колеса, образующих зубчатое зацепление. В соответствии с указанным бывают одно- и многоступенчатые передачи, по большей части двух- и трехступенчатые (рис.7). Количество ступеней равно числу зубчатых зацеплений, образованных зубчатыми колесами механизма. Одно колесо может входить в несколько ступеней (рис.8). Любая ступень может представлять собой цилиндрическую, коническую, червячную, глобоидную и т.д. передачу. На рис.8 показан многоступенчатый механизм, содержащий цилиндрические и конические ступени.

Рис.8. Многоступенчатая зубчатая передача с паразитными колесами

Общее передаточное число (отношение) зубчатой передачи при последовательном соединении ступеней равно произведению передаточных чисел, входящих в них ступеней. Для передачи на рис.7:

Зубчатые колеса, числа зубьев которых не влияют на общее передаточное отношение механизма, называются паразитными колесами. Для четырехступенчатой передачи, показанной на рис.8, передаточное число равно:

Знаки ступеней не учитываются так как передача включает кроме цилиндрических и конические ступени. Зубчатые колеса с числами зубьев и являются паразитными, каждое из них входит в два зубчатых зацепления.

4.2 Планетарные зубчатые передачи

В некоторых многоступенчатых зубчатых передачах оси отдельных колес являются подвижными. Такие зубчатые механизмы с одной степенью свободы называются планетарными механизмами (рис.9), а с двумя и более степенями свободы - дифференциальными механизмами или просто дифференциалами.

В этих механизмах колеса с подвижными осями вращения называются сателлитами (звено 2 на рис.9), а звено, в котором установлены сателлиты - водилом. На схемах водило принято обозначать буквой Н. Зубчатые колеса, оси которых совпадают с осью вращения водила, называются центральными (звенья 1 и 4 на рис.9). Сателлиты бывают одновенцовые (левый рисунок) и многовенцовые.

Передаточное число планетарного механизма определяется по формуле:

где - передаточные числа ступеней (с учетом знаков) при остановленном водиле.

На рис.10 приведены формулы для определения передаточных чисел планетарных механизмов. Передаточные числа между подвижным центральным колесом и водилом связаны соотношением:

Рис.10. Определение передаточных чисел планетарных механизмов

При выборе чисел зубьев колес планетарных зубчатых передач для них проверяются условия:

1. Условие соосности, обеспечивающее совпадение осей центральных зубчатых колес и водила: (рис.10). Условия, приведенные на рис.10, получены для планетарных передач, зубчатые колеса которых имеют одинаковый модуль.

2. Условие соседства, обеспечивающее совместное размещение нескольких сателлитов по общей окружности в одной плоскости, без соприкосновения вершин зубьев соседних сателлитов:

где - максимальное число зубьев зубчатого венца сателлита, k- число сателлитов

Условие соседства получено для планетарных передач, у которых сателлиты располагаются равномерно по окружности водила.

3. Условие сборки зубчатых колес передачи, определяющее возможность сборки передачи при использовании нескольких сателлитов:

где П- число полных поворотов водила 0,1,2,3..., Ц- целое число 1,2,3.

Список литературы

передача зубчатый конический

1.Под ред. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник. -- М.: Машиностроение, 1982. -- С. 416.

2.Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин. -- М.: Издательский центр "Академия", 2004. -- С. 416. -- ISBN 5-7695-1384-5.

3.Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. -- 8-е изд., перераб. и доп. -- М.: Машиностроение, 2001. -- ISBN 5-217-02962-5.

4.Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование// Л.В. Курмаз; А.Т. Скойбеда - 2-е изд., испр. и доп. - Мн.: УП "Технопринт", - 2002. - 296с.,ил.

5.Чернавский С. А., Боков К. Н. Курсовое проектирование деталей машин. -- 1988.

Размещено на Allbest.ru