Циліндричні зубчасті передачі. Матеріали, конструкція циліндричних зубчастих коліс і методи утворення зубців, страница 2

План (логіка викладення і засвоєння матеріалу)

  1. Циліндрична прямозуба передача. Розрахунки циліндричних прямозубих передач
  2. Циліндричні косозубі і шевронні колеса
  3. Матеріали, конструкція циліндричних зубчастих коліс і методи утворення зубців

Ключові терміни та поняття

­  шеврон

­  шестерня

­  зубчасте колесо

­  модуль

­  міжосьова відстань

­  норма контакту

­  ділильна окружність

­  контактна витривалість

Рекомендована література:

  1. Иванов М.И., Финогенов В.А. Детали машин – 7-е узд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002
  2. Мовнин М.С. и др. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1982
  3. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. Детали машин. – М.: Высш.шк., 2001

9.1  Циліндрична прямозуба передача. Розрахунки

       циліндричних передач

Частина зубчастого колеса, яка утримує всі зубці, називається вінцем; частина колеса, насадженого на вал, називається маточиною. Ділильна окружність діаметром  ділить зуб на дві частини – головку зуба висотою  і ніжку зуба висотою . Висота зубу - . Відстань між однойменними профілями з’єднаних зубців, виміряна по дузі ділильної окружності, називається окружним ділильним шагом зубців і позначається . Шаг зубців складається з окружної товщини зубу  і ширини впадини . Довжина хорди, що відповідає окружній товщині зубця, називається товщиною по хорді і позначається . Лінійна величина, що в  разів менша окружного шагу, називається окружним ділильним модулем зубців, позначається  і вимірюється у міліметрах

.

Модуль зубців – основний параметр зубчастого колеса. Для пари коліс, що знаходяться у зачеплені, модуль повинен бути однаковим. Модулі зубців для циліндричних і конічних передач регламентовані ГОСТом. Значення стандартних модулів від 1 до 14 мм приведені у таблиці 9.1

Таблиця 9.1  Значення стандартних модулів

Модулі, мм

І-й ряд

ІІ-й ряд

І-й ряд

ІІ-й ряд

1

1,25

1,5

2

2,5

3

1,125

1,375

1,75

2,25

2,75

3,5

4

5

6

8

10

12

4,5

5,5

7

9

11

14

Усі основні параметри зубчастих коліс виражають через модулі, а саме: шаг зубців

;

діаметр ділильної окружності

.

Остання формула дозволяє визначити модуль як число міліметрів діаметру ділильної окружності, що приходиться на один зуб колеса.

Висота зубців циліндричних коліс

.

Діаметр вершин зубців

,

діаметр впадини

.

Відстані між торцями зубців колеса називається шириною вінця. Контакт пари зубців циліндричної прямозубої передачі теоретично відбувається по лінії, паралельній осі; довжина лінії контакту дорівнює ширині вінця. У процесі роботи передачі пара зубців входить у зачеплення зразу по усій довжині лінії контакту (що супроводжується ударом зубців), після чого ця лінія переміщується по висоті зубця, залишаючись паралельною осі.

Міжосьова відстань циліндричної передачі з зовнішнім і внутрішнім зачепленням

називається ділильною міжосьовою відстанню (знак мінус для внутрішнього зачеплення). Якщо міжосьова відстань відрізняється від ділильної, то вона позначається .

Прямозуба передача має тільки торцеве перекриття. Коефіцієнт торцевого перекриття  дорівнює відношенню кута торцевого перекриття  до кутового шагу , тобто

.

Для прямозубих передач рекомендується .

Розрахунок на вигин.

Відкриті зубчасті передачі розраховують за напруженнями вигину з урахуванням їх зносу в  процесі роботи.

Зачеплення однієї пари зубів циліндричної прямозубої передачі закінчується в точці, що лежить на окружності виступів зуба ведучої шестірні. При цьому сила Fn впливу зуба шестірні на зуб колеса прикладена до лінії, найбільш віддаленої від основи зуба, що робить таке положення навантаження найбільш небезпечним.

Сила Fn, передана зубом одного колеса на зуб іншого, спрямована (у припущенні відсутності тертя між зубцями) по загальній нормалі до дотичних профілів, тобто  по лінії зачеплення   (рис. 9.1).

Силу Fn переносимо в точку О, що лежить на осі зуба, і розкладаємо по двох  напрямках: по дотичній до окружності (окружна   сила Ft)  і   по нормалі до неї (радіальна сила   Fr):