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

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

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 F_n впливу зуба шестірні на зуб колеса прикладена до лінії, найбільш віддаленої від основи зуба, що робить таке положення навантаження найбільш небезпечним.

Сила F_n, 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 F_n переносимо в точку О, що лежить на осі зуба, і розкладаємо по двох  напрямках: по дотичній до окружності (окружна   сила F_t)  і   по нормалі до неї (радіальна сила   F_r):