Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 47

На рис. 8.3 представлено внешнее эвольвентное зацепление. Один из параметров зацепления — делительное межосевое расстояние, которое рассчитывают по формуле:

a = 0,5m(z₁+z₂).                            (8.18)

Оно не зависит от расположения режущего инструмента относительно центра заготовки (смещения) и остается неизменным при любом смещении инструмента или его отсутствии. Межосевое расстояние a_w зависит от величин смещений колес и соответствует выражению:

a_w = a + ym,                                 (8.19)

где y — коэффициент воспринимаемого смещения.

Для нарезания эвольвентных зубьев наиболее часто используется реечный инструмент, так как профиль зуба эвольвентной рейки представляет собой прямую линию. Долбяк обычно применяют для внутренних зубьев. В зависимости от расположения инструмента и заготовки различают нулевые колеса, положительные колеса и отрицательные колеса.

В положительном колесе средняя прямая инструментальной рейки смещена от центра заготовки на величину x = xm, где x — коэффициент смещения. Толщина зуба по делительной окружности оказывается при этом больше ширины впадины и равна:

s = 0,5pm + 2xm tga.                          (8.20)

Рис. 8.3

Положительным называется смещение инструмента от центра заготовки, отрицательным — к центру заготовки. При положительном смещении профиль зуба очерчивается более пологой, более удаленной от основной окружности частью эвольвенты; при этом увеличиваются диаметр вершин, диаметр впадин и делительная толщина зуба, но уменьшается толщина зуба по вершинам.

В отрицательном колесе средняя прямая смещена к центру заготовки на величину x. Делительную толщину зубьев рассчитывают по формуле (8.20) с учетом отрицательного коэффициента смещения. Размеры колес при отрицательном смещении уменьшаются. Нулевые колеса нарезают без смещения инструмента. Их параметры приведены в п. 8.2.

В зависимости от величин смещения сопряженных колес можно получить три типа передач, отличающихся расположением начальных и делительных окружностей: нулевая передача, положительная передача и отрицательная передача. Нулевой будет передача, составленная из нулевых колес либо из положительной шестерни и отрицательного колеса с равными по модулю, но с противоположными знаками смещениями, например:

                                              х₂ = –х₁.                                            

В этом случае нулевая передача называется равносмещенной. На кинематических схемах зацеплений изображают начальные окружности. Это окружности, перекатывающиеся друг по другу без скольжения.

Зацепления классифицируют по величине коэффициента суммы смещений х_S. В нулевом зацеплении совпадают делительные и начальные окружности, межосевое расстояние и делительное межосевое расстояние, а угол зацепления равен углу профиля (20°). В положительной передаче делительные и начальные окружности не совпадают, а коэффициент суммы смещений > 0. Положительная передача чаще всего образуется положительными колесами. В положительной передаче по сравнению с нулевой увеличиваются межосевое расстояние а_w и угол зацепления a_w.

В отрицательной передаче х_S < 0, а_w < а, a_w < a. Ее геометрия изменяется по сравнению с положительной передачей в противоположную сторону. Процесс изменения параметров положительного зацепления по сравнению с нулевым поясняется следующими иллюстрациями (рис. 8.4).

1. В нулевых колесах межосевое расстояние a_w равно делительному межосевому расстоянию a (рис. 8.4, а). Но при числах зубьев шестерни, меньших 17, как принято в заданиях на курсовой проект, ножка зуба шестерни будет подрезана. Устранить подрезание зубьев шестерни можно положительным смещением инструмента в направлении от центра заготовки. Для улучшения многих качественных показателей зацепления целесообразно парное звено — колесо спроектировать также положительным, хотя влияние смещения на свойства колеса менее эффективно, чем на зубья шестерни.

Рис. 8.4