Уравнения эвольвентной зубчатой передачи.

При составлении уравнений для определения угла зацепления _w и межосевого расстояния a_w следует иметь в виду, что номинальные значения этих величин подсчитывают при условии, что зубья одного колеса входят во впадины другого плотно, без бокового зазора. Учтя это, а также то, что начальные окружности катятся друг по другу без скольжения, запишем s_w₁ = e_w₂ и s_w₂ = e_w₁, где s_w₁ и s_w₂ - толщина зубьев, а e_w₁ и e_w₂- ширина впадин по начальным окружностям колес зубчатой передачи.

Поскольку начальные окружности перекатываются без скольжения,то шаги p_w₁ и p_w₂ пo этим окружностям равны друг другу: p_w₁ = p_w₂ = p_w.

Шаг p_w = s_w₁+ e_w₁, или, поскольку s_w₂ = e_w₁:

p_w = s_w1+ s_w2(15.6)

С другой стороны, шаг по начальной окружности :

Учитывая уравнения (14.2), (14.3) и (14.6), выразим толщину зубьев s_w₁и s_w₂по формуле (14.6) и подставим в (15.6). Проделав несложные преобразования, получим уравнение для определения угла зацепления :

inv _w = inv + 2xtg /z(15.7)

где x= x₁ + x₂, z= z₁ + z₂. После подсчета инволюты угла зацепления по уравнению (15.7) сам угол _w следует определить по таблице инволютной функции.

Межосевое расстояние зубчатой передачи:

а_w = r_w₁ + r_w₂

Учитывая зависимость (14.6), можно записать:

поэтому межосевое расстояние

(15.8)

Межосевое расстояние может быть выражено также следующим образом (рис. 15.2):

а_w = r₁ + r₂ +ym(15.9)

где ym - расстояние между делительными окружностями. Оно называется воспринимаемым смещением, а величина у - коэффициентом воспринимаемого смещения.

Приравнивая (15.8) и (15.9) и учитывая (14.3), получим формулу для определения коэффициента воспринимаемого смещения:

(15.10)

При расчете косозубых передач применяют те же формулы, что и при расчете прямозубых, но вместо параметров m и берут m/cos и _t а произведения xtg и уm сохраняют без изменения.

Определим уравнительное смещение зубчатой передачи. При геометрическом проектировании передачи должны бить выполнены два условия: 1) зубья колес должны зацепляться друг с другом теоретически без бокового зазора; 2) между окружностями вершин и впадин зубчатых колес должен быть стандартный радиальный зазор c = c^*m = 0,25m.

Выполнение первого условия обеспечивается тем, что межосевое расстояние выражается через воспринимаемое смещение по формуле (15.9). Второе условие требует, чтобы:

a_w = r_a1 + с*m + r_f2 (15.11)

Совместное решение уравнений (15.9) и (15.11) дает:

r₁ + ym + r₂= r_a1 + C + r_f2

или

r₁ + ym + r₂= r_a1 + C + r_a2 - h

Подставляя в это равенство формулы для r_a₁, r_a₁ и h из лекции 14 после преобразования придем к выражению:

ym = x₁m - ym + x₂m

откуда получим у - коэффициент уравнительного смещения, упомянутый ранее

у = x- y(15.12)

Итак, уравнительное смещение ym (cм. схему станочного зацепления) вводится для получения зубчатой передачи без бокового зазора и со стандартной величиной радиального зазора.

Если зубчатая передача составлена из колес без смещений (x₁ = 0, x₂ = 0, x= 0, x= x₁ + x₂ = 0), то, согласно уравнениям (15.7), (15.10), (15.12) и (15.9) такая передача будет характеризоваться следующими параметрами: угол зацепления _w = = 20°, коэффициент воспринимаемого смещения y = 0, коэффициент уравнительного смещении y = 0, межосевое расстояние a_w = r₁ + r₂ = m(z₁ + z₂)/2, т.е. равно сумме радиусов делительных окружностей. При указанных условиях радиусы начальных окружностей r_w₁ = mz₁/2 = r₁,r_w₂ = mz₂/2 = r₂ т.е. начальные окружности колес совпадают с их делительными окружностями.

Особенности эвольвентной передачи внутреннего зацепления. На рис. 15.3 изображена передача внутреннего зацепления. Меньшее колесо (шестерня), обозначенное номером 1, имеет внешние зубья; большее колесо, именуемое просто колесом и обозначенное номером 2. имеет внутренние зубья. Инструментом для изготовления колес с внутренними зубьями способом сгибания является не реечный

Рис. 15.3

инструмент, а долбяк (инструментальное колесо), число зубьев и основные размеры которого стандартизованы. При изготовлении колес долбяком может произойти не только подрезание и

заострение зубьев, но и срезание их у вершины. Предотвращение этого явления должно быть учтено при проектировании передачи внутреннего зацепления.

Рис. 15.3

При внутреннем зацеплении, в отличии от внешнего, эвольвентные профили Э₁ и Э₂ пересекаются на участке N₁N₂. Кроме того, при внутреннем зацеплении может иметь место еще один вид пересечения эвольвент, если числа зубьев шестерни (z₁) и колеса (z₂) близки друг к другу.

В правильно спроектированной передаче внутреннего зацепления должны отсутствовать оба вида пересечения эвольвентных профилей. Это значит, что активная часть линии внутреннего зацепления должна целиком находиться вне отрезка N₁N₂. Кроме того, числа зубьев z₁ и z₂ должны подчиняться определенным ограничениям.

Для передачи, составленной из колес без смещений, нарезаемых стандартным долбяком, необходимо иметь z₁20, z₂ 85, а разностьz₁ - z₂ 8. Если передачу составить из колес со смещениями. то z'i и 22—2i можно существенно уменьшить и сократить тем самым размеры всей передачи.

1 234

Дата добавления: 2015-03-14; просмотров: 1428;