Геометрия и кинематика зубчатых колес
Поверхности взаимодействующих зубьев должны обеспечить постоянство передаточного числа. Профили зубьев должны подчиняться определенным требованиям, вытекающим из основной теоремы зацепления: общая нормаль, проведенная через точку касания профилей, делит расстояние между центрами О1 O2 на части, обратно пропорциональные угловым скоростям (рис. 3.2).
Практическое применение получило эвольвентное зацепление благодаря технологичности и достаточно высокой несущей способности. Рабочими профилями зубьев колес служит эвольвента. Каждое эвольвентное колесо нарезано так, что может сцепляться с соответствующими колесами, имеющими любое число зубьев.
Все геометрические параметры зубчатых передач стандартизированы.
С кинематической точки зрения зацепление зубчатых колес эквивалентно качению без скольжения двух окружностей с диаметрами O2П и О1П.
В качестве основного параметра зубчатых колес принят модуль.
Модуль — расчетная величина, равная отношению окружного шага зубьев рt по делительной окружности к числу п:
Шаг зацепления — расстояние между двумя одноименными профилями соседних зубьев по делительной окружности. Шаги сцепляющих зубьев должны быть равны.
Делительная окружность делит зуб на две части: головку и ножку.
Геометрия цилиндрических колес определяется несколькими концентрическими окружностями.
Начальные окружности — это сопряженные окружности двух сцепляющихся колес. Их радиусы равны О1П и П02. Начальные окружности относятся только к зацеплению пары колес. При изменении межосевого расстояния О1О2 диаметры начальных окружностей также меняются.
Делительная окружность принадлежит каждому отдельно взятому колесу. Делительная окружность является начальной при зубонарезании, при зацеплении колеса с производящей рейкой. У большинства зубчатых передач делительные окружности совпадают с начальными:
Основные параметры зубчатого колеса могут быть выражены через модуль т.
Диаметр делительной окружности d = mz, где z — число зубьев.
Диаметр окружности выступов da = d + 2ha = m(z + 2).
Диаметр окружности впадин df = d – 2hf = m(z – 2,5).
Высота головки зуба ha = т.
Высота ножки зуба hf = 1,25т.
Для обеспечения взаимозаменяемости модули зубьев цилиндрических колес стандартизированы (см. табл. П1 Приложения).
При передаче движения зубья колес сцепляются на линии А1А2 (линия зацепления). Линия зацепления образует с касательной, проведенной в точке касания //(полюс зацепления), угол зацепления α; для цилиндрических колес α = 20°.
Линия А1А2 — общая нормаль к поверхностям зубьев в точке касания. Практически зацепление происходит между точками пересечения линии зацепления с окружностями вершин колес S1S2.
Основным геометрическим параметром цилиндрической передачи является межосевое расстояние
Межосевые расстояния и передаточные числа цилиндрических зубчатых колес стандартизованы (см. табл. П4, П5 Приложения).
Непрерывность работы передачи обеспечена, если последующая пара зубьев входит в зацепление до выхода предыдущей (перекрытие). Коэффициент торцового перекрытия εа — отношение длины активной линии зацепления к основному шагу, εа > 1.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 1166;