|
Зубчатые и червячные механизмы служат для равномерной передачи вращения между двумя валами, оси которых параллельны, пересекаются или скрещиваются.
Передача вращения от одного вала к другому осуществляется посредством зацепления зубьев двух сопряженных зубчатых колес или червячной пары. В большинстве передач угол между пересекающими или скрещивающими осями валов равен 90 градусов.
В зависимости от взаимного расположения осей валов передача вращения осуществляется цилиндрическими (оси параллельны) - рис. 1, коническими (оси пересекаются) - рис. 2 и винтовыми (оси скрещиваются) зубчатыми колесами - рис. 3.
Большое распространение для передачи вращения между валами со скрещивающими осями получили червячные пары, состоящие из червяка и червячного колеса (рис. 3).
Рис. 1. Зацепление колес.
Существуют также зубчатые передачи, преобразующие вращательное движение в поступательное или наоборот. Наибольшее применение получили зубчатые колеса, профиль зубьев которых образован двумя симметричными эвольвентными окружностями (рис. 1)
Шестерни, колеса и червяки изготовляются как одно целое с валом или насадные. Соединение насадных зубчатых и червячных колес, а также червяков с валом осуществляется при помощи шпонок или шлицев.
Рис. 2. Конические колеса.
ОСHОВHЫЕ ТЕРМИHЫ, ОПРЕДЕЛЕHИЯ И ОБОЗHАЧЕHИЯ (ГОСТ 16530 - 83... ГОСТ 16532 - 83)
1. Z - число зубьев зубчатого колеса.
2. Шестерня - зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев.
3. Колесо - зубчатое колесо передачи с большим числом зубьев. При одинаковом числе зубьев зубчатых колес передачи шестерней называется ведущее зубчатое колесо, а колесом - ведомое.
4. Буквенным обозначениям, общим для шестерни и колеса, присваивают соответственно индексы 1 и 2.
5. U - передаточное число зубчатой передачи, оно представляет отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни: U = Z2 / Z1
6. аw - межосевое расстояние, кратчайшее расстояние между осями зубчатых колес передачи (рис. 1).
7. а - делительное межосевое расстояние (рис. 1).
8. У зубчатого колеса различают следующие виды соосных поверхностей вращения:
а) делительную поверхность (является базовой для определения элементов зубьев и их размеров);
б) начальную поверхность (каждая из взаимно касающихся соосных поверхностей зубчатых колес передачи);
в) поверхность вершин зубьев;
г) поверхность впадин и другие.
9. В соответствии с п. 8 различают делительную, начальную, вершин зубьев, впадин и другие концентрические окружности зубчатого колеса, принадлежащие соответственно делительной, начальной, вершин зубьев, впадин и другим соосным поверхностям зубчатого колеса.
10. В соответствии с п. 9 различают диаметры зубчатого колеса: делительный - d, начальный - dw, вершин зубьев - dа, впадин - df и другие - соответственно делительной, начальной, вершин зубьев, впадин и других концентрических окружностей (рис. 1).
11. Делительная поверхность делит зуб на две части:
а) делительную головку (головку),
б) делительную ножку (ножку).
12. Начальная поверхность делит зуб на две части:
а) начальную головку,
б) начальную ножку.
13. h - высота зуба. h = ha + hf
14. hа - высота делительной головки - часть зуба, заключенная между поверхностью вершин зубьев и делительной поверхностью колеса, hf - высота делительной ножки - часть зуба, заключенная между делительной поверхностью и поверхностью впадин. hwа - высота начальной головки, hwf - высота начальной ножки.
Для прямозубых, некорригированных зубчатых колес делительная и начальная окружности совпадают (d = dw). Если d = dw, то ha = hwa, hf = hwf. У отдельного зубчатого колеса рассматривается и изображается на чертеже только делительная окружность (d).
15. b - ширина венца зубчатого колеса.
16. Рt - окружной делительный шаг - расстояние между одноименными профилями соседних зубьев по дуге делительной окружности.
Отрезки, равные шагу Рt, делят делительную окружность на Z частей (Z - число зубьев колеса).
Рt = 3/14*d/Z; d = Рt / 3/14*Z.
17. St - делительная окружная толщина зуба - расстояние между разноименными профилями зуба по дуге делительной окружности.
18. еt - делительная окружная ширина впадины зубчатого колеса - расстояние между ближайшими разноименными профилями соседних зубьев по дуге делительной окружности.
St = et = Рt / 2 = 0,5*3.14*m
19. m - окружной модуль, линейная величина в п раз меньшая окружного шага зубьев.
m = Рt/3.14; d = m*Z
Модуль (m) является основным расчетным параметром зубчатого зацепления. Числовые величины модулей зубчатых колес выбираются по ГОСТ 9563 - 60.
20. С - радиальный зазор, расстояние между поверхностью вершин зубьев одного из зубчатых колес передачи и поверхностью впадин другого.
С = 0,25 m - для цилиндрических зубчатых колес,
С = 0,2 m - для конических зубчатых колес и червячных пар.
21. Межосевое расстояние цилиндрической зубчатой передачи равно полусумме делительных диаметров зубчатых колес при внешнем зацеплении и полуразности при внутреннем. Если d = dw, то a = aw.
В зависимости от назначения зубчатые колеса изготовляются из чугуна, стали, бронзы и полимерных материалов (текстолит, капрон, и др.)
Рис. 3. Скрещивающиеся зубчатые колеса.
Зубья зубчатых колес нарезаются на специальных металлорежущих станках, работающих по принципу обкатки, режущим инструментом при этом служат гребенки, долбяки, червячные фрезы.
| 
