Лекция 15. Преимущества и недостатки циклоидального зацепления

Преимущества и недостатки циклоидального зацепления

Преемущества:

• меньший износ профилей за счет использования зацепления выпуклого профиля с вогнутым;
• больший, чем в аналогичной эвольвентной передаче, коэффициент перекрытия;
• возможность получения на шестерне (трибе) без подрезания меньшего числа зубьев, нежели в эвольвентных зубчатых передачах;
• меньшая скорость скольжения профилей

Недостатки:

• более сложный профиль режущего инструмента, а следовательно, и большая стоимость изготовления;
• чувствительность к монтажным погрешностям межосевого расстояния (изменение межосевого расстояния изменяет передаточное отношение).

Примечание: К разновидностям циклоидальных зацеплений относятся часовое и цевочное. В часовом зацеплении радиус вспомогательной окружности выбирается равным половине радиуса соответствующей начальной окружности. Тогда гипоциклоиды, образующие ножки зубьев, вырождаются в прямые линии. В цевочном зацеплении радиус вспомогательной окружности цевочного колеса принимают равным радиусу начальной окружности этого колеса. Профиль зуба цевочного колеса - окружность, а профиль зуба второго колеса - эквидистанта к эпициклоиде.

Краткое содержание:

• Сложные зубчатые механизмы
• Многопоточные и планетарные механизмы.
• Кинематика рядного зубчатого механизма.
• Формула Виллиса для планетарных механизмов
• Кинематическое исследование типовых планетарных механизмов графическим и аналитическим методами.

Сложные зубчатые механизмы

Сложными зубчатыми механизмами называются механизмы с зубчатыми передачами с числом зубчатых колес больше двух. Это могут быть механизмы с оригинальными структурными схемами или механизмы, образованные последовательным и (или) параллельным соединением простейших типовых зубчатых механизмов.
Механизмы, в которых кинематические цепи образуют один или несколько замкнутых контуров и в которых входной поток механической мощности в процессе передачи и преобразования делится на несколько потоков, а затем суммируется на выходном звене, называются многопоточными механизмами. Распределение передаваемых усилий по нескольким кинематическим парам уменьшает нагрузку на элементы пар и позволяет существенно уменьшать габаритные размеры и массу механизмов. Многозонный контакт звеньев механизма существенно увеличивает жесткость механизма, а за счет осреднения ошибок и зазоров, уменьшает мертвый ход и кинематическую погрешность механизма. Однако, за счет образования в структуре механизма внутренних контуров, число избыточных или пассивных связей в механизме увеличивается. Поэтому при изготовлении и сборке механизма необходимо либо повышать точность деталей, либо увеличивать зазоры в кинематических парах.
Сложные зубчатые механизмы, в которых ось хотя бы одного колеса подвижна, называются планетарными механизмами. К типовым планетарным механизмам относятся:

• однорядный планетарный механизм;
• двухрядный планетарный механизм с одним внешним и одним внутренним зацеплением
• двухрядный планетарный механизм с двумя внешними зацеплениями;
• двухрядный планетарный механизм с двумя внутренними зацеплениями.

Элементы планетарного механизма имеют специальные названия:

• зубчатое колесо с внешними зубьями, расположенное в центре механизма называется "солнечным";
• колесо с внутренними зубьями называют "короной" или "эпициклом";
• колеса, оси которых подвижны, называют "сателлитами";
• подвижное звено, на котором установлены сателлиты, называют "водилом". Звено водила принято обозначать не цифрой, а латинской буквой h.

В таблице 15.1 приведены структурные схемы типовых планетарных механизмов, а также диапазоны рекомендуемых передаточных отношений и ориентировочные значения КПД при этих передаточных отношениях.