Классификация зубчатых передач
Зубчатые механизмы различают:
по виду зубчатых колес:
- цилиндрические (рис. 10.1,а; 10.2,а));
- конические (рис. 10.1, д);
- секторные (с неполным числом зубьев).
по расположению зубчатых колес:
- с внешним зацеплением (рис.10.1, а);
- с внутренним зацеплением (рис.10. 1, б); торцевым зацеплением (рис.10.2, в);
- реечная передача (рис.10.2,ж)
по расположению осей зубчатых колес:
- с неподвижными осями (рядовые зубчатые механизмы) (рис.10.1, а);
- с подвижными осями (планетарные механизмы) (рис.10.2,г);
- с параллельными осями (рис.10.1,а);
- с пересекающимися осями (рис.10.1,д);
- с перекрещивающимися осями (рис.10.2,е);
по расположению зубьев на колесе:
- прямозубые (рис.10.3, а);
- косозубые (рис. 10.3, б);
- с криволинейными зубьями (рис.10.3,в)
- шевронные (рис. 10.3,г);
по профилю зуба:
- эвольвентные (рис.10.4, а);
- круговые (рис.10.4,б)
Рис.10.3. Расположение зубьев на колесе
Рис.10.4. Профиль зубьев
Зубчатые механизмы применят не только в виде пары зубчатых колес, но и в более сложных сочетаниях, образующих многоступенчатые зубчатые передачи.
Кинематика зубчатых механизмов
Чтобы определить скорости и ускорения любых точек звеньев зубчатых механизмов, достаточно знать размеры и соответствующие угловые скорости и ускорения этих звеньев.
Для определения угловых скоростей в зубчатых механизмах вводится понятие передаточного отношения (i) и передаточного числа (u).
Под передаточным отношением i- го звена к j- му звену (iij) понимают отношение угловой скорости i- го звена () к угловой скорости j-го звена ()
(10.1)
В уравнении (6.1) ставится знак (+), если направления вращения i-го и j-го звена совпадают, и (-), если звенья вращаются в противоположные стороны.
Под передаточным числом u понимают отношение числа зубьев зубчатого колеса к числу зубьев шестерни:
u = , (10.2)
где - число зубьев зубчатого колеса; - число зубьев шестерни.
Передаточное отношение сложного зубчатого механизма, образованного в результате последовательного соединения n простых зубчатых механизмов (рис.5), определяется как произведение передаточных отношений простых зубчатых механизмов, входящих в сложный.
i1n = i12· i23,·…·i(n –1)n. (10.3)
Рис.10.5. Сложный зубчатый механизм
Основное требование при проектировании зубчатых механизмов заключается в том, что всегда должно обеспечиваться постоянство передаточного отношения (i = const).
Постоянное передаточное отношение в зубчатом механизме обеспечивается за счет правильного подбора профилей соприкасающихся зубьев. Условия, которым должны отвечать кривые, очерчивающие профили зубчатых колес, определяет основная теорема зацепления.