Область применения зубчатых передач

Ответ на первый вопрос

 

Кинематика — это один из разделов механики, который изучает движение тел без выяснения причин этого движения.

Механическое движение — это движение, при котором происходит изменение его положения в пространстве относительно других тел с течением времени, например, движение небесных тел, движение живых существ.

Система отсчета — это система координат, которая определяет механическое движение тела в любой момент времени.

Тело отсчета — это тело, по отношению, к которому рассматривается движение.

Всякому телу присущи такие свойства, как форма, размер, могут быть способность к деформированию и другое. Тела, которые не обладают такими свойствами, считаются абстрактными, например материальная точка.

Материальная точка — это абстрактное тело, которое имеет очень маленькую массу и размер по сравнению с расстоянием до других тел.

Любое тело можно принять за материальную точку, пренебрегая его размерами.

Траектория движения — линия, по которой происходит движение точки тела.

Перемещение — это отрезок прямой, имеющий направление, соединяет начальное положение тела с его последующим положением и определяется формулой:

Пройденный путь — это длина траектории, которую тело пройдет за время t, от начальной точки до конечной.

В кинематике рассматривается равномерное или поступательное движение, вращательное движение, равноускоренное движение.

 

 

Ответ на второй вопрос

 

 

Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми ко­лесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступатель­ную пару, называют зубчатой передачей
В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи враща­тельного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное (или наоборот)

Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в совре­менном машиностроении и приборостроении. Их применяют для передачи мощностей от долей (механизм кварцевых наручных часов) до десятков тысяч киловатт (крупные шаровые мельницы, дробилки, обжиговые печи) при окружных скоростях до 150 м/с и передаточных числах до нескольких сотен и даже тысяч, с диаметром колес от долей миллиметра до 6 м и более. Диаметры колес судовых установок, например, в передачах на гребной винт достигают 6 м.

 

Основные достоинства зубчатых передач

- технологичность, постоянство передаточного числа;

- высокая нагрузочная способность (до N=50000 кВт);

- высокий КПД (до 0,97-0,99 для одной пары колес);

- малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач при    равных условиях;

- большая надежность в работе, простота обслуживания;

- сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

 

К недостаткам зубчатых передач

- невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

- высокие требования к точности изготовления и монтажа;

- шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;

- громоздкость при больших расстояниях между осями ведущего и ве­домого валов;

- потребность в специальном оборудовании и инструменте для нареза­ния зубьев;

- высокая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки;

- нерациональное использование зубьев – в работе передачи одновременно участвуют обычно не более двух

зубьев каждого из зацепляющихся колёс;

- зубчатая передача не предохраняет машину от возможных опасных перегрузок

Область применения зубчатых передач

 

Наиболее распространен эвольвентный профиль зуба, предложенный Эйлером в 1760 г. Он обладает рядом существенных технологических и эксплуатационных преимуществ. Круговой профиль зуба предложен М.Л.Новиковым в 1954 г. Используются в высоконагруженных передачах, которые по конструктивным соображениям должны иметь малые габариты. По сравнению с эвольвентным он позволяет повысить нагрузку передач, однако он требователен к смазке и весьма чувствителен к колебаниям межцентрового расстояния. Также существуют передачи с гибкими зубчатыми колесами – волновые. Циклоидальное зацепление, при котором возможна работа шестерен с очень малым числом зубьев (2–3), не может быть, к сожалению, изготовлено современным высокопроизводительным методом обкатки, поэтому шестерни этого зацепления трудоемки в изготовлении и дороги. Существует реечное зацепление (реечная передача) для преобразования вращающегося движения в поступательное и наоборот.

Косозубые колёса имеют большую плавность хода и применяются для ответственных механизмов при средних и высоких скоростях. Шевронные колёса имеют достоинства косозубых колёс плюс уравновешенные осевые силы и используются в высоконагруженных передачах.

Колёса внутреннего зацепления вращаются в одинаковых направлениях и применяются обычно в планетарных передачах.