Параметры цилиндрической зубчатой передачи таблица
Цилиндрические зубчатые передачи.
Расчет геометрических параметров
Термины и обозначения приведены в табл. 1, определения терминов см. ГОСТ 16530—83 и 16531-83.
1. Термины и обозначения цилиндрических зубчатых передач
Делительное межосевое расстояние — a
Межосевое расстояние — aw
Ширина венца цилиндрического зубчатого колеса — b
Рабочая ширина венца зубчатой передачи — bw
Радиальный зазор пары исходных контуров — c
Коэффициент радиального зазора нормального исходного контура – c*
Высота зуба цилиндрического зубчатого колеса — h
Высота делительной головки зуба цилиндрического зубчатого колеса — ha
Коэффициент высоты головки исходного контура – ha *
Высота до хорды зуба колеса — h a
Высота до постоянной хорды зуба — h c
Высота до хорды дуги окружности — h ay
Глубина захода зубьев колеса, а также глубина захода зубьев исходных реек — h d
Высота делительной ножки зуба колеса — hf
Граничная высота зуба колеса — hl
Делительный диаметр зубчатого колеса — d
Диаметр вершин зубьев колеса — da
Основной диаметр зубчатого колеса — db
Диаметр впадин зубчатого колеса — df
Диаметр окружности граничных точек зубчатого колеса — dl
Начальный диаметр зубчатого колеса — dw
Радиус зубчатого колеса — r
Расчетный модуль цилиндрического зубчатого колеса — m
Нормальный модуль зубьев — mn
Окружной модуль зубьев (торцовый) — mt
Шаг эвольвентного зацепления — pb
Нормальный шаг зубьев рейки — pn
Торцовый шаг зубьев рейки — pt
Осевой шаг зубьев рейки — px
Основной нормальный шаг зубьев — pbn
Основной окружной шаг зубьев — pbt
Основная нормальная толщина зуба — sbn
Постоянная хорда зуба — s c
Нормальная толщина зуба рейки — sn
Осевая толщина зуба рейки — sx
Торцовая толщина зуба рейки — st
Толщина по хорде зуба — s
Окружная толщина на заданном диаметре dy — sty
Толщина по хорде — s y
Длина обшей нормали зубчатого колеса — W
Коэффициент смещения исходного контура — x
Коэффициент наименьшего смещения исходного контура — xmin
Коэффициент суммы смещений хΣ
Коэффициент воспринимаемого смещения — у
Коэффициент уравнительного смещения — Δу
Число зубьев зубчатого колеса (число зубьев секторно -зубчатого колеса) — z
Наименьшее число зубьев, свободное от подрезания — zmin
Число зубьев в длине обшей нормали — zw
Нормальный боковой зазор эвольвентной цилиндрической зубчатой передачи — jn
Эвольвентный угол профиля зуба – inv a
Эвольвентный угол, соответствующий точке профиля на окружности dy – inv ay
Частота вращения зубчатого колеса в минуту — n
Угол профиля зуба исходного контура в нормальном сечении — a
Угол профиля зуба в торцовом сечении — at
Угол зацепления — atw
Угол профиля в точке на концентрической окружности заданного диаметра dy — ay
Угол наклона линии зуба соосной цилиндрической поверхности диаметра dy — βy
Угол наклона линии зуба — β
Основной угол наклона линии зуба (косозубого колеса на его основном цилиндре) — βb
Угол развернутости эвольвенты зуба — v
Половина угловой толщины зуба — ψ
Половина угловой толщины зуба эквивалентного зубчатого колеса, соответствующая концентрической окружности диаметра dy /cos 2 βy — ψyv
Угловая скорость — ω
Шестерня — зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев, колесо — с большим числом зубьев. При одинаковом числе зубьев зубчатых колес передачи шестерней называют ведущее зубчатое колесо, а колесом — ведомое. Индекс 1 — для величин, относящихся к шестерне, индекс 2 — относящихся к колесу.
Рис. 1. Исходный контур зубчатых цилиндрических колес эвольвентного зацепления по ГОСТ 13755-81 и конических колес с прямыми зубьями по ГОСТ 13754-81
Индекс n — для величин, относящихся к нормальному сечению, t — к окружному (торцовому) сечению. В тех случаях, когда не может быть разночтения и неясности, индексы n и t можно исключить.
Термины параметров нормального исходного контура и нормального исходного производящего контура, выраженных в долях модуля нормального исходного контура, образуют добавлением слова «коэффициент» перед термином соответствующего параметра.
Обозначения коэффициентов соответствуют обозначениям параметров с добавлением знака «*», например коэффициент радиального зазора пары исходных контуров с *.
Модули (по ГОСТ9563—60). Стандарт распространяется на эвольвентные цилиндрические зубчатые колеса и конические зубчатые колеса с прямыми зубьями и устанавливает:
для цилиндрических колес — значения нормальных модулей;
для конических колес — значения внешних окружных делительных модулей.
Числовые значения модулей:
1. При выборе модулей ряд 1 следует предпочитать ряду 2.
2. Для цилиндрических зубчатых колес допускается:
а) в тракторной промышленности применение модулей 3,75; 4,25 и 6,5мм;
б) в автомобильной промышленности применение модулей, отличающихся от установленных в настоящем стандарте;
в) в редукторостроении применение модулей 1,6; 3,15; 6,3; 12,5м.
3. Для конических зубчатых колес допускается:
а) определять модуль на среднем конусном расстоянии;
б) в технически обоснованных случаях применение модулей, отличающихся от указанных в таблице.
4. Стандарт предусматривает применение модулей в диапазоне значений от 0,05 до 100мм.
Исходный контур цилиндрических зубчатых колес. Под исходным контуром колес (рис. 1) подразумевают контур зубьев рейки в нормальном к направлению зубьев сечении. Радиальный зазор с = 0,25m, радиус кривизны переходной кривой зуба pf = 0.4m. Допускается увеличение радиуса рfесли это не нарушает правильности зацепления, и увеличение с до 0,35m при обработке колес долбяками и шеверами и до 0,4m при шлифовании зубьев.
Для цилиндрических колес внешнего зацепления при окружной скорости более указанной в табл. 2 применяют исходный контур с модификацией профиля головки зуба (рис. 2). При этом линия модификации — прямая, коэффициент модификации hg * должен быть не более 0,45, а коэффициент глубины модификации Δ* — не более 0,02.
Рекомендуемые значения коэффициента Δ* приведены в табл. 3.
Основные элементы зубчатого зацепления указаны на рис. 3 и 4 в соответствии с обозначением по табл. 1.
Смещение колес зубчатых передач с внешним зацеплением. Чтобы повысить прочность зубьев на изгиб, снизить контактные напряжения на их поверхности и уменьшить износ за счет относительного скольжения профилей, рекомендуется производить смешение инструмента для цилиндрических (и конических) зубчатых передач, у которых z1 ≠ z2. Наибольший результат достигается в следующих случаях:
Рис. 2. Исходный контур с профильной модификацией
2. Окружная скорость колес в зависимости от их точности
Окружная скорость в м/ с при степени точности колеса по ГОСТ 1643-81
Источник
Справочные таблицы для расчета зубчатых передач
Модули для зубчатых колес
0,25 | (0,7) | (1,75) | 3 | (5,5) | 10 | (18) | 32 |
0,3 | 0,8; (0,9) | 2 | (3,5) | 6 | (11) | 20 | (36) |
0,4 | 1; (1,125) | (2,25) | 4 | (7) | 12 | (22) | 40 |
0,5 | 1,25 | 2,5 | (4,5) | 8 | (14) | 25 | (45) |
0,6 | 1,5 | (2,75) | 5 | (9) | 16 | (28) | 50 |
Допускается применение модулей 3,25; 3,75 и 4,25 мм для автомобильной промышленности и модуля 6,5 мм для тракторной промышленности
Распространяется на модули зубчатых колес цилиндрических, конических и червячных с цилиндрическим червяком.
Для цилиндрических колес с косым и шевронным зубом модуль определяется по нормальному шагу. В исключительных обоснованных случаях допускается определение модуля в торцовом сечении.
Для конических зубчатых колес модуль определяется по большему диаметру.
Для червячных колес с цилиндрическим червяком модуль определяется в осевом сечении червяка.
Значения модулей заключенные в скобки применять не рекомендуется
Основные параметры зубчатых цилиндрических передач
Стандарт распространяется на цилиндрические передачи внешнего зацепления для редукторов и ускорителей, в том числе и комбинированных (коническо-цилиндрических, цилиндро-червячных и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.
Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции
Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым
Межосевые расстояния
1 ряд | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | — | 160 | — | 200 | — | 250 | — | 315 | — | 400 |
2 ряд | — | — | — | — | — | — | 140 | — | 180 | — | 225 | — | 280 | — | 355 | — |
1 ряд | — | 500 | — | 630 | — | 800 | — | 1000 | — | 1250 | — | 1600 | — | 2000 | — | 2500 |
2 ряд | 450 | — | 560 | — | 710 | — | 900 | — | 1120 | — | 1400 | — | 1800 | — | 2240 | — |
1-й ряд следует предпочитать 2-му
Номинальные передаточные числа
1 ряд | 1,0 | — | 1,25 | — | 1,6 | — | 2,0 | — | 2,5 | — | 3,15 | |
2 ряд | — | 1,12 | — | 1,4 | — | 1,8 | — | 2,24 | — | 2,8 | — | |
1 ряд | — | 4,0 | — | 5,0 | — | 6,3 | — | 8,0 | — | 10 | — | 12,5 |
2 ряд | 3,55 | — | 4,5 | — | 5,6 | — | 7,1 | — | 9,0 | — | 11,2 | — |
1-й ряд следует предпочитать 2-му
Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при номинальном меньше 4,5 и на 4% при номинальном больше 4,5
Коэффициент ширины зубчатых колес (отношение ширины зубчатого колеса к межосевому расстоянию) должен соответствовать:
0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25
Численные значения ширины зубчатых колес округляются до ближайшего числа из ряда Ra20 по ГОСТу 6636
При различной ширине сопряженных зубчатых колес значение коэффициента ширины зубчатых колес относится к более узкому из них
Коэффициент запаса прочности при работе зуба двумя сторонами
например: зубья реверсивных передач или зубья сателлитов в планетарных передачах
Материал колес и термо- обработка | Отливки стальные и чугунные без термо- обработки | Отливки стальные и чугунные с термо- обработкой | Поковки стальные нормали- зованные или улучшенные | Поковки и отливки стальные с поверх- ностной закалкой (сердцевина вязкая) | Стальные, нормали- зованные или улучшенные, а также с поверх- ностной закалкой | Стальные с объемной закалкой | Стальные, подверг- нутые цементации, азоти- рованию, циани- рованию и др. | Чугунные и пласт- массовые колеса |
Коэфф. | 1,9 | 1,7 | 1,5 | 2,2 | 1,4 — 1,6 | 1,8 | 1,2 | 1 — 1,2 |
Межосевые расстояния для двухступенчатых несоосных редукторов общего назначения
Быстроходная ступень | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 140 | 160 | 180 | 200 | 225 | 250 | 280 | 315 |
Тихоходная ступень | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 225 | 250 | 280 | 315 | 355 | 400 | 450 | 500 |
Быстроходная ступень | 355 | 400 | 450 | 500 | 560 | 630 | 710 | 800 | 900 | 1000 | 1120 | 1250 | 1400 | 1600 |
Тихоходная ступень | 560 | 630 | 710 | 800 | 900 | 1000 | 1120 | 1250 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | 2240 | 2500 |
Межосевые расстояния для трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения
Быстроходная ступень | 40 | 50 | 63 | 80 | 100 | 125 | 140 | 160 | 180 | 200 |
Промежуточная ступень | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 225 | 250 | 280 | 315 |
Тихоходная ступень | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 355 | 400 | 450 | 500 |
Быстроходная ступень | 225 | 250 | 280 | 315 | 355 | 400 | 450 | 500 | 560 | 630 |
Промежуточная ступень | 355 | 400 | 450 | 500 | 560 | 630 | 710 | 800 | 900 | 1000 |
Тихоходная ступень | 560 | 630 | 710 | 800 | 900 | 1000 | 1120 | 1250 | 1400 | 1600 |
Общие передаточные числа для двухступенчатых редукторов
1 ряд | 6,3 | — | 8,0 | — | 10 | — | 12,5 | — | 16 | — |
2 ряд | — | 7,1 | — | 9,0 | — | 11,2 | — | 14 | — | 18 |
1 ряд | 20 | — | 25 | — | 31,5 | — | 40 | — | 50 | — |
2 ряд | — | 22,4 | — | 28 | — | 35,5 | — | 45 | — | 56 |
Основные параметры конических зубчатых передач
Стандарт распространяется на конические передачи с углом пересечения осей, равным 90°, для редукторов (и ускорителей), в том числе и комбинированных (коническо-цилиндрических и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.
Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции (авиационные, автомобильные, тракторные).
Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым
Номинальные диаметры основания делительного конуса большего колеса должны соответствовать:
50, (56), 63, (71), 80, (90), 100, (112), 125, (140), 160, (180), 200, (225), 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1600
Номинальные диаметры заключенные в скобки, по возможности не применять
Номинальные передаточные числа
1 ряд | 1,0 | — | 1,25 | — | 1,6 | — | 2,0 | — | 2,5 | — | 3,15 | — | 4,0 | — | 5,0 | — | 6,3 |
2 ряд | — | 1,12 | — | 1,4 | — | 1,8 | — | 2,24 | — | 2,8 | — | 3,55 | — | 4,5 | — | 5,6 | — |
Передаточные числа 2-го ряда по возможности не применять
Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 3%
Ширина зубчатых колес
Ширину зубчатых колес b выбирают
b = ψ l l = (0,25 ÷ 0,30) l
где ψ l — коэффициент длины зуба
l — длина образующей делительного конуса
Источник
Параметры цилиндрической зубчатой передачи таблица
ГОСТ 2185-66*
(СТ СЭВ 229-75)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Spur gearings. Basic parameters
Дата введения 1968-01-01
УТВЕРЖДЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 17 октября 1966 г. Срок введения установлен с 01.01.68
ПРОВЕРЕН в 1982 г.
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (ноябрь 1993 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в апреле 1978 г., июне 1982 г., декабре 1991 г. (ИУС 6-78, 10-82, 5-92)
1. Настоящий стандарт распространяется на цилиндрические передачи внешнего зацепления для редукторов и ускорителей, в том числе и комбинированных (коническо-цилиндрических, цилиндро-червячных и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов.
Стандарт не распространяется на передачи редукторов специального назначения и специальной конструкции (авиационные, судовые, планетарные и т.п.).
Для встроенных передач стандарт является рекомендуемым.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 229-75.
Требования настоящего стандарта, за исключением п.5, являются обязательными.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).
2. Межосевые расстояния должны соответствовать указанным в табл.1.
3. Номинальные передаточные числа должны соответствовать указанным в табл.2.
1. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
2. Для изделий, производство которых освоено до 1 января 1978 г., допускается изготовление зубчатых передач с межосевым расстоянием 225 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
2. В редукторах, которые должны быть кинематически согласованы между собой, допускается выбирать передаточные числа из ряда R40 по ГОСТ 8032-84.
3. Фактические значения передаточных чисел не должны отличаться от номинальных более чем на 2,5% при 4,5 и на 4% при 4,5.
4. Коэффициент ширины зубчатых колес ( — ширина венца цилиндрического зубчатого колеса) следует выбирать из ряда: 0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25.
1. Численные значения ширины зубчатых колес округляются до ближайшего числа из ряда Ra 20 по ГОСТ 6636-69.
2. Ширина канавки для выхода режущего инструмента в шевронных зубчатых колесах включается в величину .
3. При различной ширине венцов сопряженных цилиндрических зубчатых колес значение относится к более узкому из них.
3, 4. (Измененная редакция, Изм. N 2).
5. Для двух- и трехступенчатых несоосных редукторов общего назначения рекомендуются отношения межосевых расстояний тихоходной ступени к быстроходной в пределах 1,25-1,4.
(Измененная редакция. Изм. N 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ (Исключено, Изм. N 3).
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
Источник
Черчение
Home Машиностроение
Механические передачи
Зубчатые передачи
Зубчатые передачи
Зубчатой передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек.
Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется ведущим, а на получающем вращение — ведомым. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней; большее — колесом; термин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи.
Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении. Они очень надежны в работе, обеспечивают постоянство передаточного числа, компактны, имеют высокий КПД, просты в эксплуатации, долговечны и могут передавать любую мощность (до 36 тыс. кВт).
К недостаткам зубчатых передач следует отнести: необходимость высокой точности изготовления и монтажа, шум при работе со значительными скоростями, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа.
В связи с разнообразием условий эксплуатации формы элементов зубчатых зацеплений и конструкции передач весьма разнообразны.
Зубчатые передачи классифицируются по признакам, приведенным ниже.
- По взаимному расположению осей колес: с параллельными осями (цилиндрическая передача — рис. 172, I—IV); с пересекающимися осями (коническая передача — рис. 172, V, VI); со скрещивающимися осями (винтовая передача — рис. 172, VII; червячная передача — рис. 172, VIII).
- В зависимости от относительного вращения колес и расположения зубьев различают передачи с внешним и внутренним зацеплением. В первом случае (рис. 172, I—III) вращение колес происходит в противоположных направлениях, во втором (рис. 172, IV) — в одном направлении. Реечная передача (рис. 172, IX) служит для преобразования вращательного движения в поступательное.
- По форме профиля различают зубья эвольвентные (рис. 172, I, II) и неэвольвентные, например цилиндрическая передача Новикова, зубья колес которой очерчены дугами окружности.
- В зависимости от расположения теоретической линии зуба различают колеса с прямыми зубьями (рис. 173, I), косыми (рис. 173, II), шевронными (рис. 173, III) и винтовыми (рис. 173, IV). В непрямозубых передачах возрастает плавность работы, уменьшается износ и шум. Благодаря этому непрямозубые передачи большей частью применяют в установках, требующих высоких окружных скоростей и передачи больших мощностей.
- По конструктивному оформлению различают закрытые передачи, размещенные в специальном непроницаемом корпусе и обеспеченные постоянной смазкой из масляной ванны, и открытые, работающие без смазки или периодически смазываемые консистентными смазками (рис. 174).
- По величине окружной скорости различают: тихоходные передачи (v равной до 3 м/с), среднескоростные (v равной от 3. 15 м/с) и быстроходные (v более 15 м/с).
Основы теории зацепления
Боковые грани зубьев, соприкасающиеся друг с другом во время вращения колес, имеют специальную криволинейную форму, называемую профилем зуба. Наиболее распространенным в машиностроении является эвольвентный профиль (рис. 175).
Придание профилям зубьев зубчатых зацеплений таких очертаний не является случайностью. Чтобы зубья двух колес, находящихся в зацеплении, могли плавно перекатываться один по другому, необходимо было выбрать такой профиль для зубьев, при котором не происходило бы перекосов и защемления головки одного зуба во впадине другого.
На рис. 176 изображена пара зубчатых колес, находящихся в зацеплении. Линия, соединяющая центры колес О1 и О2 называется линией центров или межосевым расстоянием — aw.
Точка Р касания начальных окружностей dW1 и dW2 — полюс — всегда лежит на линии центров. Начальными называются окружности, касающиеся друг друга в полюсе зацепления, имеющие общие с зубчатыми колесами центры и перекатывающиеся одна по другой без скольжения.
Если проследить за движением пары зубьев двух колес с момента, когда они впервые коснутся друг друга до момента, когда они выйдут из зацепления, то окажется, что все точки касания их в процессе движения будут лежать на одной прямой NN. Прямая NN, проходящая через полюс зацепление Р и касательная к основным* окружностям db1, db2, двух сопряженных колес, называется линией зацепления. Отрезок ga линии зацепления, отсекаемый окружностями выступов сопряженных колес, — активная часть линии зацепления, определяющая начало и конец зацепления пары сопряженных зубьев.
Линия зацепления представляет собой линию давления сопряженных профилей зубьев в процессе эксплуатации зубчатой передачи.
Угол ?w между линией зацепления и перпендикуляром к линии центров O1О2 называется углом зацепления. В основу профилирования эвольвентных зубьев и инструмента для их нарезания положен стандартный по ГОСТ 13755-81 исходный контур так называемой рейки, равный 20°.
Во время работы цилиндрической прямозубой передачи сила давления Рn ведущей шестерни O1 в начале зацепления передается ножкой зуба на сопряженную боковую поверхность (контактную линию) головки ведомого колеса О2. Чем больше пара зубьев одновременно находится в зацеплении, тем более плавно работает передача, тем меньшую нагрузку воспринимает на себя каждый зуб.
Стремление сделать зубчатую передачу более компактной вызывает необходимость применять зубчатые колеса с возможно меньшим числом зубьев. Изменение количества зубьев зубчатого колеса влияет на их форму (рис. 177). При увеличении числа зубьев до бесконечности колесо превращается в рейку и зуб приобретает прямолинейное очертание. С уменьшением числа зубьев одновременно уменьшается толщина зуба у основания и вершины, а также увеличивается кривизна эвольвентного профиля, что приводит к уменьшению прочности зуба на изгиб. При уменьшении числа зубьев, когда z
На практике подрезку зубьев предотвращают прежде всего выбором соответствующего числа зубьев. Наименьшее число зубьев (zmin), при котором еще не происходит подрезание, рекомендуется выбирать от 35 до 40 при равном 15° и от 18 до 25 при ?w равном 20°.
В отдельных случаях приходится выполнять передачу с числом зубьев меньшим, чем рекомендуется, при этом производят исправление, или, как говорят, корригирование формы зубьев. Один из таких способов заключается в изменении высоты головки и ножки зуба до ha = 0,8m; hf = m. Этот способ исключает подрезку, но увеличивает износ зубьев.
Теперь обратимся к изложению основной теоремы зацепления: общая нормаль (линия зацепления NN) к сопряженным профилям зубьев делит межосевое расстояние ( ?w= О1О2) на отрезки (О1Р и 02Р), обратно пропорциональные угловым скоростям (w1 и w2). Если положение точки Р (полюса зацепления) неизменно в любой момент зацепления, то передаточное отношение — отношение частоты вращения ведущего колеса к частоте вращения ведомого — будет постоянным.
4.3. Основные элементы зубчатых зацеплений. При изменении осевого расстояния ?w = О1О2 пары зубчатых колес будет меняться и положение полюса зацепления Р на линии центров, а следовательно, и величина диаметров начальных окружностей, то есть у пары сопряженных зубчатых колес может быть бесчисленное множество начальных окружностей. Следует отметить, что понятие начальные окружности относится лишь к паре сопряженных зубчатых колес. Для отдельно взятого зубчатого колеса нельзя говорить о начальной окружности.
Если заменить одно из колес зубчатой рейкой, то для каждого зубчатого колеса найдется только одна окружность, катящаяся по начальной прямой рейке без скольжения, — эта окружность называется делительной.
Примечание. В настоящей книге рассматриваются зубчатые передачи, у которых начальные и делительные окружности совпадают.
Так как у каждого зубчатого колеса имеется только одна делительная окружность, то она и положена в основу определения основных параметров
зубчатой передачи по ГОСТ 16530- 83 и ГОСТ 16531-83 (рис. 178)
Основные параметры зубчатых колес:
1. Делительными окружностями пары зубчатых колес называются соприкасающиеся окружности, катящиеся одна по другой без скольжения. Эти окружности, находясь в зацеплении (в передаче), являются сопряженными. На чертежах диаметр делительной окружности обозначают буквой d.
2. Окружной шаг зубьев Рt — расстояние (мм) между одноименными профильными поверхностями соседних зубьев. Шаг зубьев, как нетрудно представить, равен делительной окружности, разделенной на число зубьев z.
3. Длина делительной окружности. Модуль. Длину делительной окружности можно выразить через диаметр и число зубьев: Пd = Pt • r. Отсюда диаметр делительной окружности d = (Рt • z)/П.
Отношение Pt/П называется модулем зубчатого зацепления и обозначается буквой т. Тогда диаметр делительной окружности можно выразить через модуль и число зубьев d = m • z. Отсюда m = d/z.
Значение модулей для всех передач — величина стандартизированная.
Для понимания зависимости между величинами Рt т и d приведена схема на рис. 178, II, где условно показано размещение всех зубьев 2 колеса по диаметру ее делительной окружности в виде зубчатой рейки.
4. Высота делительной головки зуба ha — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью вершин зубьев.
5. Высота делительной ножки зуба hf — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью впадин.
6. Высота зуба h — расстояние между окружностями вершин зубьев и впадин цилиндрического зубчатого колеса h = ha + hf..
7. Диаметр окружности вершин зубьев da — диаметр окружности, ограничивающей вершины головок зубьев.
8. Диаметр окружности впадин зубьев df — диаметр окружности, проходящей через основания впадин зубьев.
При конструировании механизма конструктор рассчитывает величину модуля т для зубчатой передачи и, округлив, подбирает модуль по таблице стандартизированных величин. Затем он определяет величины остальных геометрических элементов зубчатого колеса.
Зубчатые передачи с зацеплением M.Л. Новикова
В этом зацеплении профиль зубьев выполняется не по эвольвенте, а по дуге окружности или по кривой, близкой к ней (рис. 179).
При зацеплении выпуклые зубья одного из колес контактируют с вогнутыми зубьями другого. Поэтому площадь соприкосновения одного зуба с другим в передаче Новикова значительно больше, чем в эвольвентных передачах. Касание сопряженных профилей теоретически происходит в точке, поэтому данный вид зацепления называют точечным.
При одинаковых с эвольвентным зацеплением параметрах точечная система зацепления с круговым профилем зуба обеспечивает увеличение контактной прочности, что в свою очередь позволяет повысить нагрузочную способность передачи в 2. 3 раза по сравнению с эвольвентной. Взаимодействие зубьев в сравниваемых передачах также различно: в эвольвентном зацеплении преобладает скольжение, а в зацеплении Новикова — качение. Это создает благоприятные условия для увеличения масляного слоя между зубьями, уменьшения потерь на трение и увеличения сопротивления заеданию.
К достоинствам зацепления Новикова относятся возможность применения его во всех видах зубчатых передач: с параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями колес, с внешним и внутренним зацеплением, постоянным и переменным передаточным отношением. Потери на трение в этой системе зацепления примерно в 2 раза меньше потерь в эвольвентном зацеплении, что увеличивает КПД передачи.
К основным недостаткам передач с зацеплением Новикова относятся: технологическая трудоемкость изготовления колес, ширина колес должна быть не менее 6 модулей и др. В настоящее время передачи с зацеплением Новикова находят применение в редукторах больших размеров.
Источник