Лабораторная работа №1
АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПАРАМЕТРОВ
-
Назначение и классификация зубчатых колес
Механическая передача, состоящая из зубчатых колес и служащая для передачи вращательного движения, называется зубчатой. По способу передачи движения она относится к передачам зацеплением. (Нужно иметь в виду, что кроме передач зацеплением существуют передачи трением).
Назначение зубчатого колеса: передача вращательного движения и крутящего момента от сопряженного колеса на вал или с вала на сопряженное колесо с обеспечением заданных нагрузочных и скоростных параметров в течение заданного срока эксплуатации.
Зубчатые колеса используют так же в реечных передачах, которые предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот.
Зубчатые колеса классифицируют:
- по типу передачи – цилиндрические и конические;
- по типу зубьев – прямозубые, косозубые, шевронные и с криволинейными зубьями. (Рис 1, 2);
Рис 1. Примеры цилиндрических зубчатых передач с внешним и внутренним зацеплением
- по расположению зубьев – с внешним и внутренним зацеплением (Рис 1);
- по конструктивному исполнению – колеса, изготовленные совместно с валом и называемые вал-шестерня (Рис.3.) и автономные (Рис.4.) В последнем случае вал и зубчатое колесо изготавливают отдельно, затем монтируют совместно в одну сборочную единицу за счет специальных соединений (чаще всего шпоночных или шлицевых) таким образом, чтобы колесо не имело возможности поворота вокруг вала. В таком состоянии при эксплуатации передачи колесо и вал могут взаимно передавать крутящие моменты.
Косозубые колеса классифицируют по направлению зубьев – с правым и левым направлением. Для определения направления нужно посмотреть вдоль зуба в верхней части косозубого колеса. Если по направлению взгляда зуб отклоняется вправо, то соответственно направление зуба правое и наоборот.
а. б. в.
Рис.2. Конические зубчатые передачи с прямыми (а.) и криволинейными (б.) зубьями;
в - реечная передача с прямыми зубьями
Рис. 3. Зубчатое колесо, изготовленное совместно с валом
2. Конструктивные исполнения цилиндрических зубчатых колес
Основными конструктивными элементами зубчатого колеса являются:
- обод, на котором нарезаны или накатаны зубья;
- ступица, закрепляемая на валу,
- диск, соединяющий обод со ступицей. В диске могут выполняться отверстия для уменьшения массы и момента инерции колес (Рис. 4 в, г).
В частных случаях:
- обод, диск и ступица объединены в одну конструкцию (Рис. 4 а).
- выполнены заодно только обод и диск (Рис. 4 б).
а. б.
в. г.
Рис. 4. Конструктивные элементы автономных зубчатых колес:
а – только обод; б – обод и ступица; в – обод, диск и ступица (толщина диска равна ширине обода); г - обод, диск и ступица