- •Тема 1. Структура механизмов
- •19. Основные понятия
- •20. Классификация кинематических пар. Кинематические цепи
- •21 Кинематические цепи
- •22. Конструктивно-функциональная классификация механизмов
- •23. Структурные формулы механизмов
- •24. Структурный синтез и анализ механизмов
- •25. Общие сведения о передачах. Основные виды зубчатых передач
- •26 Элементы зубчатого колеса
- •27 Теорема виллиса
- •28. Общие сведения о методах изготовления зубчатых колес
- •29. Кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями вращения
- •(12.13)30,31. Кинематика зубчатых механизмов с подвижными осями вращения
26 Элементы зубчатого колеса
27 Теорема виллиса
28. Общие сведения о методах изготовления зубчатых колес
Существуют два принципиально различных метода изготовления зубчатых колес - метод копирования и метод обкатки (огибания).
П ри методе копирования профиль инструмента точно совпадает с профилем впадины изготовляемого колеса. В качестве инструмента используются модульная дисковая (рис.2.6) или пальцевая фреза, фасонный резец и др. После обработки каждой впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг:
.
Процесс повторяется до тех пор, пока не будут нарезаны все зубья ( - центральный угол). Так как форма эвольвенты зависит от радиуса основной окружности, то колеса одного модуля, но с разным числом зубьев должны нарезаться фрезами с различной кривизной эвольвенты. Но бесконечное количество фрез иметь невозможно, поэтому промышленностью изготавливаются комплекты, состоящие из 8 фрез. Это приводит к неточности изготовления колес. Вторым существенным недостатком метода копирования является низкая производительность труда.
При методе обкатки инструмент и заготовка имеют такое же относительное движение, как два зубчатых колеса в зацеплении.
П оэтому инструмент представляет собой колесо с зубьями эвольвентного профиля, заточенными для осуществления резания. Такое инструментальное колесо называется долбяком (рис. 2.7).
Кроме долбяка используется зуборезная рейка с прямолинейными профилями зубьев или червячная фреза, которая в нормальном сечении витков имеет профиль рейки. Преимущества метода обкатки – высокая производительность, большая точность, возможность нарезания колес одного модуля с различными числами зубьев одним и тем же инструментом.
29. Кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями вращения
Для получения больших передаточных отношений применяются многоступенчатые передачи, составленные из нескольких простых зубчатых передач. Рассмотрим трехступенчатую передачу.
Передаточное отношение всего механизма равно
(2.2)
а передаточное отношение отдельных ступеней –
Перемножим эти отношения:
(2.3)
Сравнивая выражения (2.2) и (2.З), получим
т.е. передаточное отношение многоступенчатой передачи равно произведению передаточных отношений отдельных ступеней.
Колеса 1 и 4 вращаются в одну сторону. Таким образом,
Если все ступени являются цилиндрическими передачами, то в общем случае
(2.4)
где n - число внешних зацеплений.
Частным случаем многоступенчатой передачи является ступенчатый ряд с промежуточными (паразитными) колесами (рис.2.9).
Промежуточные колеса не влияют на величину общего передаточного отношения, но могут изменять его знак. Такие передачи применяются для изменения направления вращения ведомого звена, а также в случае передачи вращения между удаленными валами. В общем случае (2.5)