53

Детали машин

В общем случае детали машин можно подразделит на следующие основные категории:

1. детали соединений:

а) неразъемные (пайка, клепка, сварка)

б) разъемные (болты, винты, шпонки)

2. Детали, предназначенные для поддержания и соединения вращающихся частей машин (оси, валы, подшипники, муфты)

3. Детали передач (фрикционные, зубчатые колеса, цепные, ременные…)

4. Детали смазанных устройств.

Зубчатые колеса

Основу всякой машины составляют механизмы ≈ 80% механизмов приходится на долю зубчатых механизмов, т.е. это разного рода зуб. колеса. Зубчатые механизмы предназначены для передачи вращающего движения от одного звена (ведущего) к другому (ведомому) с окр. соответствующих углов скоростей.

Широкое применение зубчатых механизмов обуславливается достоинством:

• малые габариты при передаче значительных мощностей.

• высокое КПД (до 99%).

• большая долговечность и надежность в работе.

• постоянство передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания.

• возможность применения в широком диапазоне моментов скоростей и передаточных отношений.

• простота в эксплуатации.

Недостатки:

• высокие контактные напряжения в зоне зацепления зубьев, как следствие не очень высокая прочность.

• передачи требуют высокой точности установки валов.

• передачи хорошо работают в условиях надежной и обильной смазки.

Классификация

П рименяемый зубчатые передачи подразделяются:

• передачи с параллельными валами и цилиндрическими зубчатыми колесами;

• передачи с валами, оси которых пересекаются и коническими зубчатыми колесами;

• передачи с валами, оси которых перекрещиваются;

• винтовые с цилиндрическими колесами;

• самые распространенные червячные передачи.

По расположению зубьев на ободе колеса подразделяют:

• прямозубые;

• косозубые;

• шевронные

• с круговыми зубьями.

- соответственно.

П о виду зацепления делятся:

• передачи с внешним зацеплением;

• передачи с внутренним зацеплением;

• передачи с зубчатой рейкой.

Наиболее широкое применение имеют колеса, зубья которых расположены по поверхности кругового цилиндра. Основным условием, которому должны удовлетворять профили зубьев являются постоянством мгновенного передаточного отношения. Профили должны допускать легкое изготовление, обеспечивать высокое КПД, прочность и долговечность.

Этим условием наиболее полно удовлетворяют эвольвентное зацепление.

Э вольвентой называется такая плоская кривая, которая описывается любой точкой по окружности без скольжения. Окружность, по которой пересекается прямая, называется эволютой.

П усть две эвольвенты, построенный на окружностях R=R_b1 и R_b2 введены в зацепление. Центры окружностей О₁ и О₂, а эвольвенты EF и GH коснулись друг друга в точке С.

Точкой пересечения NN с линией, соединяющей центры вращения О₁ и О₂ называется полюсом зацепления r.

Отрезок В₁В₂ является геометрическим местом точек зацепляющихся профилей, это линия зацепления. Угол наклона нормами nn к поверхности ТТ L_ω – угол зацепления.

У стандартных передач угол всегда равен 20º. На величину передаточного отношения эвольвенты профилей не оказывают влияния угол зацепления и межцентрового расстояния.

r_b1 = r_w1 ·cos(α_w )·

r_b2 = r_w2 cosα_w

Передаточное отношение эвольвентных профилей зависит от радиусов основных окружностей.

В общем случае передаточным отношением называется

Передаточное отношение показывает во сколько раз частота вращения ведомого зубчатого колеса больше или меньше частоты вращения ведущего колеса.

Если U>1 частота вращения на входе меньше, чем на выходе, механизм – редуктор.

U<1 частота на выходе больше, чем на входе, механизм – мультипликатор.