Особенности зацепления эвольвентных косозубых колёс

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 22 из 26Следующая ⇒

Эвольвентные косозубые цилиндрические колёса предназначены для передачи вращения между параллельными осями (рис. 8.30, а). Каждое из колёс пары, образующей зацепление, имеет зубья, направленные не параллельно оси колеса, как у прямозубых колёс, а под некоторым углом к ней. Причём, как видно из рисунка, зубья расположены у колеса 1 под углом к его оси, у колеса 2 – под углом . Угол наклона зуба принимается равным от 8º до 35º.

Такое расположение зубьев приводит к плавному постепенному входу в зацепление и снижает динамические нагрузки (появляется дополнительное осевое перекрытие зубьев, повышающее плавность работы передачи). Особенности зацепления косозубых колёс позволяют полнее использовать свойства материалов и при тех же размерах колёс передавать мощность, большую, чем при прямозубых колёсах.

Недостатком косозубых колёс является возникающая в зацеплении дополнительная осевая сила, отсутствующая у прямозубых колёс.

Боковые (рабочие) поверхности косозубых колёс, как и прямозубых, образуются на базе основных цилиндров (рис. 8.30, б). Их образование можно представить так. С основным цилиндром радиуса вводится в касание плоскость P, в которой имеется прямая линия AB, не параллельная образующей основного цилиндра. При перекатывании без скольжения плоскости P по цилиндру прямая AB описывает эвольвентную винтовую поверхность, которая и служит рабочей поверхностью зуба колеса. В сечении этой поверхности любым круглым цилиндром, соосным с основным, в том числе и самим основным (линия A ₀ B ₀), получается винтовая линия. Поэтому косозубое колесо, по существу, является винтовым. Развернув косозубое колесо на плоскость, получим косозубую рейку, участок которой показан на рис. 8.31 и на которой видны особенности продольной формы зуба. Колесо имеет три шага – нормальный , торцевой и осевой . Нормальный шаг расположен в плоскости, перпендикулярной к линии зуба. След этой плоскости, совпадающий с нормалью к линии зуба, на рисунке обозначен n – n. Торцовый шаг расположен в торцовой плоскости колеса, осевой – в плоскости, содержащей ось колеса, или параллельной оси колеса при его развёртке в рейку (рис. 8.31). Поделив каждый из шагов на π, получим три модуля, из которых стандартным является нормальный модуль , он равен модулю инструмента, нарезающего колесо. Из рис. 8.31 видно, что , и . Соответствующие модули определяются по формулам и .

Для определения угла профиля зуба в торцовой плоскости обратимся к
рис. 8.32. В плоскости нормального сечения P угол профиля составляет . В торцовом же сечении угол профиля может быть определён как . Так как из прямоугольных треугольников можно последовательно записать , то формула для расчёта через тангенс получается как . Поскольку , то , причём равенство этих углов имеет место в прямозубой передаче, когда . В косозубой передаче , поэтому , и при равенстве высот зубьев в прямозубой и косозубой передачах, согласно формуле , имеем . Например, при , , угол при этом значении тангенса составляет величину, равную . Далее определяем и . Допуская минимальный подрез, округляем полученное число до ближайшего целого: . Как известно, при стандартных размерах режущего инструмента , что существенно больше чем . При других значениях угла наклона зуба получаются другие минимальные числа зубьев, но при любом они меньше 17.

Из качественных показателей зацепления необходимо отметить высокую плавность работы. Это связано с повышенной величиной коэффициента перекрытия, который определяется двумя слагаемыми:

.

Здесь – коэффициент торцового перекрытия, определяемый по формуле, применяемой для расчёта коэффициента перекрытия прямозубого зацепления; – коэффициент перекрытия в осевом направлении, определяемый отношением ( – ширина зубчатого венца колеса). Максимальное значение коэффициента перекрытия достигает значений от 10 до 20.

Следует отметить, что все размеры зубьев косозубого колеса определяются в торцовом сечении по формулам прямозубого колеса. Удельные скольжения и коэффициент удельного давления вычисляются по тем же формулам, что и для зацепления прямозубых колёс.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов