Классификация кинематических пар Кулачковые механизмы Динамика машин и механизмов Вибрации и колебания в машинах и механизмах Механические характеристики машин Установившийся режим движения машины Виброзащита машин и механизмов Специальность стандартизация и сертификация.

Теория машин и механизмов Примеры выполнения заданий

Классификация зубчатых передач. Понятие о блокирующем контуре. Качественные показатели для эвольвентной передачи. Коэффициент перекрытия. Коэффициент формы зуба. Коэффициент удельного давления. Коэффициент удельного скольжения. Оптимальный геометрический синтез зубчатой передачи. Программное обеспечение САПР зубчатых передач. Косозубые цилиндрические эвольвентные передачи и особенности их расчета. Коэффициент осевого перекрытия.

 Классификация зубчатых передач.

 Цилиндрические эвольвентные зубчатые передачи в зависимости от величины воспринимаемого смещения классифицируются следующим образом (рис.13.1):

нулевые или равносмещенные (составленные из зубчатых колес без смещения или с равными, но противоположными по знаку смещениями)

 x1 = x2 = 0 или x1 = - x2 ,

 D1 = D2 = 0 или D1 = - D2 ,

 y×m = 0, y = 0, aw= a = r1 + r2 ,

 aw = a ;

положительные (составленные из колес с положительными смещениями или когда положительное смещение одного колеса больше отрицательного смещения другого)

 x1 > 0, x2 > 0 или x1 > | - x2 | ,

 D1 > 0, D2 > 0 или D1 > | - D2 | ,

  y×m > 0, y > 0, aw> a ,

 aw > a ;

отрицательные (составленные из колес с отрицательными смещениями или когда отрицательное смещение одного колеса больше положительного смещения другого)

  x1 < , x2 < 0 или x1 < - x2 | ,

 D1 < 0, D2 < 0 или D1 < | - D2 | ,

  y×m < 0, y < 0, aw< a ,

 aw < a .

 Понятие о блокирующем контуре зубчатой передачи.

 При проектировании зубчатой передачи необходимо решить несколько задач:

выбрать тип зубчатого механизма, его передаточное отношение и числа зубьев колес;

провести проектный прочностной расчет механизма и определить величину межосевого расстояния или модуль зубчатых колес ( модуль зубчатых колес округляется до ближайшей величины из стандартного ряда модулей );

провести геометрический расчет зубчатой передачи для выбранных коэффициентов смещения исходного контура, которые обеспечивают исключение подрезания, срезания и заострения зубьев колес и благоприятное или оптимальное сочетание качественных показателей зубчатой передачи.

 Для эвольвентных зубчатых передач, по предложению М.Б.Громана, область сочетаний коэффициентов смещений зубчатых колес x1 и x2, удовлетворяющих ограничениям по срезанию в станочном зацеплении, заострению, заклиниванию в зацеплении эвольвент и на переходных кривых, по допустимым минимальным или максимальным значениям качественных показателей, называют блокирующим контуром (рис.13.2). Границы блокирующего контура отсекают те значения коэффициентов смещению которые недопустимы по указанным условиям. Значения, расположенные внутри контура, допустимы, но каждой паре коэффициентов смещения соответствует свое сочетание качественных показателей. Для выбора коэффициентов смещения на блокирующий контур наносятся изолинии качественных показателей, с использованием которых внутри контура выбираются коэффициенты смещения с оптимальным сочетанием качественных показателей. И.И.Болотовским и его сотрудниками созданы справочники, которые содержат блокирующие контуры для большого числа зубчатых передач. Построение блокирующего контура является трудоемкой вычислительной задачей и требует значительных затрат даже при применении ЭВМ. В настоящее время, с ростом производительности компьютеров, появляется возможность геометрического синтеза оптимальных зубчатых передач без предварительного построения блокирующего контура. 

 На рис. 13.2 ограничивающие линии блокирующего контура:

 1 - коэффициент торцевого перекрытия ea =1;

  2 - толщина зуба колеса z1 по окружности вершин sa1 = 0;

 3 - допустимое подрезание колеса z2 ;

 4 - допустимое подрезание колеса z1 ;

 5 - интерференция или заклинивание с переходной кривой колеса z2.

 Линии качественных показателей:

 6 - линия sa2 = 0.25m;

 7 - линия sa2 = 0.4m;

 8 - линия выравненных удельных скольжений l1=l2;

 9 - линия sa1 = 0.4m; 10 - линия sa1 = 0.25m; 11 - линия x2 = x2min ;

  12 - линия x1 = x1min ; 13 - линия ea = 1.2.

 Качественные показатели цилиндрической эвольвентной передачи.

  К качественным показателям цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи относятся:

коэффициент торцевого перекрытия ea;

коэффициент полезного действия h;

коэффициент удельного скольжения l;

коэффициент удельного давления J;

коэффициент формы зуба Y.

Рассмотрим эти коэффициенты подробнее (исключив из рассмотрения коэффициент полезного действия, как величину характеризующую реальные, а не рассматриваемые нами идеализированные механизмы).

Методы изготовления эвольвентных зубчатых колес. Существует множество вариантов изготовления зубчатых колес. В их основу положены два принципиально отличных метода: метод копирования, при котором рабочие кромки инструмента по форме соответствуют обрабатываемой поверхности ( конгруентны ей, т. е. заполняют эту поверхность как отливка заполняет форму ); метод огибания, при котором инструмент и заготовка за счет кинематической цепи станка выполняют два движения - резания и огибания (под огибанием понимается такое относительное движение заготовки и инструмента , которое соответствует станочному зацеплению, т. е. зацеплению инструмента и заготовки с требуемым законом изменения передаточного отношения).

 Станочным зацеплением называется зацепление, образованное заготовкой колеса и инструментом, при изготовлении зубчатого колеса на зубообрабатывающем оборудовании по способу обката. Схема станочного зацепления колеса и инструмента с производящим контуром, совпадающим с исходным производящим контуром

Понятие о области существования зубчатого колеса. Параметры в зубчатых передачах удобно разделять на параметры зубчатого колеса и параметры зубчатой передачи. Параметры зубчатого колеса характеризуют данное зубчатое колесо и, как составная часть, входят в параметры зубчатой передачи, образованной этим колесом с другим парным ему колесом. К параметрам зубчатого колеса относятся: число зубьев, модуль, параметры исходного контура инструмента, которым оно обрабатывалось и коэффициент смещения.

Коэффициент торцевого перекрытия. Коэффициентом перекрытия eg называется величина отношения угла перекрытия зубчатого колеса к его угловому шагу, где под углом перекрытия понимают угол на который поворачивается колесо за время зацепления одной пары зубьев.

Аналитическое задание связей и их классификация в зависимости от вида условий связей (связи двусторонние и односторонние, стационарные и нестационарные, геометрические и кинематические, голономные и неголономные). Диссипативные силы (силы сопротивления). Диссипативная функция Рэлея. Связь между полной механической энергией системы и диссипативной функцией. Влияние диссипативных и гироскопических сил на устойчивость равновесия системы.
Учет трения при определении реакций в кинематических парах