Эвольвентная передача Цилиндрические косозубые передачи Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов

Теория машин и механизмов задачи и лабораторные

Кинематический анализ механизмов. Виды кинематического анализа механизмов: аналитический метод, графические методы: метод диаграмм, метод планов скоростей и ускорений. Порядок проведения кинематического анализа методом диаграмм. Порядок проведения кинематического анализа методом планов скоростей и ускорений.

Цилиндрические косозубые передачи

Изготовление косозубых колес

Косозубые колеса, как и прямозубые, изготовляются способом обкатки, в основу которого положен процесс станочного зацепления. Нарезание косого зуба можно выполнить стандартным режущим инструментом: установить рейку так, чтобы линия ее зуба составляла с осью колеса угол β, равный углу наклона делительной линии.

Такой же наклон получат зубья изготовляемого колеса на его стандартно-начальном цилиндре. А так как в реечном станочном зацеплении делительный цилиндр совпадает со станочно-начальным, то именно на делительном цилиндре зубья получатся расположенными под углом β, на который наклонен инструмент на станке.

Связь с прямозубыми колесами

Движения обката при изготовлении как прямозубых, так и косозубых колес одинаковы. Отсюда следует весьма важный вывод: все принципиальные положения, касающиеся станочного зацепления прямозубого колеса с прямозубой производящей рейкой, справедливы также для станочного зацепления косозубого колеса с косозубой производящей рейкой.

Вместе с тем процесс изготовления косозубых колес имеет и свои особенности, вытекающие из того, что инструмент установлен на станке наклонно. Параметры полученного исходного производящего контура (ИПК) будут отличаться от параметров стандартного ИПК.

Например,

, (57)

где p –– шаг стандартного ИПК.

Поэтому

, (58)

где m –– стандартный модуль инструмента.

Расчетный реечный ИПК, как и стандартный, имеет эвольвентные кромки. Зубья при изготовлении получают эвольвентный профиль. Значит, косозубая цилиндрическая передача является эвольвентной передачей. Отсюда следует еще один важный вывод: все теоретические положения и зависимости, полученные для прямозубой эвольвентной передачи, полностью справедливы и для косозубой, но сформированной не на базе стандартного, а на базе расчетного ИПК.

Радиус основного цилиндра

. (59)

Высота зуба

. (60)

Коэффициент высоты ножки зуба

. (61)

Коэффициент радиального зазора:

, (62)

. (63)

Свойства косозубой передачи

Благодаря косине зуба, он выходит из зацепления не сразу весь, а постепенно. После того, как профиль ЭА выйдет из зацепления, шестерня повернется еще на угол  до момента выхода из зацепления профиля ЭС.

Продолжительность зацепления одной пары зубьев в косозубой передаче большая, чем в прямозубой, в которой зуб выходит из зацепления одновременно весь по всей своей длине. Поэтому

, (64)

где  –– угол поворота шестерни за время полного зацепления одной пары косых зубьев; –– угол поворота шестерни в зацеплении прямых зубьев.

Коэффициентом перекрытия косозубой передачи называют отношение:

, (65)

, (66)

где –– коэффициент торцевого перекрытия,

, (67)

 –– коэффициент осевого перекрытия,

, (68)

. (69)

 Коэффициент перекрытия косозубой передачи больше коэффициента перекрытия прямозубой, что является достоинством косозубой передачи.

Для косозубых колес

. (70)

Так как  , то , то есть косозубые колеса менее подвержены подрезанию, чем прямозубые.

Блокирующий контур Если производящую поверхность рассечь плоскостью, перпендикулярной оси нарезаемого колеса, то в сечении получим исходный производящий контур (ИПК). Станочное зацепление есть зацепление ИПК с профилем зуба нарезаемого колеса.

Основные ограничения при выборе коэффициентов смещения Согласно свойствам эвольвентного зацепления прямолинейная, т.е. эвольвентная, часть ИПК и эвольвентная часть профиля зуба колеса располагаются касательно друг к другу только на линии станочного зацепления, начинающейся в точке N. Левее этой точки прямолинейный участок ИПК не касается эвольвентного профиля зуба колеса, а пересекает его. Так как ИПК физически представляет собой тот след, который режущая кромка инструмента оставляет на материале изготавливаемого колеса, то указанное пересечение приводит к подрезанию зуба колеса у его основания

Качественные показатели зубчатой передачи Рассмотрим качественные показатели, которые дают возможность оценить передачу в отношении плавности и бесшумности зацепления, возможного износа и прочности зубьев, а также сравнить ряд передач по тем же показателям. Такая оценка важна для рационального назначения расчетных коэффициентов смещения при проектировании зубчатых передач.

Коэффициент скольжения учитывает влияние геометрических и кинематических факторов на величину проскальзывания профилей в процессе зацепления. Наличие скольжения при одновременном нажатии одного профиля на другой приводит к износу профилей.

Динамический анализ механизмов. Основы динамического анализа механизмов: модель механизма для динамического анализа; приведение сил и масс в плоских механизмах; уравнение движения механизма; интегрирование уравнений движения механизма. Режимы движения механизмов; коэффициент неравномерности хода механизма; зависимость между приведенными моментом инерции, приведенными силами и коэффициентом неравномерности хода механизма. Основы динамического анализа механизмов: построение диаграммы энергомасс; определение момента инерции маховика по диаграмме энергомасс.
Теория машин и механизмов