Глава 1. Проектирование эвольвентных зубчатых передач

     При проектировании зубчатой передачи существенную роль играет выбор ее геометрических параметров. Геометрический расчет зубчатой передачи выполняют при условии, что модуль тзубчатых колес получен из расчета зубьев на прочность.

     Цилиндрическая зубчатая передача может быть составлена из колес с прямыми и косыми зубьями. Передачи с косозубыми колесами имеют определенные достоинства, которые следует учитывать при проектировании: 1) они имеют высокий коэффициент перекрытия, который определяется рабочей шириной зубчатых колес и может быть практически доведен до 10 и более; 2) их можно выполнить при небольшом числе зубьев колес (практически малое колесо может иметь число зубьев три, теоретически оно может быть доведено до одного). Отрицательным свойством косозубой передачи является наличие осевых сил, что усложняет конструкцию передачи.

     Зубчатые передачи с прямыми и косыми зубьями, в соответствии с ГОСТ 16531-83, могут быть трех видов: без смешения, положительные и отрицательные.

     Зубчатая передача без смещения составляется или из зубчатых колес без смещения (х₁ = х₂ = 0), или из одного положительного и другого отрицательного колеса, при условии, что х₁ = - х₂(так называемая равносмещенная передача). Делительные окружности колес зубчатой передачи без смещения соприкасаются в полюсе зацепления Р и в процессе зацепления перекатываются друг по другу без скольжения, т. е. одновременно являются начальными окружностями колес (рис. 1, а), при этом коэффициент воспринимаемого смешения у равен нулю. Радиусы начальных окружностей равны радиусам делительных окружностей:

r_w= r = mz / 2

    Межосевое расстояние, равное сумме радиусов делительных окружностей:

                                                a_w=r₁+r₂=m(z₁+z₂)/2=a,                                     (1.1)

называется делительным межосевым расстоянием, а угол зацепления передачи без смещения a_w= a.

     

     Положительная зубчатая передача может быть составлена из двух положительных зубчатых колес (х1,2 > 0) или из одного положительного и другого без смещения, или, наконец, из одного положительного и другого отри-цательного колеса. В последнем случае абсолютное значение коэффициента смещения положительного колеса должно быть больше, чем отрицательного. Делительные окружности колес положительной зубчатой передачи не соприкасаются, поэтому коэффициент воспринимаемого смещения у > 0 (рис. 1, б), начальные окружности больше делительных, т.е. межосевое расстояние равно сумме радиусов начальных окружностей колес:

(1.2)

При этом a_w > a, а угол зацепления положительной зубчатой передачи a_w>a.

     Отрицательная зубчатая передача может быть составлена из двух отрицательных зубчатых колес или из одного отрицательного и другого колеса без смещения, или же из одного отрицательного и другого положительного колеса. В последнем случае коэффициент смещения отрицательного зубчатого колеса должен быть по абсолютному значению больше, чем положительного. Делительные окружности отрицательной зубчатой передачи пересекаются (рис. 1, в). Радиусы делительных окружностей больше радиусов начальных окружностей (r > r_w). Воспринимаемое смещение у этой передачи отрицательное; межосевое расстояние определяют по той же формуле, что и для положительной передачи:

Для отрицательной передачи a_w < a и  a_w < a.    

     При проектировании следует учитывать особенности каждого вида передач. Наилучшими качествами обладают положительные зубчатые передачи: у них больше радиусы кривизны боковых поверхностей зубьев и при тех же передаточном числе и модуле они могут иметь меньшие габаритные размеры и массу.    

     При проектировании следует учитывать особенности каждого вида передач. Наилучшими качествами обладают положительные зубчатые передачи: у них больше радиусы кривизны боковых поверхностей зубьев и при тех же передаточном числе и модуле они могут иметь меньшие габаритные размеры и массу.

     Эксплуатационные показатели у передач без смещения хуже, чем у положительных, однако в настоящее время они достаточно часто применяются в машинах, так как очень просто рассчитываются и удовлетворяют принципу сменности колес, Отрицательную передачу, имеющую наихудшие эксплуатационные показатели, применяют, как правило, когда задано межосевое расстояние.