2.6. Зубчатые передачи

Из механических передач, применяемых в машиностроении, наибольшее распространение получили зубчатые, так как обладают рядом существенных преимуществ перед другими передачами. Основные преимущества зубчатых передач:

• возможность осуществления передачи между параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями, иными словами при всех видах расположения осей,

• высокая нагрузочная способность и как следствие малые габариты;

• большая долговечность и надежность работы (ресурсы до 30 ООО ч и более);

• высокий кп.д. (до 0.97...0.98 в одной ступени);

• возможность применения в широком диапазоне скоростей (до 150 м/с), мощностей (до десятков тысяч кВт) и передаточных отношений (до нескольких сотен и даже тысяч);

• постоянство передаточного отношения

В то же время для обеспечения надежной и качественной работы зубчатых передач к ним предъявляются повышенные требования к точности изготовления.

Многообразные условия применения зубчатых передач диктуют различные требования к их точности.

Для делительных и планетарных передач с несколькими сателлитами основным эксплуатационным показателем является высокая кинематическая точность, т.е. точная согласованность углов поворота ведущего и ведомого колес передачи. Кинематическая точность обеспечивается, например, при установке колеса на зубообрабатывающий станок с точной кинематической цепью с минимально возможным радиальным биением.

Для высокоскоростных передач (окружные скорости зубчатых колес могут достигать 60 м/с) основным эксплуатационным показателем является плавность работы передачи, т.е отсутствие циклических погрешностей, многократно повторяющихся за оборот колеса. Циклическая точность обеспечивается, например, точностью червяка делительной передачи станка и точностью зуборезного инструмента. Плавность передачи значительно повышается после шевингования зубчатых колес или их притирки.

Для тяжелонагруженных тихоходных передач наибольшее значение имеет полнота контакта поверхностей зубьев. Контакт зубьев зависит от торцового биения заготовки и ряда других причин. Контакт зубьев значительно улучшается после притирки зубчатых колес.

2.6.1. Геометрические параметры цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления

Все геометрические параметры подразделяются на исходные (табл. 2.16), т.е. параметры, которые выбираются конструктором; основные параметры (табл. 2.18), которые рассчитываются на основании исходных параметров и контрольные параметры (табл. 2.19) - дополнительные параметры необходимые для контроля качества изготовления зубчатых колес.

Исходные параметры цилиндрических зубчатых передач

Таблица 2.16

Таблица 2.17

Параметры исходного контура для зубчатых колес с модулем m > 1 мм по ГОСТ 13755-81

Р= 71т

Основные параметры цилиндрических зубчатых колес и передач

Таблица 2.18

№ п/п

Наименование параметра

Обоз.

Расчетные формулы и числовые значения

Делительное межосевое расстояние

a = CZj + Z2) п)/(2 cos Р),

а = (21+ 42)-4/(2 cos (У) = 126 мм

Коэффициент смещения

Xj; = О + О = О

Угол профиля

tgat=tga/cosP, щ = а = 2СР

Угол зацепления

2-Xj--fqa

invatf, =---- + invot, at„ =a = 2CP

z, +Z2

Межосевое расстояние

а»

а» =

CZj +Z2Jmcosa( 2 cos p cos at„

a„, = a = 726 мм

Делительный диаметр шестерни. (Диаметр окружности, по которому обкатывается инструмент при нарезании)

dt =2 m/cosp, dt=21-4 = 84mm

Делительный диаметр колеса

d2=Z2m/cosp, d2 = 42-4 = 168 мм

Передаточное число

u = Z2/z,, и = 42/21 = 2

Начальный диаметр шестерни. (Начальные диаметры, диаметры окружностей, по которым пэра зубчатых колес обкатывается в процессе вращения)

d„, =2.a„/(u + ?J,

d„i =2-126/(2-1-1) = 84 мм