Тимофеев Г.А., Яминский А.В., Каганова В.В. - Проектирование зубчатых передач и планетарных механизмов с помощью ЭВМ

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана Г. А, ТИМОФЕВВ, А. В, ЯМИНСКИЙ, В, В, КАГАНОВА Ивдательство МГТУ им, Н. Э. Баумана 20ОО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАЕСГВЕНН1ай ТЕКНИ 1ЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ Г ' вм. 1ЕВлЕАУМЛНЛ КО1гто" "лНЫ11 ЛИС"' 1" А "~'ИЯофЕЕВ АВ ЯЯИЦС~ИИ В.В. КАГАНОВА ПРОИ~ТИРОВАНИЕ ЗУБЧИЫХ ПЕРЕДАЧ И ПЛАНЕТАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ Рекомендовано редговеа1ом МГТУим. уГЗ.Ьаумаиа в качееакве учебного поообаа е и а с ~~ в л11,г 1'11Г1':-01 "..''10 ' Москва Излатевьство МГТУ им. Н.Э.Баумана 2000 УДК 621,833(075.8) ВВК 34.445 Т41 ВВВДВНИВ Геннадий Алексеевич Тимо~1~сел Андрей Владимирович Ямниский Валецтгг!га Викторовна Кагапова Беседующая рсдихциеа 7Л Г. К»в»леве»с» Редактор ЕХАа~иелеае Корректор Ш.В»силевсел» Издательство МГГУ им.

Н.Э,Баумана, типография МПУ нм. П,Э,Баумана, !07005, Москва, 2-а Бауманская, 5. 43 МГТУ пм. Н.Э.Баумана, 2000 1$31Ч 5-7038-!529-0 Резензенты: ВД.Плахлгпгг, й15.Льгчошпг Т41 Тимофеев Г.А., Ямипский А.В., Кпгаиова В.В. Проектирование зубчатых передач и планетарных механизмоа с использованием ЭВМ, Учеб, пособие / Под род. Г,А,Тимофеева, — М,: Изд-во МГТУ нм.

Б,Э,Баумана, 2000, — б0 с„ил. 18В11 5-7038-1529-0 Предспшлсиы сан~симе аиды ззо»ьвептиых передач, мспшики гсомегри исхого расчета заолмюитпых зубчатых передач и синтеза различных п»аист»рных механизмов. Дено описание прсграммцых средств, Дая студентов машиностроительных специальное'юй, нзучшошнх ссогаетстауххцис разделы и еыполц»юших курсовую работу по псрпой части лпсцип»цпы лОспсвы проектировали» мешины И». 10 Табл. с~ ь б паза. 5. Библц 1 УДК 421.833(075,8) ББК 34.445 Редакция заказной литературы 51РОкк1ВРОВАник зуйчАтых пкрцгдч и пллнктАРиых мю(АнизмОВ С ИСПОЯЬЗОВЛНИКМ ЭВМ Изд. лцц, уеэ020523 от 25.04.97, Подписано в печать 20.01,2000 г. Формат 8084/16.

Бумага тцп. ГЛ2 Пач. л. 3,75, Уел, печ, л. 3,49. Уч, -иэд. л, 3,34. Тираж 300 экз, Изд, га!. За»»э В настолцвс время почти нет машин и механизмов, в которых нс использовались бы передачи зацеплением, Широкое распространение зубчатых мсханизмоа объясняется, с одной стороны, поаышсннсм быо сгроходностн силовых приводоа, а с лругой — ншгсжностью их в работе и аысокой несущей способностыш Прааильно рассчитанные зубчатые передачи и планетарные механизмы могут работать теоретически неограниченное, а практически— очень длительное время, Такие передачи имеют малые габаритные размеры, высокие значения КПД, высоку!о кинематичсскую точ,!осты В задании на курсовой проект по теории механизмоа эубчазая передача и планетарный механизм рассматриваются как часть общей кннаматичсской схемы проектируемой машины, Они используются а качестве либо основнога механизма дяя привода исполнительных засньеа, либо вспомогательного передаточного механизма лля преобразования даижсния между двигателем н исполнительным ус!роботном.

В настоящем учебном пособии изложены методы расчета цилиндрических звольпснтных зубчатых передач анешнсго зацепления и планетарных механизмоз, ц!ирако используемых а различных мацшнах, приборах и устройствах, Межосевое расстояние, разнос сумме радиусов делительиых окружностей: а(х, +в) а г+г — — =а УУ ! 2 2 > Гл «в» 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭВОЛЬВЕНТНЫХ ' ЗУБЧАТЫХ ПЕРЩАл1 и1. Виды зубчатых передач и их свойства При проектировании зубчатой передачи существенную раль нг!иет выбор ое геометрических параметров, Геометрический расчет зубчатой передачи выполняют при условии, что модуль т зубчатых колес получен из расчета зубьев иа 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 1О и более; 2) их можно выполнить при небольшом числе зубьев колес (практически малое колесо может иметь число зубьев три, теоретически оио может быть доведено до одного).

Отрицательным свойством касозубой передачи является наличие осевых сил, что усложняет коиструкцкио передачи. Зубчатые передачи с прямыми и косыми зубьями, в соответствии с ГОСТ 16531-83, могут быть трех видоги без смещения, положительные и отрицательные, Зубчатая передача без смещения составляется или из зубчатых колес без смещения (х, х = О), или из одного положительного и другого отрицательного колеса, при условии, что х, — хз (так называемая равносмещенная передача). Делитсльные окружйасти колес зуб 1»той передачи без смещенил соприкаса1атся 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 коэффициенг восприпимаемага смешения у равен нулю, Радиусы начальных окружностей равны радиусам делительных окружностей: называется лелительным можосовым расстоянием, а угол зацепления передачи без смеще- У ния а, =и. Положительная зубч»таа р $ передача мажет быть составлена из двух положительных зубчатых 11 колос (х > О) или из одно!о иоложительйаго и другого без смещения, или, наконец, из одного' у~~ положительного и другого отрицательного колеса, В последнем случае абсолютное значение коэффициента смещения положи- Рис. 1, а тельного 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 лели- тельных, т,е. межасевое расстояние равно сумме радиусов начальных окружностей колос: !и(х!+ 4т) сова а =г +г и !и!" и'з 2 > сова и' (1,2) При этом аи,> с, а угол зацепления положительной зубчатой передачи и >я.

Отрицательная зубчатая передача можггг быть составлена из двух отрицательных зубчатых колес или из одного отрицательного идругого колеса без смещения, или же из одного отрицательного и другого положительного колеса. Б последнем случае коэффициент смещения атрица- Рас. 1,6 тельного зубчатого колеса должен быть па абсолютному значению больше, чем положительного, Делительные окружности отрицательной зубчатой передачи пересекаются (рис, 1, и). Радиусы целительных окружностей больше радиусов начальных окружностпй (г> г ).

Воспринимаемое смещение у этой передачи отри- сс нательное; межосевое расстояние определяют по той же формуле, что и для положительной передачи'. ьз 4в саа и и 2 соз ия,' Для отрицательной передачи а, и„,< п и ая,< а. Ф При проектировании следует учитывать особенности каждого й~к~ вида передач, Наилучшими качествами обладают положительные зубчатые передачи: у них Ф !~"' ~ больше радиусы кривизны бо- ковых поверхностей зубьев и 4 при тех же передаточном числе Уи! 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 рассчитыва~отся и удовлетворяют принципу сменности колес, Отрицательную передачу, имеющую наихудшие эксплуатационныс показатели, применч~от, как правило, когда залано межосевое расстояние.

$2. Исходный производящий контур инструмента и станочное зацепление Геометрия проектируемой передачи определяется параметрами исходного контура инструмента и его смещениями при нарезании колес передачи. Поэтому при проектировании прежде всего следует задать исходный производящий контур инструмента н выбрать расчетные смещения. Если цилшщрическое зубчатое колесо нарезается реечньии инструментом, то станочное зацепление рассматривают в торцовой плоскости, перпендикулярной оси ~убчатого колеса. Такое зацепление яшглется зацеплением реечного исходного производящего контура с нарсзаемым колесом, Реечный исходный производящий контур, в соответствии с ГОСТ !3755-81, — это контур зубьев в нормальном илн торцовом сечении производящей рейки плоскостью, перпенликулярной к ее целительной плоскости, Параметры исходного производящего капура сщпцартизироваиы.