Frol_263-391 (1074094), страница 18
Текст из файла (страница 18)
5 14.6 — 14.8), справедливы также для станочного зацепления косозубого колеса с косозубой производящен рейкой. Вместе с тем процесс изготовления косозубых колес имеет, конечно, и свои особенности, въпекающие из того, что инструмент установлен ыа станке наклонно. Определим, каким будет в этих новых условиях походный производящий контур (ИПК), вступающий в станочное зацепление с профилем варезаемых зубьев. Для этого (см. $ 14.6) рассечем наклонную зубчатую пронзводящую поверхность плоскостью П, перпендикулярной оси ОО колеса; в сеченви получим искомый ИПК. Нетрудно заметить, что благодаря наклону инструмента параметры полученного ИПК будут отличаться от параметров стандартного ИПК, который образуется при пересечении производящей зза мосозуоая 3щюдач4е лгал то СОВа, 2 л т,дл' +с,— оу) ауамоауоаа аауолаае у'~ — саба 2 л- рл.'+ ' — лу), и т. и.
поверхности плоскостью П, ей перпендихулярвой (см. рнс. 14.9, а). Например, шаг р, нового ИПК с составит р,=р/совр (рис. 14.20), где р — шаг стандартного ИПК. г м Поэтому т,=т)созф, где т— Р /р стандартный модуль инструмен- и та. Чтобы в дальнейшем отли- с к чать стандартные параметры т, к, Ь„' с' от расчетных, будем прн- лу сваивать последним значок и т„ лиуаави т а,, Ь,'„с,. Следовательно, особенность станочного зацепления при т, д изготовлении косозубых колес состоит в том, что благодаря наклонной установке инструмента ИПК не является больше стандартным, а ставовитса расчет- Рвс. 14.20 Здесь надо сделать прнншшиально ванное добавление.
Расчетный реечный ИПК (рис. 14.20), как и стандартный (см. рнс. 149), имеет прямолинейные, т. е. звольвентные, кромки. Поэтому в торцевой плоскости Т косозубого колеса (рис. 14.20), как и в любой, ей параллельной, зубья при изготовлении получают эвольвевтный профиль. Но именно в этих плоскостях, перпендвку осям вращения колес проектируемой передачи, и происходит сам зацепления профилей ее зубьев. Значит, косозубая цилиндр передача является звольвентной передачей.
Отсюда следует еп1с один ванный вывод все теоретическве цоло1кения и зависимости, полученные выше для прямозубой эвольвентной передачи (см. 9 14.3, 14.4, 14.5„14.9), полностью справедливы и для косозубой, но сформированной не на базе стандартного, а на базе расчетного ИПК. Поэтому математическая стр всех ранее составленных формул сохранится, но напвсанве-их будет иметь ту особенность, что всюду вместо стандартных параметров т, а, Ь., с' в них надо подставлать рачетвые параметры то а,, Ь., с„зависящве от угла Я. Например: л'кажем (без вывода) формулы перехода от стандартных параметров к расчетным: т,=т~соз11, гйи,=фа/ели~3, л„'=Ь,'созф, с,'=с'созр. (14.41) Косое направление зубьев наделяет цилиндрическую передачу особыми свойствами.
Рассмотрим их. Благодаря косине зуба он выходит из зацепления не сразу весь целиком, а постепенно. После того как профиль Э выйдет из зацепления, шестерня 1 повернется еще на угол нрь до момента выхода из зацепления профиля Э, (см. рис. 14.19). 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 угол поворота гр шестерни 1 за время полного зацеплення одной пары косых зубьев составит уже не щ ь, как в зацеплении прямых зубьев (см.
$ 1410), а Фуь = глкь + варь Коэффициентом перекрытия косозубой передачи называют отношение я, = гр„/с, =гр„л)т,. Раскроем его: л„=гр /т =р (ть+ср Дт =л,+л . Слагаемое л„называемое коэффициентом торцевого перекрытия, подсчитаем по уравнению (14.37). Слагаемое и — коэффициент л Ас ыа)г осевого перекрытия — определим так: л = — = гд лЕ р, (рнс.
14.19)и. Подставив р,=ать получим (14.42) лр = кль Теперь окончательно запишем формулу для определения коэффициента перекрыты косозубой передачи: ль лл ыя,з л,= — (тйам — Гй«)+ — (Гйгг ь — 1йгг„)+ - (1443) 2к 2к клл В прямозубой передаче (где р'= О) коэффициент осевого перекрытия л,=О, так что е =и,. Следовательно, коэффициент перекрытия косоэубой передачи (где Д~О) больше, а иногда и значительно больше коэффициента перекрытия прямозубой, что является достоинством косозубой передачи.
Проф. Л. Н. Решетов рекомендует угол Я назначать так, чтобы получить для л целое значению 1, реже 2, еще реже 3; зто уменьшит взнос зубьев. ьнллтОЛЬЬЕ ЛИИИИ АС И ЕЛ црОЛЕЛКЛЫ ИЛ длдитЕЛЬИОМ цИЛИНдрЕ. зш Для косозубых колес уравыеыые (14.22) приобретает вид 2Л', х = —,". Так как, согласно формулам (14.41), Ь,',<Ь;, а,)а, то ип к, х <х нет. е. косозубые колеса менее подвержены подрезанию, чем прям озубые. Л. Н. Решетов рассчитал и изготовил косозубую передачу, ше- стерня которой имеет всего-ыавсего один (!) зуб, не пораженный подрезом.
Этим наглядно и убедительно была продемонстрирована возможность создания малогабаритных зубчатых передач (в том числе и прямозубых) путем снижения чисел зубьев менее т -, не опасаясь их подрезания. В данной главе была кратко изложена геометрическая теория цилиыдрической эвольвеытной зубчатой передачи, которую разработал проф. В. А. Гавриленко [13] — основатель научной школы по зубчатым передачам.
Проектируя зубчатую передачу, косозубую или прямозубую, конструктор должен назначить коэффициенты смещения х и хз. При этом должны бъпь выполнены три обязательных условия: 1) отсутствие подрезания; 2) отсутствие заострения; 3) непрерывность зацепления. Первое условие применительао к шестерне въшолняется, если ее коэффициент смещения х превосходит свой мыыималъный уровень х ! (см. $ 14.8). Второе и третье условия ограничввают коэффициент смещения хх пределом х' „когда л„=0,2эы (см. и 14.8), и х „когда в„=1,05 (см.
и 14.10 и 14.11). Эти пределы неодинаковы, и для расчета зубчатой передачи важен тот х который имеет меньшее значение. Таким образом, коэффициент съшщеывя хх шестерни надо назначать так, чтобы соблюдалось соотношение х, < х < х,. Та же следует сказать и о коэффициенте смещения х колеса: х з<х <х з. Внутри указанных пределов коэффициенты смещения х и хз целесообразно назначать, руководствуясь рекомендациями 1 ОСТа или используя блокирующие контуры (см. приложение к ГОСТ 1б532 — 81), а также с помощью диаграммы качественных показателей 112]. ГЛАВА 15 ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ Во многих машинах осушествленве требуемых дзюкеввй механизмов сашкин с необходимостью передать врашевие с одного вала на другой прв условии, что осв этих валов лабо пересекэютсе, либо сзрешвэаютсе.
В такш услоаввх првменеют соответственно илв коническую, илв гаперболоидвую зубчатую передачу. Аксоидамв колес первой велзютсл конусы, аксоиламн второй однополоствые пшерболоиды (см. 1 ! 3.!). Обе передачи отвосатсв к катморив пространственных мехаввзмоа. Излонеивю основ их синтеза (геометрического расчета) по заданному передаточному отвошенвю поспешала давиаа глава. Зб! 1 2ял коничкскАя з~нчАтля пкркдАчА Если угол между осами равен 90', то коническую зубчатую передачу называют ортогональной.
В общем случае в неортогональной передаче угол, дополненный до 180 к углу между векторами угловых скоростей О11 и го2 звеньев 1 и 2, называют меэсосееым углом Е (рис. 15.1, а). Связь между Вект11рами го1 и го2 угловых скоростей 1 и 2 ляется соотношением 2 1+О'21 (15.1) Полом мв рам210 но Ор ВМ1и 20 Р,д Углаьш б 1 и б ь суьяиа которых равна межосевому углу Х. А,~+6 1=Е. (15.2) ересеч~а О1нй О1Он О О провести Вектор гоз„то он совпадет с мгновенной осью Ор о ДВижеиня ВЕДУЩЕГО Н ВедОМОГО ЗВЕНЬеВ И Ощрсдслвт К1ШИ Е поверхности аксоидову называемых начальны и «о ю П значении параметров, относящихся к начялыяому конусу ют индекс ®.
Углы ом н 4а начальньсг конусов определя1от при Решении векторного соотношения (15. 1) с использован синусов (рис. 15.1, а): бм/ о121 = яш Аю2До1~ ~. Опюшение модулей угловых скоростей ~1-,1„~ н ~ю,~ редаточным отношением: и12 й1ио121 21 д /зщ о (15.3) Прн заданных межосевом Угле Х и передаточном отношении и о~ аеляю ри отношений (15.2) и (15.3): йькссб~ 1 — сьькйаВ 1 шЕ и,2- — сов Х.
за да йети 1 йь Км 1я Ал Искомые Углы б м и б„1 начальных конусов находят по фор ь „„+ е агс'в ' (15.4) 8„1 — — Х вЂ” Бм. (15.5) Для Орте Редачи при Х=90 соотношения (154) и (15.Я вмеют частный вид: Б„, =агсгк(1/итз)=агстй(гг/хз); д,=агсгйидз — — ыстй(хз/х,). (15.6) Частным случаем веортогональной передачи является плоская коническая передача, в которой поверхность одного из начальных колес является плоскостью и угол при вершине д„,=90 (рис. 15.1, 6).
Параметры, относящиеся к плоскому коническому.колесу, обозначают с добавлением индекса с (например: число зубьев плоского колеса х., угловая скорость со,). Формирование колес, размеров зубьев и расположение нх элементов проводят относительно базовой конической поверхности на каждом колесе, называемой дели!нельним конусом.
При проектировании конических передач углы дд и Щ делительных конусов принимают совпадающими с углами Б„, и д„, начальных конусов, что упрощает расчетные соотношения. Зубья образуют на колесе зубчатый венец, который располагается между конусом вершин с углом Ю. и конусом впадин с углом бг (рис. 15.2). При изготовлении заготовок и колес используют базовое расстояние А и размеры В до вершины конуса и С вЂ” до базовой пло!жести. Риа. 15.2 Рвс. 15З Поверхность, отделяющая зуб от впадины, называется боковой поверхностью зуба. Пересечение боковой поверхности зуба с соосной поверхностью называют линией зуба.
Линна зуба может совпадать с образующей делительного соосного конуса (прямые зубья) нлн иметь угол р' наклона ливии зуба ва делительной поверхности. Различают виды конических колес, отличающихся по форме лвннй зубь~ на развертке делвтельного конуса (рнс. 15З): и — с прямымв; 6 — тавгенцнальныьщ; е — круговыми; г, д, е— криволинейными зубьями.
Прямозубые передачи используют для Зб4 положены ва узком сферическом поясе, использугот инженерную методику расчета, которая заключается в использовании дополнительных конусов (рис. 15.6). Дополнительным делительным конусом называют соосную коническую поверхность, образующая которого (например, РО., илв РО„на рис. 15.6) перпендикулярна ббразующей делительного конуса конического зубчатого колеса. Введение дополнительных конусов позволяет рассматривать ~за~~~дейс~~~е идей зубьев ве на сфере, а ва поверхности соприкасазощихся со й дополнительных конусов. Если дополнительные конусы развернуть на плоскость, то профили зубь~ становятся плосквми крщшми, достаточно близкими к обычным эвольвентам, соответствующим определенным размера~ основных окружностей, ради~~~ О..1Ф, и О-зЮг которых находят для эквивалентной цилиндрической передачи.