Курс лекций и решение задач по теме "Теоретическая механика"

Вместо инструментальной рейки можно применять червячную фрезу, профиль которой может быть получен из рейки. В самом деле, если провести сечение червячной фрезы плоскостью, содержащей ось фрезы, то в сечении мы получим рейку. Таким образом, профиль червячной фрезы может быть получен путем перемещения рейки по винтовой линии с некоторым постоянным углом подъема.

При использовании однозаходной фрезы за каждый ее оборот вокруг своей оси заготовка поворачивается на угол, вмещающий один зуб и одну впадину. Одновременно с вращением червячная фреза имеет еще поступательное движение подачи параллельно оси колеса. Процесс нарезания показан на рис. 20. Фреза устанавливается в плоскости колеса под углом γ, равным углу подъема.

Из рассмотрения приемов нарезания методом обкатки следует, что в основе этих приемов нарезания лежат свойства зацепления рейки с колесом или колеса с колесом.

 Рис. 20. Нарезание зубчатого колеса с помощью червячной фрезы

Рис. 21. Изготовление зубчатых колес методом накатки

В последнее время получает распространение новый метод изготовления колес, называемый методом накатки. Инструментом служит зубчатое инструментальное колесо. Пусть инструментальное колесо имеет z1 зубьев модуля m. Требуется из заготовки получить зубчатое колесо с числом зубьев z2 того же модуля m. Для этого необходимо обеспечить относительное движение инструментального колеса и заготовки с передаточным отношением

I1,2 = w2 /w1 = – z1/z2, (7)

где w2 и w1 –– угловые скорости заготовки и инструментального колеса. Если материал заготовки достаточно эластичен, то инструментальное колесо выдавит или, иначе говоря, накатает на заготовке требуемое число зубьев модуля m (рис. 21). С точки зрения кинематики можно одно из колес остановить, тогда второе будет обкатывать первое или вращать оба колеса, но с угловыми скоростями, удовлетворяющими условию (7). Накатка может происходить в холодном или нагретом состояниях заготовки в зависимости от пластических свойств ее материала. В настоящее время этим способом обрабатывают мелкомодульные зубчатые колеса. Преимуществом этого метода является то, что одним и тем же инструментальным колесом можно накатывать колеса с любым числом зубьев общего модуля m. Для этого только должно удовлетворяться условие (7).

Кинематический анализ сложных зубчатых передач

Сложная зубчатая передача – это зубчатая передача, которая содержит зубчатые колеса со сложным законом движения. Различают дифференциальные и планетарные зубчатые передачи. В данной работе рассматриваются

 сложные зубчатые передачи, являющиеся планетарными передачами, или состоящие из последовательно соединенных планетарных и простых зубчатых передач

Планетарная зубчатая передача - механизм с одной степенью подвижности, составленный из зубчатых колес и вращающихся звеньев, на которых располагаются подвижные оси зубчатых колес.

Водило – звено, на котором располагаются подвижные оси зубчатых колес. Ось, вокруг которой в абсолютном или относительном движении вращается водило, называется основной осью.

Сателлиты (планетарные зубчатые колеса) – зубчатые колеса с подвижными осями вращения. Сателлит с одним зубчатым венцом называется одновенцовым сателлитом, с двумя – двухвенцовым сателлитом. Планетарная передача может иметь один или несколько сателлитов одинакового размера.

Центральные зубчатые колеса – это колеса, зацепляющиеся с сателлитами и имеющие оси, совпадающие с основной осью передачи. Солнечное зубчатое колесо – вращающееся центральное зубчатое колесо с неподвижной осью вращения. Опорное зубчатое колесо – неподвижное центральное зубчатое колесо.

Простейшая четырехзвенная планетарная зубчатая передача показана на рис. 3.1.

Передача состоит из ведущего солнечного зубчатого колеса Z, входящего в зацепление с сателлитом  Z, шарнирно связанным с водилом  H. Четвертое звено – опорное неподвижное зубчатое колесо Z- является элементом стойки, входит в зацепление с сателлитом Z и шарнирно соединено с водилом Н. Ведомым звеном является водило Н. Эта передача имеет название редуктора Джемса.

Передаточное число этого редуктора обозначают . Это передаточное отношение от ведущего зубчатого колеса Z к ведомому звену – водилу Н при неподвижном зубчатом колесе Z. Индекс (3) обозначает, какое зубчатое колесо передачи является опорным (неподвижным).

Планетарная  зубчатая передача – это сложная зубчатая передача, имеющая зубчатые колеса (сателлиты) со сложным законом движения. Сателлиты вращаются вокруг своей геометрической оси, одновременно оси сателлитов перемещаются вместе с водилом относительно основной оси передачи. Поэтому для определения передаточного числа этой передачи применяют метод обращенного движения. Этот метод состоит в том, что мысленно всем звеньям передачи задают угловую скорость, равную угловой скорости водила Н, но направленную противоположно ей. При этом полученный механизм называют обращенным механизмом. В этом механизме водило Н неподвижно. Планетарная зубчатая передача превратилась в простую зубчатую передачу (рис. 3.2).

Рис.3.1 Схема четырехзвенной планетарной зубчатой передачи

 

Рис. 3.2 Схема обращенного зубчатого механизма


На главную