Зубчатые передачи эвольвентного зацепления. Большая энциклопедия нефти и газа. Синтез сателлитных механизмов
Cтраница 1
Угол зацепления для данной передачи есть величина постоянная.
Угол зацепления - угол, образуемый линией зацепления с перпендикуляром к линии центров.
Угол зацепления и межосевое расстояние при этом не изменяются, толщина зуба шестерни по делительной окружности увеличивается, а толщина зуба колеса на столько же уменьшается. Диаметры окружностей выступов и впадин шестерни возрастают, а у колеса - соответственно уменьшаются. Делительная и начальная окружности совпадают.
Что такое Угол взаимодействия?
Угол захвата - это угол, при котором первый зуб на секторной шестерне взаимодействует с первым зубом вашего поршня. Угол, который эти два зуба сначала касаются, коррелирует с площадью поверхности, через которую передается сила, и направлением, которое оно применяется.
Зачем исправлять Угол взаимодействия?
Поскольку угол захвата определяет направленность силы, приложенной к поршню. Если эта сила не применяется перпендикулярно движению поршня, вы оказываете чрезмерное напряжение на поршень, что приведет к его провалу. Сорботан - это материал, обычно используемый в стельках для обуви, он эффективно поглощает удары и удары и превращает их в тепловую энергию.
Угол зацепления у прямозубого цилиндрического колеса имеет место только в плоскости, перпендикулярной к оси колеса. У косо-зубого колеса углы зацепления расположены в трех плоскостях.
Угол зацепления равен углу профиля рейки а независимо от расстояния рейки до оси колеса, в то время как при изменении межосевого расстояния пары сопряженных колес угол зацепления ага меняется согласно следующей зависимости: cos ада (rbl Гь 1ат, где aw - межосевое расстояние в передаче без смещения; г и гь2 - радиусы основных окружностей сопряженной пары.
Во-первых, откройте коробку передач и уберите все. Это хорошая возможность для очистки всех деталей и проверки износа. Поместите цилиндр и головку цилиндров, поршень и поршневую головку и секторную шестерню обратно в коробку передач. С помощью этих частей мы можем видеть взаимодействие зубьев зубчатых колес с зубьями поршня и решить, как вам нужно изменить положение поршня.
Здесь мы ищем 3 вещи. Зубы ваших передач должны соприкасаться с максимально возможной площадью поверхности. Механизмы взаимодействуют правильно. Это часто решается путем удаления второго зуба поршня или покупки того, что уже сделано.
- Точка, в которой ваши зубы участвуют.
- Мы хотим, чтобы эта позиция была как можно ближе к 12 часам.
- Это когда сила шестеренок будет переведена в поршень в оптимальном направлении.
- Угол, на котором ваши зубы участвуют.
Угол зацепления при шевинговании, равный профильному углу шевера, при переточках последнего не изменяется; поэтому и размеры зубьев шевера независимо от степени изношенности шевера должны быть постоянными.
Угол зацепления двух эвольвент есть угол между общей касательной к основным окружностям и прямой, перпендикулярной к линии центров. Сама эвольвента, как таковая, никакого угла зацепления не имеет.
Расчетные формулы и указания
Ваш сорботан должен быть того же диаметра, что и головка вашего цилиндра, с отверстием в центре, которое позволяет воздуху проходить в ваш ствол. Хорошая идея - иметь различную толщину сорботановой прокладки, чтобы при необходимости регулировать взаимодействие.
Вы должны увидеть, что ваш поршень и шестерни собрались ближе к 12-часовому положению. Измените толщину сорботана, чтобы выровнять их идеально. Затем вам нужно постоянно прикреплять сорботан к вашей головке поршня. Мы рекомендуем использовать двухкомпонентную эпоксидную смолу для этого процесса. Другие клеи, такие как цианоакрилатный клей, становятся хрупкими при сушке, и вы рискуете сорбитаном, который вылезает во время стрельбы.
Торцовый угол зацепления расположен в плоскости, перпендикулярной к оси вращения колеса, или параллельно торцу колеса. Нормальный угол зацепления расположен в плоскости, перпендикулярной линии зубьев, расположенных наклонно к оси колеса. Этот угол используется в расчетах и чертежах зубчатых колес. В плоскости оси вращения колеса угол зацепления называют осевым. Углы в этой плоскости используют, например, у червяков, которые имеют большой угол подъема винтовой линии. Практически угол зацепления пары зубчатых колес выбирается конструктором исходя из назначения зубчатой передачи. Большие углы зацепления (25 - 30е) используют в зубчатых колесах насосов. С увеличением угла зацепления прочность зубьев повышается, уменьшение угла зацепления способствует снижению уровня шума.
Головка блока цилиндров должна быть свободной от смазки и масла, и мы рекомендуем грубо обрабатывать обе поверхности наждачной бумагой, чтобы получить хорошую адгезию, когда дело доходит до склеивания подушки. При склеивании пэда убедитесь, что вы не получаете никакого клея на уплотнительных кольцах, чтобы сохранить хорошую печать.
Соберите оружие и проверьте огонь! Он будет намного более гладким, тише и прослужит дольше. Что такое угол зацепления: ну это угол, на котором секторное шестерня попадает на первый зуб поршня. Если угол между ними крутой, то вместо того, чтобы просто оттолкнуть поршень назад, поршень также будет выталкиваться вверх.
Обычно угол зацепления а г известен. Следовательно, при заданных Zj и га в уравнении (14л) остаются неизвестными Д, и А - В дальнейшем, задаваясь одной из величин Д, или А, из уравнения (14л) определим другую величину.
Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Как это делается на самом деле очень просто, просто добавьте распорки сзади головки поршня. Или просто добавить их в головку цилиндров. Идея состоит в том, чтобы заставить цилиндр остановиться в точке назад в коробке. Проблемы Когда-нибудь нужно было переместить поршень назад, пока секторная шестерня не войдет во второй зуб вместо первого. Там, освобождая поршень до того, как последний зуб станет свободным от ряда поршней поршня. Если это так, просто отшлите второй зуб. Это должно заставить шестерню захватить первый зуб, а затем третий.
Играйте с этим до совершенства. Вы также можете купить новые поршни, где это было сделано. Детали Используйте пластиковые распорки, они легче и тем самым дают большую скорость в вашем пистолете. Или вы также можете использовать резиновое покрытие и приклеить его к головке блока цилиндров, это также немного затмит ружье.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧАХ
Зубчатая передача состоит из пары находящихся в зацеплении зубчатых колес или зубчатого колеса и рейки. В первом случае она служит для передачи вращательного движения от одного вала к другому, во втором - для превращения вращательного движения в поступательное.
В машиностроении применяют следующие виды зубчатых передач: цилиндрические (рис. 1) при параллельном расположении валов; конические (рис. 2, а) при пересекающихся и перекрещивающихся валах; винтовые и червячные (рис. 2, б и в) при перекрещивающихся валах.
Если вы когда-либо слышали ракетку, сделанную прямой коробкой передач с коробкой передач, то вы знаете, что эти вещи вызывают высокий крик, который звучит как перекресток между испуганным котом и электрической гитарой, сбитой с ума. И все-таки это также самый крутой шум в мире, просто из-за того, что он представляет: хардкор-автоспорт. Просто имейте в виду, что это экстремальный пример, и современные профили зубьев зубчатых колес приводят к гораздо более тихой работе - настолько, что вы можете использовать его на улице, не привлекая к себе дополнительного внимания.
Зубчатое колесо, передающее вращение, называют ведущим, приводимое во вращение - ведомым. Колесо зубчатой пары с меньшим числом зубьев называют шестерней, сопряженное с ним парное колесо с большим числом зубьев - колесом.
Отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни называют передаточным числом:
Кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное отношение i , представляющее собой отношение угловых скоростей колес, а при постоянном i - и отношение углов поворота колес
Радиусы окружностей вершин
Если вы наблюдаете достаточно видеороликов, в которых болтаются тележки с собачьей коробкой, пробивающимися сквозь шестерни, становится ясно, что прямолинейные рычаги сцепления с собакой позволяют быстро перемещаться без сцепления, но помимо этого трудно понять, какие преимущества и недостатки этого тип передачи может быть.
Фактически, эта форма представляет собой сегмент спирали, который объясняет, как эта форма снаряжения получила свое название. Как объяснил Марко, эта винтовая форма позволяет механизмам сцепляться более плавно и тихо. Это тот контактный контакт, который способствует плавному сцеплению передач и является ключом к бесшумной работе винтовых редукторов, и благодаря своей уникальной форме, как правило, 5 зубцов соприкасаются в заданное время, чтобы лучше распределить нагрузку.
Если при i не стоят индексы, то под передаточным отношением следует понимать отношение угловой скорости ведущего колеса к угловой скорости ведомого.
Зубчатое зацепление называют внешним, если оба зубчатых колеса имеют внешние зубья (см. рис. 1, а, б), и внутренним, если одно из колес имеет внешние, а второе - внутренние зубья (см. рис. 1, в).
Также обратите внимание на прямолинейные реверсивные передачи. Механизм синхронизации состоит из конусной муфты и блокирующего кольца. Перед тем, как зубы могут зацепляться, сначала сцепляется муфта конуса, что приводит к переключению селектора и шестерни на ту же скорость с использованием трения. Фрикционная поверхность синхронизатора может быть изготовлена из органического фрикционного материала, производных углеродного волокна или, чаще всего, из латуни с фрикционными зубьями. Блокирующее кольцо предотвращает передачу зубчатого колеса до полного переключения шестерни и селектора при что указывает на то, что кольцо освобождено и позволяет селектору передач полностью входить в зацепление и сцеплять шестерни вместе.
В зависимости от профиля зубьев колес различают зацепления трех основных видов: эвольвентные, когда профиль зуба образован двумя симметричными эвольвентами; циклоидальные, когда профиль зубьев образован циклоидальными кривыми; зацепления Новикова, когда профиль зуба образован дугами окружности.
Эвольвентой, или разверткой окружности, называется кривая, которую описывает точка, лежащая на прямой (так называемой производящей прямой) линии, касательной к окружности и перекатываемой по окружности без скольжения. Окружность, разверткой которой является эвольвента, называют основной окружностью. С увеличением радиуса основной окружности кривизна эвольвенты уменьшается. При радиусе основной окружности, равном бесконечности, эвольвента превращается в прямую, что соответствует профилю зуба рейки, очерченному по прямой.
Недостатком винтовых передач является то, что их форма создает большую нагрузку по оси шестерни или вниз по оси, на которой они установлены. Эта тяга должна управляться через упорные подшипники и большее трение скольжения, обеспечиваемое передающей жидкостью или но при увеличении тягового усилия благодаря тому, что вы только что установили большой турбонаддув, вы можете максимизировать удерживающую способность корпуса - не говоря уже об износе синхронизаторов довольно быстро.
Эти собаки намного больше и сильнее, чем зубы синхронизатора, позволяя ящике для собак работать с двигателем с более высокой мощностью, а собаки также обычно располагаются так, что они легче выравниваются с углублениями на стороне шестерни или обручального кольца, которые они «заперт». Прямолинейные зубья шестерни обеспечивают полный контакт вдоль сопрягаемой поверхности каждого зуба, обеспечивая дополнительную прочность по сравнению с винтовыми зубчатыми колесами, а их прямой профиль также означает, что нет никакой осевой нагрузки, чтобы подчеркнуть корпус коробки передач.
Наиболее широкое применение находят зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением, которое имеет следующие преимущества перед другими видами зацепления: 1) допускается небольшое изменение межосевого расстояния при неизменном передаточном отношении и нормальной работе сопряженной пары зубчатых колес; 2) облегчается изготовление, так как одним и тем же инструментом можно нарезать колеса
Как сказал Марко из Магнуса, показывая мне несколько разрушенных орудий для собак: В руках дикаря эти механизмы могут быть уничтожены довольно быстро, несмотря на то, что собаки намного сильнее, чем синхронные и высококачественные материалы, которые мы используем для наших передач затвердевает и очень силен. Если вы быстро и с уверенностью двигаетесь, у вас не будет проблем с поиском следующей экипировки. Но если вы перейдете, как сиськи, собаки не будут полностью заниматься, и они начнут болтать друг с другом.
Это единственный раз, когда вы начнете видеть чрезмерный износ. В основном, преждевременный износ вызван неправильным использованием, либо из-за смещения бабушки, либо из-за попытки заставить шестерни после пропуска сдвига. Важно также иметь в виду, что, хотя вы можете перемещаться без использования муфты, необходимо мгновенное отключение питания, чтобы вы могли либо нажать на муфту, либо немного сдвинуть газ при переключении. Когда все будет правильно, вы не можете бить скорость и твердое взаимодействие, которое вы получаете с собачьей коробкой.
Рис. 1.
Рис. 2.
с различным числом зубьев, но одинакового модуля и угла зацепления; 3) колеса одного и того же модуля сопрягаются между собой независимо от числа зубьев.
Приведенные ниже сведения относятся к эвольвентному зацеплению.
Что касается этого особого высокопрочного скула, вызванного прямолинейной конструкцией зубьев шестерни. Фактически, зубцы для задней передачи в стандартных коробках передач имеют прямолинейную форму, поэтому вы слышите, что высокий - прищурился, когда реверсировался в механической коробке передач. Фактически, если вести себя правильно, ящик для собак не только повысит надежность благодаря своей превосходной прочности, но и система сцепления с собакой сделает более быстрым и более солидное чувство смещения.
Радиусы начальных окружностей
Это причудливый способ сказать, как секторное шестерня попадает в поршень. В идеале вы хотите, чтобы он был как можно более равномерным между секторным зубчатым колесом и самим поршнем. Идея состоит в том, чтобы сделать первый зубчатый зубчатый ремень первым максимально возможным контактом с первым зубом поршня. Это расширяет силу, позволяя поршню носить гораздо больший вес и длиться намного дольше, чем обычно.
Схема звольвентного зацепления (рис. 3, а). Два колеса с эвольвентными профилями зубьев соприкасаются в точке А, находящейся на линии центров О 1 О2 и называемой полюсом зацепления. Расстояние aw между осями колес передачи по межосевой линии называют межосевым расстоянием. Через полюс зацепления проходят начальные окружности зубчатого колеса, описанные вокруг центров О1 и О2 и при работе зубчатой пары перекатывающиеся одна по другой без скольжения. Понятие о начальной окружности не имеет смысла для одного отдельно взятого колеса, и в этом случае применяют понятие о делительной окружности, на которой шаг и угол зацепления колеса соответственно равны теоретическому шагу и углу зацепления зуборезного инструмента. При нарезании зубьев методом обкатки делительная окружность представляет собой как бы производственную начальную окружность, возникающую в процессе изготовления колеса. В случае передачи без смещения делительные окружности совпадают в начальными.
Посмотрите, как шестерня входит в зацепление с поршнем. Это плохо, и именно это вызвало отказ поршня, который вы видели на первом снимке. То, что мы хотим сделать, это расположить распорки на поршне или на головке цилиндра так, чтобы он отталкивал поршень назад, а секторная шестерня зацеплялась должным образом.
Синтез сателлитных механизмов
Это амортизирующая пена, которая будет удерживать ваш поршень откинутым назад, а также поглощает шок от пружины. Это не только удерживает ваш поршень дольше, но и удерживает коробку передач в одном куске. Поскольку он поглощает шок, он значительно снижает вероятность того, что ваш редуктор взломат. Если вы заказываете несколько сорбо-подушечек таким образом, вы можете пропустить процесс резки и прыгайте прямо на то, как склеивать салфетку с сорбо на головку блока цилиндров. Их по-прежнему нужно обрезать.
Рис. 3. :
а - основные параметры; б - инволюта; 1 - линия зацепления; 2 - основная окружность; 3 - начальная и делительная окружности
При работе цилиндрических зубчатых колес точка касания зубьев перемещается по прямой MN, касательной к основным окружностям, проходящей через полюс зацепления и называемой линией зацепления, являющейся общей нормалью (перпендикуляром) к сопряженным эвольвентам.
Угол atw между линией зацепления MN и перпендикуляром к межосевой линии O1O2 (или между межосевой линией и перпендикуляром к линии зацепления) называется углом зацепления.
Элементы прямозубого цилиндрического колеса (рис. 4): da- диаметр вершин зубьев; d - диаметр делительный; df - диаметр впадин; h - высота зуба - расстояние между окружностями вершин и впадин; ha - высота делительной головки зуба - расстояние между окружностями делительной и вершин зубьев; hf - высота делительной ножки зуба - расстояние между окружностями делительной и впадин; pt - окружной шаг зубьев - расстояние между одноименными профилями соседних зубьев по дуге концентрической окружности зубчатого колеса;
st - окружная толщина зуба - расстояние между разноименными профилями вуба по дуге окружности (например, по делительной, начальной); ра - шаг эвольвентного зацепления - расстояние между двумя точками одноименных поверхностей соседних зубьев, расположенных на нормали MN к ним (см. рис. 3).
Окружной модуль mt-линейная величина, в п (3,1416) раз меньше окружного шага. Введение модуля упрощает расчет и изготовление зубчатых передач, так как позволяет выражать различные параметры колеса (например, диаметры колеса) целыми числами, а не бесконечными дробями, связанными с числом п . ГОСТ 9563-60* установил следующие значения модуля, мм: 0,5; (0,55); 0,6; (0,7); 0,8; (0,9); 1; (1,125); 1,25; (1,375); 1,5; (1,75); 2; (2,25); 2,5; (2,75); 3; (3,5); 4; (4,5); 5; (5,5); 6; (7); 8; (9); 10; (11); 12; (14); 16; (18); 20; (22); 25; (28); 32; (36); 40; (45); 50; (55); 60; (70); 80; (90); 100.
Рис. 4.
Значения делительного окружного шага pt и шага зацепления ра для различных модулей представлены в табл. 1.
1. Значения делительного окружного шага и шага зацепления для различных модулей (мм)
В ряде стран, где еще применяют дюймовую систему (1" = 25,4 мм), принята питчевая система, по которой параметры зубчатых колес выражены через питч (pitch - шаг). Наиболее распространена система диаметрального питча, применяемая для колес с питчем от единицы и выше:
где г - число зубьев; d - диаметр делительной окружности, дюймы; р - диаметральный питч.
При расчете эвольвентного зацепления пользуются понятием эвольвентного угла профиля зуба (инволюты), обозначаемого inv aх. Он представляет собою центральный угол 0х (см. рис. 3, б), охватывающий часть эвольвенты от ее начала до какой-то точки хi и определяется по формуле:
где ах - угол профиля, рад. По этой формуле рассчитаны таблицы инволюты, которые приведены в справочниках .
Радиан равен 180°/п = 57° 17" 45" или 1° = 0,017453 рад. На эту величину нужно умножить угол, выраженный в градусах, чтобы перевести его в радианы. Например, ах = 22° = 22 X 0,017453 = 0,38397 рад .
Исходный контур. При стандартизации зубчатых колес и зуборезного инструмента для упрощения определения формы и размеров нарезаемых зубьев и инструмента введено понятие исходного контура. Это контур зубьев номинальной исходной зубчатой рейки в сечении плоскостью, перпендикулярной к ее делительной плоскости. На рис. 5 показан исходный контур по ГОСТ 13755-81 (СТ СЭВ 308-76) - прямобочный реечный контур со следующими значениями параметров и коэффициентов: угол главного профиля а = 20° ; коэффициент высоты головки h*a = 1 ; коэффициент высоты ножки h*f = 1,25 ; коэффициент радиуса кривизны переходной кривой р*f = 0,38 ; коэффициент глубины захода зубьев в паре исходных контуров h*w = 2 ; коэффициент радиального зазора в паре исходных контуров С* = 0,25 .
Допускается увеличение радиуса переходной кривой рf = р*m , если это не нарушает правильности зацепления в передаче, а также увеличение радиального зазора С = С*m до 0,35m при обработке долбяками или шеверами и до 0,4m при обработке под зубошлифование. Могут быть передачи с укороченным зубом, где h*a = 0,8 . Часть зуба между делительной поверхностью и поверхностью вершин зубьев называют делительной головкой зуба, высота которой ha = hф*m; часть зуба между делительной поверхностью и поверхностью впадин - делительной ножкой зуба. При введении зубьев одной рейки во впадины другой до совпадения их профилей (пара исходных контуров) между вершинами и впадинами образуется радиальный зазор с . Высота захода или высота прямолинейного участка составляет 2m, а высота зуба m + m + 0,25m = 2,25m . Расстояние между одноименными профилями соседних зубьев называют шагом р исходного контура, его значение р = пm , а толщина зуба рейки в делительной плоскости составляет половину шага.
Для улучшения плавности работы цилиндрических колес (преимущественно при увеличении окружной скорости их вращения) применяют профильную модификацию зуба, в результате которой поверхность зуба выполняется с преднамеренным отклонением от теоретической эвольвентной формулы у вершины или у основания зуба. Например, срезают профиль зуба у его вершины на высоте hc = 0,45m от окружности вершин на глубину модификации А = (0,005%0,02) m (рис. 5, б)
Для улучшения работы зубчатых колес (повышения прочности зубьев, плавности зацепления и тп.), получения заданного межосевого расстояния, во избежание подрезания *1 зубьев и для других целей производят смещение исходного контура.
Смещение исходного контура (рис. 6) - расстояние по нормали между делительной поверхностью зубчатого колеса и делительной плоскостью исходной зубчатой рейки при ее номинальном положении.
При нарезании зубчатых колес без смещения инструментом реечного типа (червячные фрезы, гребенки) делительная окружность колеса обкатывается без скольжения по средней линии рейки. В этом случае толщина зуба колеса равна половине шага (если не учитывать нормального бокового зазора *2, значение которого мало.
Рис. 7. Боковой с и радиальный in зазоры зубчатого зацепления
При нарезании зубчатых колес со смещением, исходную рейку смещают в радиальном направлении. Делительная окружность колеса обкатывается не по средней линии рейки, а по какой-то другой прямой, параллельной средней линии. Отношение смешения исходного контура к расчетному модулю - коэффициент смещения исходного контура х. У колес со смещением толщина зуба по делительной окружности не равна теоретической, т. е. половине шага. При положительном смещении исходного контура (от оси колеса) толщина зуба на делительной окруж¬ности больше, при отрицательном (в направлении оси колеса) - меньше
половины шага.
Для обеспечения бокового зазора в зацеплении (рис. 7) толщину зуба колес делают несколько меньше теоретической. Однако ввиду ма¬лой величины этого смещения такие колеса практически считают коле¬сами без смещения.
При обработке зубьев методом обкатки зубчатые колеса со смеще¬нием исходного контура нарезают тем же инструментом и при той же настройке станка, что и колеса без смещения. Воспринимаемое смеще¬ние - разность межосевого расстояния передачи со смещением и ее делительного межосевого расстояния.
Определения и формулы для геометрического расчета основных параметров зубчатых колес приведены в табл. 2.
2. Определения и формулы расчета некоторых параметров эвольвентных цилиндрических зубчатых колес
Параметр |
Обозначение |
Определение |
Расчетные формулы и указания |
Рисунок |
Исходные данные |
||||
Модуль: расчетный эвольвентного зацепления |
Делительный нормальный модуль зубьев. Линейная величина, в п раз меньшая делительного окружного шага |
По ГОСТ 9563 - 60* |
||
Угол профиля исходного контура |
Острый угол между касательной к профилю зуба рейки и прямой, перпендикулярной к делительной плоскости рейки |
По ГОСТ 13755-81 |
||
Число зубьев: шестерни колеса |
||||
Угол наклона линии зуба |
||||
Коэффициент высоты головки |
Отношение расстояния ha между окружностями вершин зубьев и делительной к расчетному модулю |
|||
Коэффициент радиального зазора |
Отношение расстояния C между поверхностью вершин одного колеса передачи и поверхностью впадин другого к расчетному модулю |
|
7 | |
Коэффициент смещения: |
Отношение расстояния между делительной поверхностью колеса и делительной плоскостью производящей рейки к расчетному модулю |
|||
Расчет параметров |
||||
Диаметры зубчатого колеса: Делительный |
Диаметры концентрических окружностей | |||
