Силы в зацеплении прямозубой цилиндрической передаче

(рис. 5.10). При изображенном на этом рисунке контакте пары зубьев в полюсе П скольжение (а следовательно и трение) отсутствует, зацепление будет однопарным и силовое взаимодействие колес будет заключаться в передаче по линии давления (нормали NN) силы нормального давления F_n. Разложим эту силу на две взаимно перпендикулярные составляющие F_t и F_r (рис. 5.11), называемые соответственно окружным и радиальным усилиями, тогда.

где, а — угол зацепления.

Если известен передаваемый вращающий момент Т и диаметр d делительной окружности, то

Сила F_t вызывает вращение ведомого колеса и изгибает вал колеса в горизонтальной плоскости. Сила F_r изгибает вал в вертикальной плоскости.

Нормальная сила F_n и ее составляющие переменны во времени. Они изменяются в нереверсивных передачах по пульсирующему циклу, а в реверсивных — по синусоидальному циклу.

Червячные передачи.

Общие сведения и основные параметры передачи.

Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. <

p>Червячные передачи, состоящие из червяка и сопряженного с ним червячного колеса, применяют для передачи вращения между валами со скрещивающимися осями. Угол скрещивания валов может быть любым, но обычно он равен 90°. Параметрам червяка приписывают индекс 1, а параметрам колеса — индекс 2 (рис. 5.12).

В червячных передачах зацепление осуществляется по принципу винтовой пары, поэтому их относят к категории зубчато-винтовых. Витки червяка и зубья червячного колеса соприкасаются обычно по линиям и поэтому представляют собой высшую кинематическую пару. Обычно ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют также механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо.

Достоинства: высокая кинематическая точность, повышенная плавность; малая интенсивность шума и виброактивности при работе; компактность и сравнительно небольшая масса; возможность получения больших передаточных чисел (до 300 и более); возможность обеспечения самоторможения, т. е. возможность передачи движения только от червяка к колесу. Недостатки: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ и нагрев передачи, склонность к заеданию, низкий КПД (от 0,5 до 0,9), необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов.

Червячные передачи применяют для передачи небольших и средних мощностей.

1 — червяк; 2 — червячное колесо Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, в приборостроении.