Многократные зубчатые передачи

       Зубчатыми механизмами называют сочетания или комбинации, составленные из элементарных однотипных или разнотипных зубчатых передач.

       Зубчатые механизмы бывают простые, у которых оси всех колес неподвижны относительно корпуса (стойки) и планетарные – если ось хотя бы одного колеса подвижна относительно корпуса. Кроме того, различают механизмы с постоянным передаточным числом (редукторы – при выигрыше в моменте и мультипликаторы – при выигрыше в скорости) и механизмы с переменным передаточным числом - коробки скоростей.

       Данный плакат содержит примеры кинематических схем простых механизмов: - рядового механизма – мультипликатора и двух ступенчатых механизмов – трехступенчатого цилиндрического редуктора и двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора, а также две схемы коробок скоростей.

       На фиг. а представлена схема рядового механизма с передаточным числом (знак минус показывает, что ведомое колесо - вращается в сторону противоположную направлению вращения ведущего колеса ). Так как , то  и, следовательно, этот механизм является мультипликатором.

       Колеса Z₂ и Z₃, являются паразитами и не влияют на величину передаточного числа.

       Такие механизмы иногда применяются для передачи энергии при большом межосевом расстоянии в случае необходимости жесткой связи с небольшим передаточным числом, причем часто целесообразно заменять их гибкой – цепной передачей.

       На фиг. б представлена схема трехступенчатого цилиндрического редуктора.

       Здесь передаточное число

       Такие редукторы применяются при передаточных числах

 

60 <  < 15.

       Коническо-цилиндрические редукторы, выполненные по схеме показанной на фиг. в применяются при пересечении быстроходного и тихоходного валов под прямым углом при

 

8 <  < 15.

 

       На фиг. г представлена схема трехскоростной коробки скоростей с цилиндрическими колесами, в которой скорости изменяются путем осевого перемещения подвижного блока колес Z₄, Z_5, Z₆, насаженного на шлицевой вал (или на вал со шпоночным пазом, вдоль этого вала). При этом передаточное число может быть

 

   или

 

       Благодаря простоте устройства и легкости переключения коробки скоростей, выполненные по этой схеме весьма часто применяются в приборостроении.

       На фиг. д представлена схема четырехскоростной коробки скоростей с цилиндрическими колесами, в которой скорости изменяются путем включения ведомых колес Z_2, Z₄, Z₆ и Z₈  с помощью подвижной шпонки, расположенной внутри ведомого вала.

       Такие коробки скоростей имеют малые габариты по длине и удобное управление. Они применяются при невысоких скоростях вращения и небольших моментах.

 

 К О Н Т Р О Л Ь Н Ы Е В О П Р О С Ы

       1. Что называется зубчатых механизмом?

       2. Что называется простым (не планетарным) зубчатым механизмом?

112

       3. Что называется редуктором и мультиплакатором?

       4. Что такое рядовой зубчатый механизм?

       5. Что такое паразитное колесо?

       6. Как определяется передаточное число рядового механизма?

       7. Что такое ступенчатый зубчатый механизм?

       8. Как определяется передаточное число ступенчатого механизма?

       9. Как подбираются передаточные числа ступеней (из каких условий исходя)?

       10. Что называется коробкой скоростей?

       11. Как осуществляется переключение скоростей?

       12. Какие материалы применяются для изготовления зубчатых колес, валов и корпусов коробок скоростей?

       13. Как осуществляется смазка зацеплений и опор зубчатых механизмов?

 

113

 

 

114

ПЛАНЕТАРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

  Планетарный механизм в отличие от дифференциального имеет одну степень подвижности. В этом механизме одно из центральных колес неподвижно – жестко связано со стойкой. Такой механизм используется в приборных устройствах, как малогабаритный редуктор с большим диапазоном возможных передаточных отношений.

       Передаточное отношение планетарного механизма от звена Z_а к звену Н при неподвижном звене Z_в – обозначается .

       При неподвижном звене Н планетарный механизм обращается в простой зубчатый механизм.

       В этом случае передаточное отношение от звена Z_а к звену Z_в при неподвижном Н обозначается: .

       В данном плакате представлены схема и конструкция простейшего планетарного механизма, схемы типовых верньерных механизмов, а также конструкция и схема отсчетного устройства с двумя шкалами.

       Простейший планетарный механизм (фиг. а и б) состоит из неподвижного центрального колеса Z_а, скрепленного с помощью винтов с корпусом, водила Н, закрепленного на оси штифтом и сателлита , смонтированного с валиком и ручкой на водиле Н.

Водило Н имеет индекс для отсчета, а на корпусе закреплена шкала.

При вращении ручки, сателлит  обкатывается по неподвижному центральному колесу Z_а и разворачивает водило Н.

       Передаточное отношение от сателлита  к водилу Н.

.

 

       Счетнорешающие устройства и радиоаппаратура в большинстве своем снабжены верньерными механизмами, позволяющими получать при настройке большие замедления указателя и шкал.

       В качестве замедляющего механизма используются планетарные передачи с цилиндрическими колесами (фиг. в), с червячными колесами (фиг. д) и зубчатыми колесами с внутренним зацеплением (фиг. е).

       В качестве ускорительного механизма применяется передача коническими колесами 9фиг. г).

       Передаточные отношения для этих механизмов будут соответственно:

                   (фиг. в),

              (фиг. г),

            (фиг. д),

                     (фиг. е).

       Механизм (фиг. в) имеет две шкалы: шкалу грубого отсчета, связанную с колесом Z_в и шкалу точного отсчета, закрепленную на водиле Н.

       В механизме (фиг. д) шкала грубого отсчета установлена на зубчатом колесе Z_а.

       На фиг. ж и з показаны конструкция и схема отсчетного устройства с двумя шкалами.

       В качестве замедляющего механизма в этом устройстве использована планетарная передача.

 

115

       В корпусе на шарикоподшипниках смонтирован вал, с закрепленным на нем водилом Н. На водиле Н установлен валик с сателлитами и .Сателлит  сцеплен с неподвижным зубчатым колесом , которое закреплено на корпусе, а сателлит  сцеплен с центральным зубчатым колесом .

       Данное устройство имеет две шкалы, шкалу точного и грубого отсчетов.

       Маховичок с накат кой со шкалой точного отсчета закреплен на ведущем валике, на котором закреплено водило, а шкала грубого отсчета, установлена на центральном зубчатом колесе .

       Указанный механизм применяется как верньерный для настройки радиоаппаратуры и в других устройствах для точного отсчета углов поворота.

       Передаточное отношение от шкалы точного отсчета (водила Н) к шкале грубого отсчета колеса  определяется по формуле: