Основные параметры зубчатого зацепления. Зубчатые передачи с прямозубыми, косозубыми цилиндрическими и коническими колесами.

Зубчатой передачей называется меха­низм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой и изменения частоты вращения посредством зубчатых колес и реек.

Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется веду­щим, а на получающем вращение — ведомым. Меньшее из двух колес со­пряженной пары называют шестерней; большее — колесом; тер­мин «зубчатое колесо» относится к обеим деталям передачи.

Зубчатые передачи классифицируются по признакам, приведенным ниже.

· По форме профиля зубьев:

o эвольвентные;

o круговые (передача Новикова);

o циклоидальные.

· По типу зубьев:

o прямозубые;

o косозубые;

o шевронные;

o криволинейные.

· По взаимному расположению осей валов:

o с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями);

o с пересекающимися осями — конические передачи;

o с перекрещивающимися осями.

· По форме начальных поверхностей:

o цилиндрические;

o конические;

o глобоидные;

· По окружной скорости колёс:

o тихоходные;

o среднескоростные;

o быстроходные.

· По степени защищенности:

o открытые;

o закрытые.

· По относительному вращению колёс и расположению зубьев:

o внутреннее зацепление (вращениие колёс в одном направлении);

o внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлении).

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестерней, а с большим - колесом.

По ГОСТ 16530-70 передаточным числом зубчатой передачи называется отношение чисел зубьев колеса z2 к числу зубьев шестерни z1

При одинаковом числе зубьев зубчатых колес передачи шестерней называется ведущее зубчатое колесо, а колесом - ведомое. Передаточное число может быть больше или равным единице. Численное значение отношения угловой скорости шестерни к угловой скорости колеса равно передаточному числу:

Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в совре­менном машиностроении и приборостроении; их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с), мощностей (до десятков тысяч кило­ватт).

Основные достоинства зубчатых передач по сравнению с другими передачами:

- технологичность, постоянство передаточного числа;

- высокая нагрузочная способность;

- высокий КПД (до 0,97-0,99 для одной пары колес);

- малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач при равных условиях;

- большая надежность в работе, простота обслуживания;

- сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

К недостаткам зубчатых передач следует отнести:

- невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

- высокие требования к точности изготовления и монтажа;

- шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;

- громоздкость при больших расстояниях между осями ведущего и ве­домого валов;

- потребность в специальном оборудовании иинструменте для нареза­ния зубьев;

- зубчатая передача не предохраняет машину от возможных опасных перегрузок.

Кривые, которыми очерчены профили зубьев, должны обеспечивать постоянство передаточного отношения. Для этого необходимо, чтобы выполнялся основной закон зацепления. Он формулируется следующим образом: для сохранения постоянства передаточного отношения необходимо и достаточно, чтобы нормаль NN к профилям в точке их соприкосновения всегда пересекала линию центров 0102 в одной и той же точке Р0, называемой полюсом зацепления. Эта точка делит линию центров в отношении, равном передаточному числу.

Основному закону зацепления удовлетворяет множество кривых, но практически (за исключением специальных случаев) зубья профилируют по кривой, называемой эвольвентой.

Линия NN, неподвижная относительно O1O2, по которой перемещается точка касания сопряженных профилей, называется линией зацепления. Линия зацепления образует с перпендикуляром к линии 0102 угол, называемый углом зацепления. В соответствии с принятым стандартом этот угол равен 20°.

Размеры зубчатой передачи могут быть уменьшены при заданном передаточном отношении путем уменьшения числа зубьев меньшего колеса.

При изготовлении колеса с малым числом зубьев может происходить подрезание зубьев, т. е. врезание головки зуба стандартного инструмента - рейки, червячной фрезы или долбяка - в ножку зуба колеса как выше, так и ниже основной окружности. При этом значительно снижается прочность зуба.