Зубчатые передачи с неподвижными осями вращения колес

Передаточным отношением зубчатой передачи называется отношение угловой скорости вала, принятого за входной, к угловой скорости вала, принятого за выходной, т.е.

U_1k = w₁ /w _k, или U_1k = n₁ /n _k,

так как w =p n / 30. (1.1)

Зубчатые передачи могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми. Передаточное отношение многоступенчатой передачи равно произведению передаточных отношений ступеней. Количество ступеней равно числу неподвижных осей минус единица:

U_1k = U₁₂* · U₂₃* … U_(k-1)к. (1.2)

Рис.1.1. Схемы зацеплений зубчатых колес: а) внешнего; б) внутреннего.

Одноступенчатые передачи делятся на передачи с внешним зацеплением (рис.1.1а) и с внутренним зацеплением:

U₁₂ =w₁ / w₂ = - Z₂ / Z₁ = – для внешнего зацепления;

U₁₂ =w₁ / w₂ = Z₂ /Z₁ = – для внутреннего зацепления;

где z₁, – число зубьев и радиус начальной окружности входного

колеса;

Z₂ и – число и радиус начальной окружности выходного колеса.

Для пары зубчатых колёс с числом зубьев Z₁ ≥ 17 радиусы начальных и делительных окружностей совпадают. В этом случае .

Для одной пары зубчатых колес передаточное отношение больше 6 конструктивно принимать не рационально, так как резко возрастают габариты механизма в радиальном направлении.

Имея схему передачи и зная числа зубьев или радиусы начальных окружностей колес, можно всегда определить общее передаточное отношение редуктора.

1.3. Проектирование планетарных передач

Планетарным называется сложный зубчатый механизм, у которого геометрические оси одного или нескольких колес движутся, а степень подвижности равна единице (рис.1.2).

Колеса с подвижными осями называют сателлитами. Подвижное звено, в котором закреплена ось сателлита, называется водилом. Колеса, геометрические оси которых неподвижны, называются центральными. Неподвижное центральное колесо называется опорным. Планетарные механизмы, изображенные на рис.1.2, получили широкое применение в силовых передачах средней и большой мощности при высоком к.п.д. (0,96 …0,98). Наличие нескольких сателлитов позволяет значительно снизить габариты, улучшить уравновешивание, разгрузить опоры центральных колес и водила, уменьшить массу по сравнению с другими видами передач при тех же передаточных отношениях.

Следует обратить внимание, что каждая пара зубчатых колес планетарной ступени образует только внешнее зацепление (схема а), только внутреннее зацепление (схема б) или смешанное зацепление (схемы в и г), где колеса 1-2 образуют внешнее зацепление, а колеса 3-4 – внутреннее. Различие схем зацепления зубчатых колес планетарного механизма имеет принципиальное значение в определении пределов изменения передаточного отношения механизма.

Рис. 1.2. Базовые схемы планетарных механизмов:

а) внешнее; б) внутреннее; в и г) смешенное зацепление колес.