Цилиндрические зубчатые передачи

Общие сведения

Цилиндрической зубчатой передачей (ЦЗП) называется передача с параллельными осями, у зубчатых колес которой начальные и делительные поверхности цилиндрические.

Назначение зубчатой передачи — передавать движение от одного вала к другому обычно с изменением угловых скоростей и моментов. Примеры ЦЗП, состоящих из двух колес, приведены на рис. 5.1, а—в. Цилиндрические зубчатые передачи получили широкое распространение в машиностроении благодаря их достоинствам по сравнению с другими механическими передачами. Например, в авиации и ракетостроении они обеспечивают передачу вращающего момента от двигателя к валам несущего и рулевого винтов вертолета, используются в управлении предкрылками и закрылками самолетов, применяются на космических аппаратах в стыковочных устройствах, манипуляторах и других узлах [6, 18, 24].

Преимущества зубчатых передач по сравнению с другими передачами следующие: большая долговечность и высокая надежность; высокий КПД (до 0,98); постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений; малые габариты; простота эксплуатации. К недостаткам зубчатых передач следует отнести наличие шума, невозможность плавного изменения передаточного отношения, необходимость высокой точности изготовления и монтажа, что увеличивает их стоимость.

По исходному контуру зубчатые передачи делятся:

• ? на эвольвентные. Они преимущественно распространены в машиностроении, в том числе в механизмах летательных аппаратов;
• ? с круговым профилем — зацепление М. Л. Новикова. Они применяются в машинах большой мощности.

У эвольвентного зацепления рабочая поверхность зуба имеет эвольвентный профиль. В дальнейшем будем рассматривать лишь передачи с эвольвентным зацеплением.

Цилиндрические зубчатые передачи бывают с прямым зубом (рис. 6.1, а); косым зубом р = 8…20 (рис. 6.1, б) и шее— ронные р = 30…45 (рис. 6.1, в), Р — угол наклона зуба. Рекомендуется у прямозубой передачи не превышать в одной ступени максимальные передаточные числа г/_тах = 6…8. В противном случае габариты механизмов увеличиваются по сравнению с двухступенчатой передачей с тем же передаточным числом.

Преимуществами передач с шевронным и косым зубом по сравнению с прямым являются: высокая прочность зуба на изгиб (большая нагрузочная способность), большая плавность зацепления, малый шум и меньшие динамические нагрузки. К недостаткам следует отнести большую сложность изго;

Рис. 6.1.

товления зубчатых колес; наличие осевой силы у косозубых передач. У шевронных передач этот недостаток отсутствует, поскольку нет осевой силы.

Косозубые передачи применяются при окружных скоростях и > 5 м/с. Шевронные передачи преимущественно используются в тяжело нагруженных передачах.