Многоступенчатые зубчатые передачи

При необходимости воспроизведения значительных передаточных отношений

применяют многоступенчатые зубчатые передачи, где кроме входного и выходного колес

имеются промежуточные колеса.

Для получения необходимых передаточных отношений в машинах и приборах часто применяют сложные зубчатые механизмы, имеющие кроме входного и выходного колес несколько промежуточных колес, каждое из которых вращается вокруг своих осей. Применение сложных механизмов объясняется различными причинами. Например, оси входного и выходного колес расположены далеко друг от друга. В этом случае непосредственная передача вращения при помощи двух колес потребовала бы создания передачи с большими габаритами.(рис.183) В другом случае передаточное отношение может быть очень велико или очень мало, тогда удобно между входным и выходным колесами иметь промежуточные колеса со своими осями. Передавая вращение с входного колеса на промежуточные колеса и с них на выходное колесо, мы как бы последовательно отдельными ступенями изменяем скорость вращения звеньев, получая в результате требуемые передаточные отношения между входным и выходным колесами. Включение серии малых зубчатых колес дает возможность изменить направление вращения ведомого колеса.

Промежуточные колеса не изменяют общего передаточного отношения.

Одной парой зубчатых колес невозможно осуществить передачу с большим передаточным отношением (обычно umax < 10) Для получения больших передаточных отношений применяют так называемую многоступенчатую передачу (рис. 184). (схема с промежуточными колесами.)

На Рис. г представлена схема соосного редуктора(рисуйте только колеса), которая во многих случаях предпочтительней других схем, так как дает большие преимущества при компоновке машин, но соосные редукторы этого не допускают двустороннее выполнение. Кроме того, недостатком соосного редуктора являются большая ширина и несимметричное расположение колес относительно опор.

Конструкция редукторов по развернутой схеме (рисунок 1, б, и) является наиболее простой и имеет наименьшую ширину. Однако несимметричное расположение зубчатых колес на валах повышает концентрацию нагрузки по длине зуба, вызывает неравномерность распределения нагрузки между подшипниками. В соосном редукторе (рисунок 1, в) обеспечивается соосность быстроходного (входного) и тихоходного (выходного) валов, что уменьшает длину редуктора в сравнении с развернутой схемой и обеспечивает наиболее рациональную компоновку привода. К недостаткам можно отнести большие габариты по ширине, затрудненную смазку подшипников, расположенных в средней части корпуса.

Применение

Запишем передаточные отношения для каждой пары колес данного механизма:

Из схемы видно, что колеса 2 и 3 находятся на одном валу и вращаются с одной угловой скоростью (ω₂ = ω ₃), аналогично ω₄ = ω₅. Поэтому в приведенном выше уравнении эти члены сократились.

Таким образом, общее передаточное отношение многоступенчатого механизма равно произведению частных передаточных отношений ступеней, из которых состоит данный механизм:

В этой формуле “m” – число передач внешнего зацепления (если число передач внешнего зацепления четное, то знак "+", т.е. колеса на входе и на выходе вращаются в одну сторону; если нечетное, то знак "–". Количество передач внутреннего зацепления не учитывается, т.к. внутреннее зацепление не изменяет направление вращения).

В приведенном примере m=2 (пары Z_1* Z₂ и Z_3* Z₄; пара Z_5* Z₆ – пара внутреннего зацепления) и, таким образом, колеса "1" и "6" вращаются в одну сторону.

Таким образом, сложный механизм передачи можно разделить на отдельные части – ступени, каждая из которых представляет собой два колеса, образующих зубчатое зацепление

Дата добавления: 2015-08-09