Учебный стенд "Изучение зубьев"

Учебный стенд "Изучение зубьев" предназначен для изучения зубьев, в частности эвольвентных. Комплекс выполнен в настольном ручном исполнении. Позволяет моделировать процесс формообразования зубьев. Состоит из основания, выполненного из алюминиевого профиля и панели и АБС пластика. На нем установлен диск для установки бумажных образцов (d образца 270 мм). В комплекте поставляются 2 модели червячной фрезы, предназначенные для разных чисел зубьев.

Основные определения. Зубчатым механизмом называется механизм, в состав которого входят зубчатые звенья. Зубчатое звено - звено, имеющее выступы (зубья) для передачи движения посредством взаимодействия с выступами другого звена, тоже зубчатого. Зубчатые звенья могут изготавливаться в виде колеса, рейки или сектора. Зубчатым зацеплением называется высшая кинематическая пара, образованная последовательно взаимодействующими поверхностями зубьев. Контакт зубьев теоретически осуществляется по линии в прямозубых передачах или в точке, в передачах с косыми или криволинейными зубьями. Однако на практике, из-за упругой деформации материала, соприкосновение зубчатых колес осуществляется по пятну контакта. По форме рабочего участка различают профили зубчатых звеньев: - циклоидальные, у которых боковая поверхность зуба описывается циклоидами; - эвольвентные, боковая поверхность зуба которых описывается эвольвентой; - круговинтовые (передачи Новикова), у которых боковая поверхность зуба очерчивается по окружности. Формы рабочего участка зубьев зубчатых колес Теоретически можно построить зубчатый механизм с любым профилем зубьев, однако, в целях стандартизации, в технике используют зубчатые колеса с зубьями, рабочие участки которых очерчены либо по эвольвенте, либо по циклоиде, либо по дуге окружности. Циклоидальное зацепление появилось раньше других. У зубчатых колес профиль головки зуба очерчивается по эпициклоиде, а профиль ножки зуба – по гипоциклоиде. Эпициклоида – кривая, которую описывает точка окружности, катящейся без скольжения по внешней стороне другой окружности. Гипоциклоида – кривая, которую описывает точка окружности, катящейся без скольжения по внутренней стороне другой окружности. Достоинством циклоидального зацепления является то, что зуб имеет выпукло-вогнутый профиль. За счет этого в передаче выпуклая часть зуба одного колеса работает по вогнутой части другого колеса. Тем самым уменьшаются контактные напряжения и износ. Циклоидальное зацепление применяется в точном приборостроении и в часовой промышленности. Эвольвентное зацепление было предложено Эйлером в 1764 году. У зубчатых колес такого зацепления рабочий участок профиля зуба очерчивается по эвольвенте. Эвольвента – кривая, описываемая точкой прямой, катящейся без скольжения по окружности, называемой эволютой. Эволюта – геометрическое место центров кривизны эвольвент. У зубчатого колеса эволюта является основной окружностью. В отличие от циклоидального в эвольвентном зацеплении зубья колес соприкасаются выпуклыми участками, поэтому контактные напряжения и износ в таких передачах больше. Однако эвольвентное зацепление обладает рядом преимуществ. В частности оно допускает радиальный зазор, без изменения передаточного отношения, не требует высокой точности при сборке; колеса эвольвентного профиля могут изготавливаться высокопроизводительным методом обкатки. Благодаря этому в настоящее время эвольвентное зацепление является наиболее распространенным в машиностроении. В 1955 году М.Л. Новиков предложил косозубое зацепление, зубья колес которого располагаются по винтовым линиям. Профили зубьев в таком зацеплении могут быть выполнены по различным кривым, однако наиболее распространены профили зубьев, очерченные в торцовом сечении по окружностям. Передачи М.Л. Новикова позволяют передавать высокие нагрузки благодаря тому, что в зацеплении выпуклая поверхность одного зуба скользит по вогнутой поверхности другого и контактные напряжения уменьшаются, а также за счет того, что в такой передаче могут быть применены зубья малой высоты, а значит обладающие высоким сопротивлением на изгиб. Данные передачи могут выдерживать значительные скорости в зацеплении. Поскольку радиусы кривизны зубьев ведущего и ведомого колес отличаются мало, это способствует удержанию смазки и образованию клиновидного масляного зазора, разделяющего поверхности трения. При одинаковых габаритах колеса круговинтового зацепления обладают большей нагрузочной способностью, нежели колеса эвольвентного профиля, работают с меньшими потерями на трение и менее чувствительны к перекосам. К недостаткам круговинтового зацепления следует отнести малое количество зубьев, одновременно находящихся в зацеплении.