چرخ دنده های استوانه ای GOST. اطلاعات اولیه در مورد چرخ دنده پیچشی

هنگام طراحی یک گیربکس دنده، ممکن است لازم باشد مشخصات دندان را با تغییر پارامترهای کانتور اصلی (با استفاده از روش در حال اجرا) تغییر دهید. استفاده از خطوط اولیه غیر استاندارد به دلیل نیاز به ساخت ابزارهای برش و اندازه گیری ویژه محدود شده است. این نیاز ممکن است به عنوان مثال در ساخت چرخ هایی با تعداد دندانه ایجاد شود. در این مورد، ممکن است معلوم شود که سر دندانه های ابزار به پایه های دندانه های چرخ در حال ساخت بریده شده است. این پدیده با بریدن بخشی از دندان در ناحیه ساقه و ضعیف شدن قسمتی که بیشترین تنش ها در آن وارد می شود، همراه است. این پدیده نامیده می شود بریدن یک دندان زمانی اتفاق می افتد که خط یا دایره نوک ابزار خط درگیری را در نقطه (A) خارج از بخش فعال (نقطه M) قطع کند (شکل 5.11). برای برش چنین چرخ هایی با ابزار استاندارد، از یک افست ابزار برش نسبت به قطعه کار استفاده می شود. ابزار برش نسبت به قطعه کار طوری قرار می گیرد که سطح گام ابزار با دایره گام چرخ در حال برش در یک فاصله معین –x تماس نداشته باشد، به نام جابه جایی کانتور اصلی (شکل 5.13). هنگام ساخت چرخ های افست، مشخصات دندان با استفاده از بخش متفاوتی از پیچش همان دایره اصلی تغییر می کند. اجازه دهید جابجایی مورد نیاز قفسه را هنگام برش چرخ با ابزار استاندارد در تعیین کنیم. در شکل 5.13، خط گام قفسه نسبت به دایره گام چرخ با مقدار جابجایی x جابجا شده است، که موقعیت محدود نقطه تقاطع بخش فعال خط درگیری (N-N) را با خط سر دندان های قفسه ای (نقطه M).

بخش، همانطور که در شکل 5.13 مشاهده می شود، برابر است با:

جایی که - ضریب جابجایی برابر با نسبت جابجایی x به ماژول درگیری m.

بخش خط برابر با شعاعدایره گام چرخ در حال بریده شدن

از مثلث ها داریم:

کاهش با مقدار مدول از عبارت حاصل که می توانیم بدست آوریم

با در نظر گرفتن (5.20) چه خواهد شد

دنده ای که شامل حداقل یک برش چرخ با افست باشد نامیده می شود انتقال افست .

جابجایی قفسه از محور چرخ - انتقال سوگیری مثبت ()، به محور - انتقال سوگیری منفی ( ).

استفاده از چرخ دنده های افست اجازه می دهد:

از بین بردن زیر برشی دندانه های دنده در . که امکان کاهش ابعاد دنده را فراهم می کند.

با حفظ نسبت دنده مشخص شده، دنده را در فاصله مرکزی مشخص شده وارد کنید.

افزایش نرمی درگیری، تماس و استحکام خمشی دندان ها و کاهش لغزش و سایش.

ترکیبی از مختلف چرخ دندهمی تواند انتقال دهد بدون افست - (), به همان اندازه جابجا شده است – (),

با افست مثبت -() و با افست منفی – ().

روش تعیین اندازه دنده های برش خورده با افست بستگی به نوع چرخ دنده و آفست کل دارد. برای چرخ دنده های پیچ در پیچ خار با چرخ دنده خارجی در شناخته شده و .

1. ضریب جابجایی کل را محاسبه کنید

2. زاویه معادل ارز مربوط به زاویه درگیری را تعیین کنید

کجا: , , - زاویه نمایه کانتور اصلی.

ارزهای خارجی را با استفاده از جداول تعیین می کنیم.

3. فاصله مرکز

4. قطر دایره های اولیه:

ضریب دنده کجاست

هنگامی که چرخ ها با یک افست درگیر می شوند، کوچکترین فاصله بین دایره های گام نامیده می شود جابجایی درک شده تفاوت بین جابجایی کل و درک شده - تعصب برابری نسبت جابجایی درک شده به مدول - ضریب جابجایی درک شده

نسبت بایاس تساوی به مدول - ضریب یکسان سازی

5) قطر دایره های قله ها و دره ها

6) تقسیم ضخامت محیطی دندان

با تجزیه و تحلیل این فرمول ها می توان ویژگی های زیر دنده های مختلف را مشخص کرد.

در انتقال بدون افست (

فاصله مرکز

زاویه درگیری

تقسیم ضخامت محیطی دندان

ارتفاع سر دندان.

ارتفاع دندان.

دنده به همان اندازه افست

فاصله مرکز

زاویه درگیری

ضرایب تعصب به این منظور اختصاص داده می شود:

– افزایش قدرت خمشی دندان با افزایش سطح مقطع خطرناک آن در نزدیکی پایه.

– افزایش استحکام تماس دندان با استفاده از بخش های پیچ خورده دورتر از دایره اصلی.

– تراز حداکثر لغزش های خاص؛

– جلوگیری از بریدگی چرخ کوچک در دنده؛

– افزایش نرمی انتقال با طولانی کردن خط درگیری فعال.

– اطمینان از فاصله مرکز معین؛

– اطمینان از درگیری دو جفت در قطب و اهداف دیگر.

3.10. محاسبه ابعاد هندسی چرخ دنده ها

داده های اولیه برای محاسبه ابعاد عبارتند از: تعداد دندانه چرخ z 1 و

z 2، ماژول چرخ m، زاویه پروفیل کانتور اصلی، ضرایب جابجایی

همانطور که از شکل مشاهده می شود، فاصله بین محور برابر است با مجموع شعاع های دایره های اولیه، یعنی a w r w 1 r w 2، بنابراین

حاصل ضرب دو عبارت اول در این فرمول نامیده می شود تقسیم فاصله مرکز. زمانی اتفاق می افتد که دنده صفر شود، یعنی زمانی که ضریب جابجایی کل صفر باشد. در این حالت، w و کسینوس لغو می شوند.

شعاع دایره های فرورفتگی ها

هنگامی که یک چرخ صفر تشکیل می شود، مرکز آن، مانند همیشه، دایره تقسیم است (شکل 3.18)، و مرکز ابزار، خط تقسیم آن است (در شکل، مشخصات ابزار و خط تقسیم آن و عمودی مستقیم. خط)

لاستیک ها به صورت خطوط نازک نشان داده می شوند). بنابراین شعاع r دایره فرورفتگی ها صفر است.

r r h c m f 0

چرخ هفتم برابر است با اختلاف a. هنگامی که ابزار توسط

قدر xm، شعاع دایره فرورفتگی ها به همان مقدار افزایش می یابد و مقدار را به دست می آورد.

rf r ha c m x ​​m.

در شکل 3.18، محل ابزار نسبت به چرخ در حال برش با خطوط پررنگ نشان داده شده است.

شعاع دایره رأس

محاسبه شعاع دایره های رئوس از شکل 1 مشخص است. 3.19، که عناصر چرخ دنده ای را ارائه می دهد که با این محاسبه مرتبط هستند. مستقیماً از شکل مشخص می شود که شعاع دایره رئوس چرخ اول برابر است

ra 1 aw rf 2 c m ,

شعاع دایره رئوس چرخ دوم برابر است

ra 2 aw rf 1 c m .

ضخامت دندان در امتداد دایره گام

ضخامت دندانه چرخ در امتداد دایره گام با عرض حفره قفسه ابزار در امتداد خط مستقیم اولیه ماشین تعیین می شود (شکل 3.20) که در طول ساخت چرخ در امتداد دایره گام خود می چرخد.

فرورفتگی های قفسه ابزار در امتداد دایره گام آن و دو پایه مثلث قائم الزاویه، که در شکل 3.20 سایه زده اند، که روی قفسه مستقیم اولیه ماشین قرار دارند. پایه های عمودی این مثلث ها برابر با xm هستند، زیرا نشان دهنده میزان جابجایی ابزار از مرکز هستند.

چرخ ها هنگام برش آن، که اساساً برابر با فاصله بین گام و خطوط مستقیم اولیه ماشین است. هر پایه افقی مثلث قائم الزاویه برابر با xm tg است. با در نظر گرفتن این ملاحظات، ضخامت دندان S می تواند باشد

اینطور بیان کن

S m 2 xm tg،

یا در شکل نهایی خود، پس از یک دگرگونی ساده

2 x tg.

در تمامی فرمول های محاسباتی ابعاد هندسیدنده ها، ضرایب جابجایی باید با علائم خاص خود جایگزین شوند.

سوالات خودآزمایی

1. ماهیت قانون اساسی چرخ دنده چیست؟

2. کدام پروفیل دندان چرخ را مزدوج می نامند؟

3. دایره ای که خط مستقیم ایجاد می کند چه ربطی دارد؟

4. درون گردون دایره چه ویژگی هایی دارد؟

5. تابع درون پیچی چیست؟

6. عناصر یک چرخ دنده را نام ببرید، چه خطوطی نمای دندان را مشخص می کند؟

7. گام چرخ، ماژول، سر، پای دندان به چه چیزی گفته می شود؟

8. ضخامت دندان و عرض حفره چرخ در کجا اندازه گیری می شود؟

چرخ دنده های استوانه ای.

محاسبه پارامترهای هندسی

اصطلاحات و تعاریف در جدول آورده شده است. 1، تعاریف اصطلاحات را ببینید GOST 16530-83 و 16531-83.

1. شرایط و نامگذاری چرخ دنده های خار

فاصله زمین - الف

فاصله مرکز - a w

عرض تاج چرخ دنده خار - ب

عرض کار حلقه دنده - b w

فاصله شعاعی یک جفت خطوط اصلی - ج

ضریب فاصله شعاعی کانتور اولیه نرمال – c*

ارتفاع دندانه چرخ دنده - h

ارتفاع سر گام دندانه دنده استوانه ای - h a

ضریب ارتفاع سر کانتور اصلی - h a *

ارتفاع به وتر دندان چرخ -

ارتفاع تا وتر دندان ثابت -

ارتفاع تا وتر قوس یک دایره -

عمق دندانه های چرخ و همچنین عمق دندانه های قفسه های اصلی -

ارتفاع گام دندانه دنده - h f

ارتفاع حد دندان چرخ - h l

قطر گام چرخ دنده - d

قطر نوک دندان چرخ - d a

قطر اصلی چرخ دنده - d b

قطر چرخ دنده - d f

قطر دایره نقاط مرزی چرخ دنده - d l

قطر دنده اولیه - d w

شعاع دنده - r

ماژول محاسبه چرخ دنده - m

ماژول دندان معمولی - m n

ماژول محیطی دندان ها (انتها) - m t

گام چرخ دنده در پیچ - p b

گام دندان قفسه معمولی - p n

گام دندانه دار - p t

گام محوری دندان های قفسه ای - p x

گام پایه دندان طبیعی - p bn

گام محیطی اصلی دندان ها - p bt

ضخامت پایه دندان طبیعی - s bn

وتر ثابت دندان -

ضخامت دندان قفسه معمولی - s n

ضخامت محوری دندان قفسه ای - s x

ضخامت انتهای دندان قفسه - s t

ضخامت در امتداد وتر دندان -

ضخامت محیطی در قطر معین d y - s ty

ضخامت آکورد -

طول معمولی معمولی چرخ دنده - W

ضریب جابجایی کانتور اولیه - x

ضریب کوچکترین جابجایی کانتور اصلی - x دقیقه

ضریب مجموع جابجایی x Σ

ضریب جابجایی درک شده - y

ضریب تعصب برابری - Δу

تعداد دندانه های چرخ دنده (تعداد دندانه های یک چرخ دنده سکتور) - z

کمترین تعداد دندان بدون برش - z min

تعداد دندان ها در طول نرمال مشترک - z w

فاصله جانبی معمولی یک چرخ دنده پیچ در پیچ - j n

درگیرزاویه پروفیل دندان – inv a

درگیرزاویه مربوط به نقطه پروفیل روی دایره d y – inv a y

سرعت چرخش دنده در دقیقه - n

نسبت دنده (z 2 /z 1؛ d 2 /d 1؛ n 1 /n 2) - u

زاویه پروفیل دندان کانتور اصلی در مقطع نرمال a است

زاویه پروفیل دندان در قسمت انتهایی - a t

زاویه درگیری - a tw

زاویه نمایه در یک نقطه روی یک دایره متحدالمرکز با قطر معین d y - a y

زاویه شیب خط دندان یک سطح استوانه ای هم محور به قطر d y - β y

زاویه خط دندان - β

زاویه شیب اصلی خط دندان (دنده مارپیچ روی استوانه اصلی آن) β b است.

زاویه در پیچ دندان - v

نیم ضخامت زاویه ای دندان - ψ

نصف ضخامت زاویه ای دندان یک چرخ دنده معادل مربوط به دایره متحدالمرکز قطر d y /cos 2 β y - ψ yv

سرعت زاویه ای - ω

چرخ دنده یک چرخ دنده با تعداد دندانه کمتر، چرخ با تعداد دندانه بیشتر است. هنگامی که تعداد دندانه های چرخ دنده یکسان باشد، دنده محرک را چرخ دنده و چرخ دنده رانده می گویند. شاخص 1 - برای مقادیر مربوط به دنده، شاخص 2 - مربوط به چرخ.

برنج. 1. کانتور اولیه چرخ دنده های استوانه ای چرخ دنده پیچی مطابق با GOST 13755-81 و چرخ دنده های مخروطی با دندانه های مستقیم مطابق با GOST 13754-81

شاخص n - برای مقادیر مربوط به بخش عادی، t - به بخش محیطی (پایان). در مواردی که نمی تواند مغایرت یا ابهامی وجود داشته باشد، می توان زیرنویس های n و t را حذف کرد.

شرایط پارامترهای کانتور اولیه نرمال و کانتور تولید اولیه طبیعی، که در کسری از ماژول کانتور اولیه عادی بیان می شود، با افزودن کلمه "ضریب" قبل از عبارت پارامتر مربوطه تشکیل می شود.

تعیین ضرایب با نامگذاری پارامترها با اضافه کردن علامت "*" مطابقت دارد، به عنوان مثال، ضریب فاصله شعاعی یک جفت خطوط اصلی با *.

ماژول ها (طبق GOST9563-60). این استاندارد در مورد چرخ دنده های استوانه ای و چرخ دنده های مخروطی با دندانه های مستقیم اعمال می شود و ایجاد می کند:

برای چرخ های استوانه ای - مقادیر ماژول های معمولی؛

برای چرخ های مخروطی - مقادیر ماژول های تقسیم محیطی خارجی.

مقادیر عددی ماژول ها:

یادداشت:

1. هنگام انتخاب ماژول ها، ردیف 1 باید به ردیف 2 ترجیح داده شود.

2. برای چرخ دنده های استوانه ای مجاز است:

الف) در صنعت تراکتور، استفاده از ماژول های 3.75. 4.25 و 6.5 میلی متر؛

ب) در صنعت خودرو، استفاده از ماژول هایی که با موارد مشخص شده در این استاندارد متفاوت است.

ج) در ساخت گیربکساستفاده از ماژول های 1.6; 3.15; 6.3; 12.5 متر

3. برای چرخ دنده های مخروطی مجاز است:

الف) ماژول را در فاصله مخروطی متوسط ​​تعیین کنید.

ب) در موارد توجیه فنی، استفاده از ماژول های متفاوت از موارد ذکر شده در جدول.

4. استاندارد استفاده از ماژول ها را در محدوده مقادیر 0.05 تا 100 میلی متر ارائه می دهد.

کانتور اولیه چرخ دنده های خار.کانتور اولیه چرخ ها (شکل 1) به معنای کانتور دندان های قفسه ای در یک مقطع طبیعی با جهت دندان ها است. فاصله شعاعی c = 0.25m، شعاع انحنای منحنی گذار دندان pf = 0.4m. در صورت عدم تداخل با درگیری صحیح، شعاع p f مجاز است، و در هنگام پردازش چرخ ها با کاتر و ریش تراش تا 0.35 متر و هنگام ساییدن دندان ها تا 0.4 متر افزایش می یابد.

برای چرخ های استوانه ای دنده خارجی با سرعت محیطی بیشتر از آنچه در جدول نشان داده شده است. 2، کانتور اصلی با تغییر مشخصات سر دندان استفاده می شود (شکل 2). در این حالت، خط اصلاح مستقیم است، ضریب اصلاح h g * نباید بیشتر از 0.45 باشد و ضریب عمق اصلاح Δ* نباید بیشتر از 0.02 باشد.

عناصر ضروریچرخ دنده در شکل نشان داده شده است. 3 و 4 مطابق با تعیین مطابق جدول. 1.

جابجایی چرخ دنده ها با دنده خارجی.برای افزایش استحکام خمشی دندان ها، کاهش تنش های تماسی روی سطح آنها و کاهش سایش ناشی از لغزش نسبی پروفیل ها، مخلوط کردن ابزار برای چرخ دنده های استوانه ای (و مخروطی) که z 1 ≠ z 2 برای آنها توصیه می شود. بیشترین نتایج در موارد زیر حاصل می شود:

برنج. 2. کانتور اصلی با اصلاح مشخصات

2. سرعت محیطی چرخ ها بسته به دقت آنها

3. ضریب عمق اصلاح Δ* بسته به ماژول و درجه دقت

1) هنگام تعویض دنده هایی که در آن دنده تعداد دندانه های کمی دارد (z 1< 17), так как при этом устраняется под­рез у корня зуба;

2) در کل نسبت دنده، زیرا در این حالت لغزش نسبی پروفیل ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

برنج. 3

برنج. 4

موقعیت کانتور مولد اولیه نسبت به چرخ در حال برش، که در آن قفسه گام مستقیم دایره گام چرخ را لمس می کند، موقعیت اسمی نامیده می شود (شکل 5، a). چرخی که دندانه های آن در موقعیت اسمی قفسه تولید کننده اصلی تشکیل شده باشد، برش چرخ بدون مخلوط کردن خطوط اصلی (طبق اصطلاح قدیمی - اصلاح نشدهچرخ).

برنج. 5. موقعیت مدار قفسه و پینیون تولید کننده نسبت به قطعه کار:

الف - اسمی؛ ب - با تعصب منفی؛ ج - با سوگیری مثبت

برنج. 6. نمودار برای تعیین مقدار حد پایین z 1 بسته به z 2 که در آن ε a = 1.2 (x 1 = x 2 = 0.5)

برنج. 7. نمودار برای تعیین x دقیقهبسته به z و β یا z min - x و β

(به نزدیکترین عدد صحیح بالاتر گرد شده)

مثال ها.

1. داده شده: z = 15; β = 0. از نمودار تعیین می کنیم x دقیقه= 0.12 (به خط چین مراجعه کنید).

2. داده شده: x = 0; β = 30 درجه. با استفاده از نمودار، کوچکترین تعداد دندان را تعیین می کنیم(خط چین را ببینید)

برنج. 8. تأثیر جابجایی کانتور اصلی بر هندسه دندان ها

اگر قفسه تولید اولیه در چرخ دنده ماشین از موقعیت اسمی جابجا شده و طوری نصب شود که خط تقسیم آن به دایره تقسیم چرخ در حال برش برخورد نکند، نتیجه پردازش یک برش چرخ با جابجایی چرخ اصلی خواهد بود. کانتور (طبق اصطلاحات قدیمی - چرخ اصلاح شده).

برنج. 9. درگیر شدن (در قسمتی موازی با وجه انتهایی) چرخ دنده با افست با قفسه تولیدی اصلی

4. ضرایب جابجایی برای چرخ دنده ها

5. ضریب جابجایی برای چرخ دنده های مارپیچ و شاه ماهی

برنج. 10. ضخامت دندان در امتداد وتر ثابت و ارتفاع تا وتر ثابت در مقطع نرمال

فاصله از خط گام قفسه مولد اصلی (یا کانتور اصلی) تا دایره گام چرخ مقدار جابجایی است.

نسبت جابجایی کانتور اصلی به مدول محاسبه شده را ضریب جابجایی (x) می گویند.

اگر خط تقسیم کانتور اصلی دایره گام چرخ دنده را قطع کند (شکل 5، ب)، تغییر مکان منفی نامیده می شود (x)<0), если не пере­секает и не соприкасается (рис. 5, в) - по­ложительным (х > 0). در موقعیت اسمی کانتور اصلی، جابجایی صفر است (x = 0).

ضریب جابجایی x با نصب ابزار نسبت به قسمت خالی دنده در چرخ دنده ماشین تضمین می شود.

توصیه می شود ضرایب جابجایی چرخ دنده ها را طبق جدول انتخاب کنید. 4 برای چرخ دنده و طبق جدول. 5- برای چرخ دنده های مارپیچ و شورون.

عناصر اصلی چرخ دنده افست در شکل نشان داده شده است. 8، 9، 10.

6. تفکیک ضریب مجموع جابجایی x Σ یک چرخ دنده به اجزای x 1 و x 2

شکل 3. پارامترهای چرخ دنده در پیچ.

پارامترهای هندسی اصلی یک چرخ دنده پیچشی عبارتند از: ماژول m، گام p، زاویه پروفیل α، تعداد دندانه z و ضریب جابجایی نسبی x.

انواع ماژول ها: تقسیم کننده، اساسی، ابتدایی.

برای چرخ دنده های مارپیچ، آنها بیشتر متمایز می شوند: عادی، صورت و محوری.

برای محدود کردن تعداد ماژول ها، GOST یک سری استاندارد از مقادیر خود را ایجاد کرده است که توسط دایره تقسیم تعیین می شود.

مدول- این تعداد میلی متر قطر دایره گام چرخ دنده در هر دندان است.

دایره پیچ- این دایره نظری چرخ دنده است که در آن ماژول و گام مقادیر استاندارد را می گیرند

دایره تقسیم کننده دندان را به یک سر و یک ساقه تقسیم می کند.

محیط نظری چرخ دنده است که به سطح اولیه آن تعلق دارد.

سر دندان- این بخشی از دندان است که بین دایره گام چرخ دنده و دایره راس آن قرار دارد.

ساقه دندان- این بخشی از دندان است که بین دایره گام چرخ دنده و دایره حفره آن قرار دارد.

مجموع ارتفاع سر و ساقه hf با ارتفاع دندانه h مطابقت دارد:

دایره راس- این دور تئوری یک چرخ دنده است که بالای دندانه های آن را به هم متصل می کند.

d a =d+2(h * a + x - Δy)m

دور افسردگی- این دایره نظری یک چرخ دنده است که تمام حفره های آن را به هم متصل می کند.

d f = d - 2 (h * a - C * - x) m

طبق GOST 13755-81 α = 20 درجه، C * = 0.25.

ضریب جابجایی تساوی Δу:

گام دایره ای، یا مرحله ص- این فاصله در امتداد قوس دایره گام بین همان نقاط پروفیل دندان های مجاور است.

- زاویه مرکزی است که قوس دایره گام را در بر می گیرد و مطابق با گام محیطی است.

در امتداد دایره اصلی قدم بردارید- این فاصله در امتداد قوس دایره اصلی بین همان نقاط پروفیل دندان های مجاور است

p b = p cos α

ضخامت دندان در امتداد دایره گام است- این فاصله در امتداد قوس دایره گام بین نقاط مخالف نیمرخ یک دندان است

S = 0.5 ρ + 2 x m tg α

عرض فرورفتگی e در امتداد دایره زمین- این فاصله در امتداد قوس دایره گام بین نقاط مخالف پروفیل دندان های مجاور است

ضخامت دندان Sb در امتداد محیط اصلی- این فاصله در امتداد قوس دایره اصلی بین نقاط مخالف نیمرخ یک دندان است.

ضخامت دندان Sa در امتداد محیط رئوس- این فاصله در امتداد قوس دایره رئوس بین نقاط مخالف نیمرخ یک دندان است.

- این یک زاویه حاد بین مماس t - t به نیمرخ دندان در نقطه ای است که روی دایره گام چرخ دنده قرار دارد و بردار شعاع کشیده شده به این نقطه از مرکز هندسی آن

فصل 1اطلاعات کلی

مفاهیم اساسی در مورد چرخ دنده ها

یک قطار دنده از یک جفت چرخ دنده مشبک یا یک چرخ دنده و یک قفسه تشکیل شده است. در مورد اول، انتقال حرکت چرخشی از یک شفت به شفت دیگر، در مورد دوم - تبدیل حرکت چرخشی به حرکت انتقالی است.

در مهندسی مکانیک استفاده می شود انواع زیرچرخ دنده ها: استوانه ای (شکل 1) با شفت های موازی. مخروطی (شکل 2، آ)با شفت های متقاطع و متقاطع؛ پیچ و کرم (شکل 2، بو V)با محورهای متقاطع

دنده ای که چرخش را منتقل می کند دنده محرک و دنده ای که به چرخش هدایت می شود دنده محرک نامیده می شود. چرخ جفت چرخ دنده با تعداد دندانه کمتر را چرخ دنده و چرخ جفتی با تعداد دندانه بیشتر را چرخ می گویند.

نسبت تعداد دندانه های چرخ به تعداد دندانه های دنده را نسبت دنده می گویند:

ویژگی سینماتیکی یک گیربکس دنده، نسبت دنده است من ، که نسبت سرعت زاویه ای چرخ ها و در ثابت است من - و نسبت زوایای چرخ

من چاقم من هیچ شاخصی وجود ندارد، پس باید نسبت دنده را به عنوان نسبت درک کرد سرعت زاویهایچرخ محرک به سرعت زاویه ای چرخ رانده.

اگر هر دو چرخ دنده دارای دندانه خارجی باشند، چرخ دنده خارجی نامیده می شود (شکل 1، a، b را ببینید)، و اگر یکی از چرخ ها دارای دندانه های خارجی باشد، داخلی نامیده می شود، و دیگری - دندانه های داخلی (نگاه کنید به شکل 1، ج).

بسته به مشخصات دندانه های چرخ دنده، سه نوع اصلی چرخ دنده وجود دارد: چرخدنده، زمانی که پروفیل دندان توسط دو پیچش متقارن تشکیل می شود. سیکلوئیدی، زمانی که پروفایل دندان توسط منحنی های سیکلوئیدی تشکیل می شود. چرخ دنده نویکوف، زمانی که پروفیل دندان توسط قوس های دایره ای شکل می گیرد.

پیچیدگی یا توسعه یک دایره، منحنی است که با نقطه ای که روی یک خط مستقیم قرار دارد (به اصطلاح خط مستقیم مولد)، مماس بر دایره و در امتداد دایره بدون لغزش می چرخد، توصیف می شود. دایره ای که رشد آن در پیچ است دایره اصلی نامیده می شود. با افزایش شعاع دایره اصلی، انحنای در پیچ کاهش می یابد. هنگامی که شعاع دایره اصلی برابر با بی نهایت باشد، این پیچ به یک خط مستقیم تبدیل می شود که مطابق با مشخصات دندان قفسه ای است که در یک خط مستقیم مشخص شده است.

پرکاربردترین چرخ دنده ها با چرخ دنده پیچی هستند که دارای مزایای زیر نسبت به سایر دنده ها هستند: 1) تغییر جزئی در فاصله مرکز با نسبت دنده ثابت مجاز است و عملکرد عادییک جفت چرخ دنده؛ 2) ساخت آسان تر است، زیرا چرخ ها را می توان با همان ابزار برش داد

برنج. 1.

برنج. 2.

با عدد متفاوتدندان ها، اما همان ماژول و زاویه درگیری. 3) چرخ های یک ماژول بدون در نظر گرفتن تعداد دندان ها به یکدیگر جفت می شوند.

اطلاعات زیر در مورد چرخ دنده پیچی اعمال می شود.

طرح درگیری در پیچ (شکل 3، الف). دو چرخ با پروفیل های دندان در پیچ در نقطه A که در خط مراکز O 1 O2 قرار دارد و قطب درگیری نامیده می شود، در تماس هستند. فاصله aw بین محورهای چرخ های انتقال در امتداد خط مرکزی را فاصله مرکزی می گویند. دایره های اولیه چرخ دنده از قطب درگیری که در اطراف مراکز O1 و O2 توضیح داده شده است عبور می کنند و هنگامی که جفت دنده کار می کند، بدون لغزش روی یکدیگر می غلتند. مفهوم دایره اولیه برای یک چرخ منفرد معنی ندارد و در این مورد از مفهوم دایره گام استفاده می شود که در آن گام و زاویه درگیری چرخ به ترتیب برابر با گام نظری و زاویه درگیری چرخ هستند. ابزار برش دنده. هنگام برش دندان ها با استفاده از روش نورد، دایره گام مانند یک دایره اولیه تولید است که در طول فرآیند ساخت چرخ ایجاد می شود. در مورد انتقال بدون جابجایی، دایره های گام با دایره های اولیه منطبق هستند.

برنج. 3.:

الف - پارامترهای اصلی؛ ب - درگیر; 1 - خط نامزدی؛ 2 - دایره اصلی; 3 - دایره های اولیه و تقسیم کننده

هنگامی که چرخ دنده‌های استوانه‌ای کار می‌کنند، نقطه تماس دندانه‌ها در امتداد یک خط مستقیم MN، مماس بر دایره‌های اصلی حرکت می‌کند، از قطب مش‌بندی می‌گذرد و خط مش‌بندی نامیده می‌شود، که نرمال مشترک (عمود) به گیره‌های مزدوج است.

زاویه atw بین خط درگیری MN و عمود بر خط مرکزی O1O2 (یا بین خط مرکزی و عمود بر خط درگیری) را زاویه درگیری می گویند.

عناصر یک چرخ دنده خار (شکل 4): da - قطر نوک دندان. د - قطر زمین؛ df قطر فرورفتگی ها است. h - ارتفاع دندان - فاصله بین دایره های قله ها و دره ها. ha - ارتفاع سر گام دندان - فاصله بین دایره های زمین و بالای دندان ها. hf - ارتفاع پای زمین دندان - فاصله بین دایره های زمین و حفره ها. pt - زمین محیطی دندان ها - فاصله بین همان پروفایل های دندانه های مجاور در امتداد قوس دایره متحدالمرکز چرخ دنده.

st - ضخامت محیطی دندان - فاصله بین پروفیل های مختلف دندان در امتداد یک قوس دایره ای (به عنوان مثال، در امتداد زمین، اولیه). ra - مرحله چرخ دنده پیچی - فاصله بین دو نقطه از همان سطوح دندانهای مجاور واقع در MN معمولی به آنها (شکل 3 را ببینید).

مقدار مدول محیطی mt-خطی، در پ(3.1416) بار کمتر از گام محیطی. معرفی ماژول محاسبه و تولید چرخ دنده ها را ساده می کند، زیرا به فرد اجازه می دهد پارامترهای مختلف چرخ (به عنوان مثال، قطر چرخ ها) را به اعداد کامل بیان کند، نه در کسرهای نامحدود مرتبط با یک عدد. پ. GOST 9563-60* مقادیر مدول زیر را تعیین کرد: 0.5; (0.55)؛ 0.6; (0.7)؛ 0.8; (0.9)؛ 1 (1.125)؛ 1.25; (1.375); 1.5; (1.75)؛ 2 (2.25)؛ 2.5; (2.75)؛ 3; (3.5)؛ 4; (4.5)؛ 5 (5.5)؛ 6; (7)؛ 8; (9)؛ 10; (یازده)؛ 12; (14)؛ 16; (18)؛ 20; (22)؛ 25; (28)؛ 32; (36)؛ 40; (45)؛ 50; (55)؛ 60; (70)؛ 80; (90)؛ 100.

برنج. 4.

مقادیر گام محیطی pt و گام درگیری ra برای ماژول های مختلف در جدول ارائه شده است. 1.

1. مقادیر گام محیطی و گام درگیری برای ماژول های مختلف (میلی متر)

در تعدادی از کشورها که هنوز از سیستم اینچ (1" = 25.4 میلی متر) استفاده می شود، سیستم گامی اتخاذ شده است که در آن پارامترهای چرخ دنده از طریق گام (پیچ) بیان می شود. رایج ترین سیستم یک گام قطری است. ، برای چرخ هایی با گام یک و بالاتر استفاده می شود:

جایی که r تعداد دندان ها است. د - قطر دایره زمین، اینچ؛ p - گام قطری.

هنگام محاسبه چرخ دنده های پیچشی، از مفهوم زاویه پیچ پروفیل دندان (involute) که به آن تبر inv نشان داده می شود، استفاده می شود. این زاویه مرکزی 0x را نشان می دهد (شکل 3، b را ببینید)، بخشی از پیچش را از ابتدا تا نقطه ای xi پوشش می دهد و با فرمول تعیین می شود:

که در آن ah زاویه پروفیل، راد است. با استفاده از این فرمول جداول involution محاسبه می شود که در کتاب های مرجع آورده شده است.

رادیان برابر است با 180°/p = 57° 17 "45"یا 1 درجه = 0.017453خوشحالم زاویه بیان شده در درجه باید در این مقدار ضرب شود تا به رادیان تبدیل شود. مثلا، تبر = 22 درجه = 22 X 0.017453 = 0.38397 راد.

طرح کلی اولیه هنگام استانداردسازی چرخ دنده ها و ابزارهای برش دنده، مفهوم کانتور اولیه برای ساده کردن تعیین شکل و اندازه دندانه ها و ابزارهای برش داده شد. این طرح کلی دندانه های قفسه اصلی اسمی است که توسط صفحه ای عمود بر صفحه گام آن برش داده می شود. در شکل شکل 5 کانتور اولیه را مطابق با GOST 13755-81 (ST SEV 308-76) نشان می دهد - یک کانتور قفسه یک طرفه با مقادیر پارامترها و ضرایب زیر: زاویه نمایه اصلی a = 20 درجه; ضریب ارتفاع سر h*a = 1; ضریب ارتفاع پا h*f = 1.25; ضریب شعاع انحنای منحنی گذار р*f = 0.38; ضریب عمق درگیری دندان در یک جفت کانتور اولیه h*w = 2; ضریب فاصله شعاعی در یک جفت خطوط اصلی C* = 0.25.

افزایش شعاع منحنی گذار مجاز است рf = р*m، در صورتی که با درگیری صحیح دنده و همچنین افزایش فاصله شعاعی تداخل نداشته باشد. C = C * mقبل از 0.35 مترهنگام پردازش با کاتر یا ریش تراش و قبل از آن 0.4 مترهنگام پردازش برای سنگ زنی دنده. ممکن است چرخ دنده هایی با دندان کوتاه شده وجود داشته باشد، جایی که h*a = 0.8. قسمتی از دندان که بین سطح گام و سطح بالای دندان ها قرار دارد، سر گام دندان نامیده می شود که ارتفاع آن. ha = hf*m;بخشی از دندان بین سطح تقسیم کننده و سطح فرورفتگی ها - پایه تقسیم کننده دندان. هنگامی که دندانه های یک قفسه به دره های قفسه دیگری وارد می شوند تا زمانی که پروفیل آنها بر هم منطبق شوند (یک جفت خطوط اولیه)، یک شکاف شعاعی بین قله ها و دره ها ایجاد می شود. با. ارتفاع نزدیک یا ارتفاع مقطع مستقیم 2 متر و ارتفاع دندان است m + m + 0.25m = 2.25m. فاصله بین پروفیل های مشابه دندان های مجاور را گام می نامند آرکانتور اصلی، ارزش آن p = pm، و ضخامت دندان قفسه ای در صفحه گام نصف گام است.

برای بهبود عملکرد صاف چرخ‌های استوانه‌ای (عمدتاً با افزایش سرعت محیطی چرخش آنها)، از اصلاح پروفیل دندان استفاده می‌شود که در نتیجه سطح دندان با انحراف عمدی از فرمول تئوری ناپیوسته ساخته می‌شود. بالای دندان یا در پایه دندان. به عنوان مثال، نیم رخ یک دندان در راس آن در ارتفاع قطع می شود hc = 0.45 متراز دایره رئوس تا عمق اصلاح A = (0.005%0.02) متر(شکل 5، ب)

برای بهبود عملکرد چرخ دنده ها (افزایش استحکام دندان ها، درگیری صاف و غیره)، به دست آوردن فاصله مرکز معین، برای جلوگیری از برش دندان * 1 و برای اهداف دیگر، کانتور اصلی جابجا می شود.

جابجایی کانتور اصلی (شکل 6) فاصله عادی بین سطح شیب دنده و صفحه شیب قفسه دنده اصلی در موقعیت اسمی آن است.

هنگام برش چرخ دنده ها بدون جابجایی با ابزار قفسه ای (اجاق گاز، شانه)، دایره گام چرخ بدون لغزش در امتداد خط مرکزی قفسه غلت می خورد. در این حالت ضخامت دندانه چرخ برابر با نصف گام است (اگر فاصله جانبی نرمال *2 را در نظر نگیریم که مقدار آن کم است.

برنج. 7. جانبی و شعاعی که درفاصله های دنده

هنگام برش چرخ دنده ها با افست، قفسه اصلی در جهت شعاعی جابجا می شود. دایره گام چرخ در امتداد خط مرکزی قفسه قرار نمی گیرد، بلکه در امتداد یک خط مستقیم دیگر موازی با خط مرکزی قرار می گیرد. نسبت جابجایی کانتور اصلی به ماژول محاسبه شده ضریب جابجایی کانتور اصلی x است. برای چرخ های افست، ضخامت دندان در امتداد دایره گام با ضخامت تئوری، یعنی نیمی از گام برابر نیست. با جابجایی مثبت کانتور اولیه (از محور چرخ)، ضخامت دندان روی دایره گام بیشتر است، با جابجایی منفی (در جهت محور چرخ) - کمتر.

نیم قدم

برای اطمینان از فاصله جانبی در درگیری (شکل 7)، ضخامت دندانه چرخ ها کمی کمتر از حد تئوری ساخته شده است. اما با توجه به بزرگی اندک این جابجایی، این گونه چرخ ها عملاً چرخ های بدون جابجایی محسوب می شوند.

هنگام پردازش دندان ها با استفاده از روش نورد، چرخ دنده هایی با جابجایی کانتور اصلی با همان ابزار و با تنظیمات دستگاه مشابه چرخ ها بدون جابجایی بریده می شوند. جابجایی درک شده تفاوت بین فاصله مرکزی دنده با جابجایی و فاصله گام آن است.

تعاریف و فرمول های محاسبه هندسی پارامترهای اصلی چرخ دنده ها در جدول آورده شده است. 2.

2.تعاریف و فرمول های محاسبه برخی از پارامترهای چرخ دنده های استوانه ای در پیچ