Конические зубчатые передачи
Во многих машинах осуществление требуемых движений механизмов связано с необходимостью передать вращение с одного вала на другой при условии, что оси этих валов либо пересекаются, либо скрещиваются. В таких случаях применяют соответственно или коническую, или гиперболоидную зубчатую передачу. Аксоидами колес первой являются конусы, аксоидами колес второй –– однополостные гиперболоиды. Обе передачи относятся к категории пространственных механизмов. Изложению основ их синтеза (геометрического расчета) по заданному передаточному отношению посвящена данная глава.
Если угол между осями равен 90°, то коническую
зубчатую передачу называют ортогональной. В общем случае в неортогональной передаче
угол, дополненный до 180° к углу между векторами угловых скоростей 
и 
звеньев 1 и 2, называют межосевым углом
(рис. 31, а).
Связь между векторами и угловых скоростей 1 и 2 определяется соотношением
. (71)
Положение вектора 
относительно векторов
и определяют углами 
и 
, сумма которых равна межосевому углу :
. (72)
Если через точку О пересечения осей О1О и
О2О провести вектор , то он совпадет с мгновенной осью ОР относительного движения
ведущего и ведомого звеньев и определит конические поверхности аксоидов, называемых
начальными конусами. При обозначении параметров, относящихся к начальному конусу,
используют индекс «
».
а) б)
Рис. 31. Коническая передача
Углы и начальных конусов определяют при решении векторного
соотношения (71) с использованием теоремы синусов (см. рис. 31, а):
.
Отношение модулей угловых скоростей || и || является передаточным отношением
. (73)
При заданном межосевом угле и передаточном отношении u12 углы начальных конусов определяют
при совместном решении соотношений (72) и (73):
.
Искомые углы и начальных конусов находят по формулам
; (74)
. (75)
Для ортогональной передачи при = 90° соотношения (74) и (75) имеют частный вид:
(76)
Частным случаем неортогональной передачи является
плоская коническая передача, в которой поверхность одного из начальных колес является
плоскостью и угол при вершине 
90° (рис. 31, б).
Теория механизмов и машин — это наука, изучающая общие методы структурного, кинематического и динамического анализа и синтеза различных механизмов и машин. Эти методы пригодны для проектирования любых механизмов и не зависят от их назначения или от физической природы рабочих процессов машин. Самостоятельное решение на практических занятиях индивидуальных конкретных задач из различных разделов курса позволяет студентам освоить эти методы и подготовиться к проектированию или анализу новых механизмов и машин.
Цель практикума- научить будущих инженеров применять общие методы анализа и синтеза схем механизмов для создания высокопроизводительных, надежных и экономичных машин.
Задачи практикума: в результате выполнения индивидуальных заданий на практических занятиях по теории механизмов и машин студенты должны:
- изучить основные понятия и терминологию, используемые в курсе теории механизмов и машин;
- приобрести навыки в построении и использовании кинематических схем механизмов;
- изучить геометрические параметры простых и сложных цилиндрических зубчатых передач, научиться выполнять анализ и синтез этих передач;
- овладеть методами кинематического исследования механизмов путем построения планов скоростей и ускорений;
- приобрести навыки выполнения силового расчета механизмов.
Учебное пособие состоит из девяти разделов. Название раздела соответствует теме практического занятия.
