прибора является необходимость иметь набор дисков Kg для колес разных диаметров.

Помимо приборов для измерения отдельных погрешностей, в практику вошел ряд таких, к-рые имеют целью общее испытание построенных 3. к. Приборы эти чаще всего позволяют дать лишь качественную оценку работы 3. к., реже-количественную.

5. 3. к. со спиральными и угловыми зубцами. При обычном прямом расположении зубцов. когда длина их иара.11лельна оси колеса, они вступают в зацепление сразу всей своей д.чиной. .Неизбежные погрешпости изготовления в шаге и профиле сказываются при этом весьма резко; необходимость увелггае-ния продо.чжительности зацепления ведет к увеличению числа зубцов, а значит и размеров колес, что практически понижает передаточное число, к-рое м. б. осуществлено

Фиг. .30.

одной парой ко.тес. Все эти недостатки уст-])анпотся применением спиральных зубцов, к-рые представляют собою винтовую нарезку с постоянным ходом (фиг. 30). При зацепле-1ППГ зубец вступает в работу не сразу всей своей длиной, а одним то.чько передним по направ.чению вращения сечением, после которого работают последовательно все сечения, до последнего включительно. Считаемая по начальному цилиндру дуга закручивания зубцаSj). = bctg /3 является добавочной дугой зацепления. По.чная продолжительность зацепления пары колес со спиральными зубцами будет определяться как сумма:

где (So-ДУ11 зацеп.ления, опрсде.ляемая элементами профи.ля. При назначении угла j8 приходится считаться с появ.лением осевой составляющей Р окрулшого давления Р на зубец, к-рая вызывает добавочное трение в

опорах. Р,. = Pctgi3; нормальное давление р

на зубец Р = . В простых колесах со

спиральными зубцами назначается в пределах от 80 до 60°. Для устранения осевого давления применяются угловые зубцы,к-рые к то.му же оказываются значительно прочнее

прямых, если только в зацепление они вступают углом. Для колес, работающих в обоих направлениях, зубцам дается двойной излом.

При расчете и изготовлении колес со спиральными или угловыми зубцами следует иметь в виду форму и размеры зубцов и величину шага в нормальном сечении (фиг. 30). Сечение нача.чьного цилиндра нормальной п.лоскостью даст эллипс с большой полуосью

а = -.- и ма.лой полуосью Ь = R. Радиус Е

круга кривизны в точке С, равный , = ,

можно рассматривать ириближенно как радиус начальной окружности нормального сечения.. Нормальный шаг зависит от окружного шага t след. образом: i =fsinj8, откуда число зубцов на полной окружности приб.лиженного нормального сечения

Полученные соотношения позволяют перейти от кслеса со спиральными зубцами, характеризуемого величинами г, t и Р, к колесу с прямыми зубцами и соответственными величинами z и t . Т. о., нарезание спиральных или угловых зубцов может производиться теми лее инструментами, к-рые употребляются для прямых, но то.чько инструмент следует подбирать по величине

нормальн. модуля т = -. Высота головки

зубца будет fe = m и ножки к = w . Между уг.лами зацепления а и а существует соотношение: fcga = *- - Если спиральнью зубцы

будут нарезаться обычными инструментами для прямых зубцов с углом а= 15°, то а = = 15°, откуда a=17°ll30 при = 00° и а = 20°4513 при /8 = 45°. Соответственно этому минимальное число зубцов z=20 при р = 60° и г; = 12 при /5=45°. При дальнейшем ул1еньшении числа зубцов будет происходить подрезание их, во избежание к-рого потребуется вводить исправление профилей; при этом условии число зубцов молсет быть доведено до трех.

Расчет спиральных зубцов ведется но ф-лам и данным для прямых зубцов, при чем определяется расчетом нормальный моду.ль

т = Для колес с литыми и иеоб{)або-

танными угловыми зубцами ?> = 3-i-4f, 5 = = 55 65°; высота головки h == 0,25f,высота ножки h = 0,35, толщина зубца но начальной окрулспости равна 0,46f. Уго.л а зацепления в н.лоскости колеса равен 18°, д.ля ма.лого числа зубцов он увеличивается до 25°. Материал--чугунное или ста.льное литье. Благодаря высокой прочности зубцов 3. к. с угловыми зубцами применяются д.ля тяжелых передач с ударной нагрузкой (в прокатных станках и т. п.). Для угловых обработанных зубцов обычно b = 3t; при возрастании окрулсной скорости и передаваемой мощности b повышается до Ы. Обычно /3 = 60- 45°, нек-рые заводы доводят до 18°. Возрастающая с убыванием продолжительность зацепления позволяет уменьшить число зубцовша малом колесе до 16, при средних значениях окружной скорости и отливке малого колеса из чугуна и.ли стали.

При изготовлении шестерни из кованой стали число зубцов уменьшается даже до трех. Соответственно такому уменьшению числа зубцов передаточное число м. б. бсушествлепо до 30 в одной передаче. Кпд =0,95. Конструкция колес с угловыми зубцами представлена на фиг. 31.

3. к. с угловыми или спиральными зубцами, 1 работаюшие при бо.ль-ПП1Х окружных скоростях и передающие бо.ль-шие мощности, получили особое название - передач высокой мощности (Hochlei-stungsgetriebe). Окружная скорость в передачах от паровых турбин достигает 70 м/ск, и нет оснований считать эту скорость предельной.

Требования к материалу колес сводятся к следующим: 1) материал должен хорошо обрабатываться и давать при этом чистую поверхность; 2) он должен обладать практически неогранпченной сопротив.лнемостью из-папшванию и 3) материалы колеса и шестерни доллсны хороню работать совместно. Таб.л. 3 дает указания о применяемых д.ля мощных передач матергтлах и их механические характеристики по данным завода Brown, Boveri & Co. .\.-(т.

Ч)иг.

Расчет лющных передач. При расчете мощных передач исходят пз других оснований по сравнению с расчетом обычных передач с прямыми зубцами. Ширина b шестерни берется в зависимости от ее диам. D: b=xDi; x=l,2-S,:l. Обозначая порма.ль-ные шаг и моду.п. через f . и w и принимая во внимание вышеустанов.ленные соотнопте-ния между Z, 1, р и .2 , t , можно воспользоваться д.ля ]>асчета m у])авнениями, уста-нов.леннымн д.ля прямых зубцов. Они примут такой вид:

/ sin р

т., = 23

х-Z,- к .

MTsTnVj

z\-x-K :

где My и М-моменты в кгсм соответственно на осп ведущего и ведомого колес. Наконец:

т - 9121/

/(, х-К ,

Т< sin

zru-x-k,

Т а б .1. 3.-М с x а и и ч с о к а и лов, и J) и м е и и е м ы х

x а 1> а и т с р 11 с, т и к а м а т р п ад л п лг о щ II ы x II с р сдач.

Изгото-в.ляемые части

М а т с р и а л

Шестерни! Низкопроцентная ни; ь-ел свая или хромо-никелевая ста.чь . . . Специальная сталь. . .

Обода ко- Сименс-мартеновская

лес I сталь........

I Специальная сталь .

Врем, со-протшле-ние на разрыв

в кг!мм

6.-) -75 81.)--85

52-60 65-75

11роде.л текучести

1550

30 35-40

Папмепьпюе чис.ю зубцов ,s = 25, зубцы- эвольвентные. Выс. головки й = 0,8-;-1,0 т, высота иолжп Л = 1,0-1-1,2 W, высота зубца /i=l,8-i-2,2 W. Шаг и моду.ль д. б. по возможности малыми. Обыкновенно т = 2--8. Меньшие значения берутся для бо./1ьших скоростей и малых ко.тес. Угол Д=80-45°. Смазка зубцов имеет огромное значенпе; при скоростях вьппе 12 MjcK масло подается под давлением и вбрызгивается между зубцами. Коэффициент полезного действия ?, включая потери в подппшшисах, равеп 0,97-i-0,99.

Вместо допускаемогопапряисенияiv задают обыкновенно величину допускаемого дав.ления р в кг на 1 см ширины шестерни. Значе-чеиия р в функции от диаметра шестерни, по данным Brown, Boveri & Co. представлены диаграммой Olur. 32). Заштриховаинап п.лощадь представ.тяет область допускаемых значений д,ля р, пслагая пшрипу шестерни равной 1 см,. AIoHiHO осуп1ествить переход от р к К по уравнению р = (J,01885 K -vt ,

откуда К = 53,1 .

К О и с т р у к ц и я м о щ н Ы X и о р -д а ч. Шестеушя при ма.дых диам. изготовляется из одного куска с ва-.юм; при значительных диам. она 113готов.ляется отдельно и иаса/кивается на вал так, чтобь! она имела воп.можность неко-то1)01ч) осевого движения. Последнее необходимо Д.ЧЯ того, чтобы обеспечить за шестерней возможность автоматич. самоустанавливания прн работе с хсолесом. Зубчатьп! обод колеса изготовляется отдельно и насансивается на чугунное и./П1 стальное литое колесо (фиг. 33). Наибольшая мощность, осуществленная до настоящего времени в одной передаче, равняется 15 ООО IP. Передаточное число пары 3. к. обыкновенно не более 25. В случае необходимости осуществить большее передаточное число применяется двойная передача.

И 3 от о в .1 е н и е 3. к\ со с п и р а..л ь-н ы м и и у 1. I о в ы м и зубцам и производится теми лее методами, как и обычных ко.лес. По методу копирования спиузальные и угловьге зубцы могут быть изготовлены моду.льным дисковым фрезером, средняя п.лоскость к-рого д. б. установ.лена под углом 90-/3° к осп Kcieca (фггг. 34 а); последнее

, Относит, i удлинение I в % при 110-кратно1 1 д.лине об>.

должно в этом случае получить добавочное вращение с охсружной скоростью v, связанной со скоростью с подачи зависимостью:

I = tg /?. При обработке угловых зубцов этим

способом требуется оставить между зубцами правого и левого хо-

да достаточный про-мелсуток. Хоронше результаты дает применение концевого профильного пальцевого фрезера, который является особенно удобным для изготовления угловых зубцов (фиг. 346). Недостаток указан, фрезера - затруднительность заточки.

По методу обкатывания спиральные зубцы м. б. изготовлены всеми четырьмя т гоо 300 - .лм.. инструментами, ука-

- занными выше. При

нарезании спираль-

Фиг. 32.

ных зубцов по способу Феллоу резец должен иметь тоже спира.чьные зубцы. Сайке (Sykes), применяя резцы Феллоу, сконструировал для нарезания угловых зубцов особый станок, на котором совершенно точно выбирается материа.ч в углах зубцов. Червячным фрезером нарезаются как спиральные зубцы, так и угловые. При этом могут представиться два случая: 1) направления спиралей колеса и витков фрезераодинаковы (оба левые или оба правые); 2) направления спиралей колеса и витков фрезера различны. В первом случае ось фрезера ставится под

Фиг.

углом Д-к оси ко.чеса, во втором-под углом Р + где Д-угол подъема спирали на колесе и -угол подъема витков фрезера.

11. Конические колеса.

Конич. ко.чеса служат для передачи вращения и работы между пересекающимися осями. Конусы I и II (фиг. 35), перекаты-

вающиеся один по другому без скольжения, являются аксоидами, определяющими относительное движение двух тел, вращающихся около осей OOi и OOg с постоянным отношением угловых скоростей к. Конусы эти, называемые начальными или дблительпыми, снабжаются зубцами, размеры к-рых выражаются также, как и для цилиидрич. колес. Обычно высота

Фиг. 34а.

Фиг. 346.

ГО.ЧОВКИ hm; высота ножки =7б Любая точка С, лежащая на общей производящей начальных конусов, имеет общую

Фиг. 35.

ДЛЯ обоих конусов скорость V=EiCOi= Е2СО2;

отсюда-передаточное число

Jij Zg sin 5,

CO, Ri

sin d.

где 1 и 52-углы общей производящей с осями OOi и ОО2, 3=61+62-угол между осями, Ri и Б2-радиусы начальных окружностей, считаемые по наибольшим сечениям конусов, Zl и 22-числа зубцов. Углы бя 6 определяются соотношениями:

ctg (5i = 2 =

sin д

Обыкновенно угол 5 = 90°, тогда ctg (5i=fc=

и ctg (За = = Y Поверхность сферы с центром в точке О, радиуса ОС или иного произвольно взятого, пересечет поверхность конусов по окружностям I-I и II-II, к-рые при качении начальных конусов будут катиться без ско.чьжения одна по другой на поверхности сферы подобно тому, как начальные окружности цилиидрич. колес катятся друг по другу в плоскости, перпендикулярной осям колес. Цилиидрич. колеса представляют собою частный случай конических с уг.чом 6 = 0°.

Можно показать, что простейшими профилями для зубцов конич. колес будут: 1) сфе-рич. ЦИК.ЧИЧ. кривые и 2) сферич. эвольвенты круга [12]. В машиностроении применяются