ШПОНОЧНЫЕ И ШЛИЦЕВЫЕ (ЗУБЧАТЫЕ) СОЕДИНЕНИЯ

Шпоночные соединения применяют для передачи вращающего момента между валом и ступицей (например, ступицей зубчатого колеса, шкива, маховика и т.п.) с помощью специльной детали – шпонки.

По конструкции шпонки подразделяют на призматические, сегментные; клиновые и тангенциальные шпонки.

Достоинства: простота конструкции и низкая стоимость

Недостатки: вал и ступица ослаблены шпоночными пазами, ненадежная работа при ударных, реверсивных и циклических нагрузках, трудность обеспечения взхаимозаменяемости.

Шлицевые соединения валов со ступицами применяют для передачи вращающего момента. На валу изготовляют выступы (зубья), входящие во впадины (шлицы) ступицы.

В зависимости от профиля зубьев различают три основных типа соединений: с прямобочными, с эвольвентными и треугольными зубьями.

По сравнению со шпоночными зубчатые соединения обладают рядом преимуществ: имеют большую нагрузочную спо­собность благодаря большей рабочей поверхности контакта; лучше центруют сопрягаемые детали; обеспечивают более высокую усталостную прочность вала.

Недостатки: высокая стоимость соединений из-за сложности технологического оборудования, экономически целесообразны лишь при крупносерийном и секрийном производствах

Зубчатые соединения широко применяют в станкостроении, авиастроении, автотранспортной промышленности и т.д.

Основы кинематического анализа и синтеза планетарных механизмов.

В результате кинематического исследования определяют передаточное отношение механизма. Передаточное отношение определяют двумя способами: аналитический – основан на способе обращения движения и графический – основан на графических построениях в масштабе в виде треугольников, линейных скоростей, различных точек механизма.

Кинематический анализ: Дано: схема планетарного механизма; геометрический параметр всех звеньев; число зубьев.

Определить: передаточное отношение; линейные и угловые скорости, частоты вращения всех звеньев механизма.

Чтобы записать передаточное отношение через число зубьев, применим метод обращения движения. Мысленно сообщим все звеньям механизма дополнительное движение с угловой скоростью W_H . Получим обращенный планетарный механизм с неподвижными осями колёс. Передаточные отношения обращенного механизма (при неподвижном водиле Н) определяется по формуле Виллиса

где     - это передаточное отношение зубчатого ряда от колеса 1 к колесу n .

     w₁ – угловая скорость первого колеса

     w_n  - угловая скорость n-го колеса

    w_H  - угловая скорость водила

С другой стороны

 К – число внешних зацеплений

Для рассматриваемого механизма (при W=0)

Кинематический синтез: Дано: схема механизма; передаточное отношение.

Определить: число z зубьев.

 При проектировании планетарных передач в зависимости от требуемого передаточного отношения выбирают схему передачи, назначают число сателлитов и выбирают числа зубьев всех колес. При этом учитывают основные условия:

1. числа зубьев должны быть целыми; они должны обеспечивать требуемое передаточное отношение с определённой погрешностью (кинематическое условие);

2. условие соосности входного и выходного звеньев;

3. условие соседства – окружности вершин соседних сателлитов не должны касаться друг друга;

4. условие сборки – все колёса при сборке механизма должны обеспечивать зацепление между собой без лишних усилий и натягов.