Зацепление цилиндр-зуб. Сравнение с эвольвентой.

[НЕБ]

Здравствуйте!
С товарищем хобби ради хотим сделать небольшой планетарник для электродвигателя. Сначала, конечно же, вооружившись готовыми моделями и чуть теплящимися после института знаниями дет. маша сваяли модель планетарника с эвольвентой и шевронным зубом. Но готовая модель нас не устроила, а в ходе переделки вдруг задались следующим вопросом: а чем хуже, если вместо эвольвенты в чистом виде, сделать зацепление цилиндр-зуб, как на велосипедной звезде? Я даже не знаю, как такое называется толком, потому не смог найти подробностей где-либо. Для того, чтобы было понятно, о чем идет речь (знаю, что плохо объясняю без жестов), выкладываю фото прототипа:


P.S.
Хотелось бы услышать людей, имеющих бОльший опыт в машиностроении. В чем разница между такими зацеплениями, какие есть недостатки и достоинства (если они вообще есть). На первый взгляд только малый размер зуба звезды смущает, а следовательно пониженные прочностные характеристики.

[feniks]

Не углубляясь в основы  построения машин, эвольвентное зацепление не критично к ошибке в межосевом расстоянии и точности изготовления, обеспечивает плавную безударную работу, возможно предлагаемый вами вариант будет лишен этих качеств.

[студент]

а чем хуже, если вместо эвольвенты в чистом виде, сделать зацепление цилиндр-зуб, как на велосипедной звезде?

У велосипедной цепи, которая роликовая, ролики ведь вращаются, там скольжения нет. ну по крайней мере не должно быть

[НЕБ]

А ведь и правда. Наверное, я давно не катался на велосипеде. Интересно, есть ли достоинства у такой схемы.

[SHS71]

если вместо эвольвенты в чистом виде, сделать зацепление цилиндр-зуб, как на велосипедной звезде? Я даже не знаю, как такое называется толком, потому не смог найти подробностей где-либо.

Цевочное зацепление. Гугл Вам в помощь

[niklas]

Здравствуйте!
С товарищем хобби ради хотим сделать небольшой планетарник для электродвигателя. Сначала, конечно же, вооружившись готовыми моделями и чуть теплящимися после института знаниями дет. маша сваяли модель планетарника с эвольвентой и шевронным зубом. Но готовая модель нас не устроила, а в ходе переделки вдруг задались следующим вопросом: а чем хуже, если вместо эвольвенты в чистом виде, сделать зацепление цилиндр-зуб, как на велосипедной звезде? Я даже не знаю, как такое называется толком, потому не смог найти подробностей где-либо. Для того, чтобы было понятно, о чем идет речь (знаю, что плохо объясняю без жестов), выкладываю фото прототипа:


P.S.
Хотелось бы услышать людей, имеющих бОльший опыт в машиностроении. В чем разница между такими зацеплениями, какие есть недостатки и достоинства (если они вообще есть). На первый взгляд только малый размер зуба звезды смущает, а следовательно пониженные прочностные характеристики.

Лет эдак с 8 назад видел кандидатскую одного из наших бывших работников, тема типа "Цевочные планетарные механизмы". Также взгляните на это, может на душу вам ляжет: http://www.youtube.com/watch?v=Gm940RA-hM8

[FuG4s]

Я думаю,что трудности возникнут в изготовлении венца зубчатого.Если звезду вы сможете изготовить по цепям ПР, а вот с венцом как быть?

[Kirilius83]

Рекомендую для начала углубится в теорию эвольвенты - почему именно она и что вообще на из себя представляет, какие свойства, какие способы изготовления шестерен есть. Дальше - поискать теорию про другие типы зацеплений, Новикова, циклоидное, эксценрико-циклоидальное ( http://клубё.рф/tehnologii-jo/zatseplenie-jo-mobil.html) и куча других. 

[ZorGR]

А нет ли тут чего-то общего с зацеплением Новикова?

[НЕБ]

Я думаю,что трудности возникнут в изготовлении венца зубчатого.Если звезду вы сможете изготовить по цепям ПР, а вот с венцом как быть?

Так же, как и прототип - на принтере напечатаем, главное - модель.
Огромное спасибо за название, а уж гуглом пользоваться более-менее умею.

[Дмитрий Никитенко]

А нет ли тут чего-то общего с зацеплением Новикова?

В данном случае ничего общего с зацеплением Новикова нет, оно принципиально не бывает прямозубым.

Я даже не знаю, как такое называется толком, потому не смог найти подробностей где-либо

Сейчас все выглядит как забавные экзерсисы, не более. В целом вам правильно указали на вид зацепления - цевочное, частный случай циклоидального.

   Литература для сампо (из общедоступного):
Литвин Ф.Л., Теория зубчатых зацеплений, 1968
Литвин Ф.Л., Проектирование механизмов и деталей приборов, 1973
Тищенко О.Ф., Зубчатые передачи часовых механизмов, 1963

[НЕБ]

Ну, в принципе, это и есть забавные экзерсисы. Делается для хобби, о чем изначально и было сказано, поэтому и дали волю фантазии!

[Kirilius83]

Нужно знание и понимание теории. Судя по всему ы сейчас толком не понимаете как вообще рабоатет зубчатое зацепление, почему там зубья не прямоугольные....

[НЕБ]

Я в самом начале сказал, что с эвольвентой мне всё ясно, а с таким никогда не встречался. Попросил людей, которые встречались с данным зацеплением, рассказать вкратце или хотя бы название дать, чтобы самому поискать. Судя по всему, Вам просто нечего добавить к той исчерпывающей информации, что написана Выше, а написать очень хотелось.

[Дмитрий Никитенко]

Нужно знание и понимание теории. Судя по всему ы сейчас толком не понимаете как вообще рабоатет зубчатое зацепление, почему там зубья не прямоугольные....

Пожалуй тоже не соглашусь, на фото видно, что это пусть и спорная, но все-таки обдуманная модель.

Один пример прямоугольных зубьев: http://www.freepatent.ru/patents/2134781

Ну, в принципе, это и есть забавные экзерсисы. Делается для хобби, о чем изначально и было сказано, поэтому и дали волю фантазии!

Забавный экзерсис в моем понимании именно _интересное_ упражнение, в любом случае всегда на пользу!
У вашего хобби есть одно "НО" - оно уже не отпускает, проверено

Так же, как и прототип - на принтере напечатаем, главное - модель.

Хотя на кафедре была пластмассовая внецентроидная цевочная передача, но как не же хватало быстрого прототипирования для выхода фантазии ... это ведь пока там получишь уравнение профилей...

[НЕБ]

У нас 3д-принтер под рукой самодельный, так что от идеи до кручения руками пластикового прототипа - около часа + модель 

[Kirilius83]

ОК.
Смысл эвольвенты в том, что там зубья не скользят относительно друг друга, а перекатываются.



Причем точка контакта перемещается по прямой, угол наклона которой - и есть угол зацепления, а прямая эта перпендикулярно поверхности зуба в точке контакта.
В данном зацеплении трение скольжения отсутсвует (берем идеальные условия), есть только трение качение - а согласитесь, это очень важно, резко снижается износ и потери, повышаются допустимые скорости вращения шестерен.

В вашем же зацеплении скольжение присутсвует в полном обьеме - а значит будет повышенный износ и потери на трение, нагрев зубьев (что для пластика вообще недопустимо, сплавятся прямо на ходу - я такое уже видел, причем на эвольвенте, только зацепление было нарушено).
Смысл тогда такого зацепление? Оно во первых хуже работает, а во вторых - не шибко-то технологично, в отличии от эвольвенты - эвольвента потому и получила такое широкое применение, что позволяет изготавливать колеса не расчитываю нужный профиль зуба - он появляется автоматически. Дело в том что профиль бесконечного клеса (рейки) - прямозубый, т.е. поверхность зуба - плоскость. Независимо от диаметра парного колеса - с рейкой могут зацеплятся любые колеса, лишь бы размер зуба был такой-же.
Соотвественно одной рейкой с простыми трапецивидными зубьями мы может нарезать любые колеса (с таким же размером зуба разумеется), и профиль зуба при этом автоматически получается нужной формы!!! Эго даже проверять не нужно, только габаритный размер.



Ну а что бы повысить производитльность - надо производящую рейку двигать не вверх/низ, а вперед назад, для чего вполне подходит шнек/червяк. Его лиш нужно повернуть таким образом, что бы нормаль к винтовой линии была перпендикулярна оси вращения нарезаемого колеса - это для прямозубых шестерен, для косозубых доворачиваем еще.





ЗЫ все написанное - так как я это понял и по памяти, поэтому вполне мог допустить ошибку в рассуждениях. Давайте дискутировать 

ЗЫЫ Тема скорее для курилки, чем для конструкторского раздела....



А если нужно просто что бы вращалось - то вот, вполне рабочий вариант:

[FuG4s]

Если провести аналогию с цепными передачами (Цепи ПР),то к недостаткам относят повышенной износ цепи(в вашем случае цилиндры) и и большой шум.Звездочки по сравнеию с цепью(расходный материал) стойки к истиранию, следовательно венец(цилиндры) ваш будет быстро изнашиваться, отсюда "постоянная" замена венца. Нужно найти золотую серединую

[niklas]

ОК.
Смысл эвольвенты в том, что там зубья не скользят относительно друг друга, а перекатываются.



Причем точка контакта перемещается по прямой, угол наклона которой - и есть угол зацепления, а прямая эта перпендикулярно поверхности зуба в точке контакта.
В данном зацеплении трение скольжения отсутсвует (берем идеальные условия), есть только трение качение - а согласитесь, это очень важно, резко снижается износ и потери, повышаются допустимые скорости вращения шестерен.

В вашем же зацеплении скольжение присутсвует в полном обьеме - а значит будет повышенный износ и потери на трение, нагрев зубьев (что для пластика вообще недопустимо, сплавятся прямо на ходу - я такое уже видел, причем на эвольвенте, только зацепление было нарушено).
Смысл тогда такого зацепление? Оно во первых хуже работает, а во вторых - не шибко-то технологично, в отличии от эвольвенты - эвольвента потому и получила такое широкое применение, что позволяет изготавливать колеса не расчитываю нужный профиль зуба - он появляется автоматически. Дело в том что профиль бесконечного клеса (рейки) - прямозубый, т.е. поверхность зуба - плоскость. Независимо от диаметра парного колеса - с рейкой могут зацеплятся любые колеса, лишь бы размер зуба был такой-же.
Соотвественно одной рейкой с простыми трапецивидными зубьями мы может нарезать любые колеса (с таким же размером зуба разумеется), и профиль зуба при этом автоматически получается нужной формы!!! Эго даже проверять не нужно, только габаритный размер.



Ну а что бы повысить производитльность - надо производящую рейку двигать не вверх/низ, а вперед назад, для чего вполне подходит шнек/червяк. Его лиш нужно повернуть таким образом, что бы нормаль к винтовой линии была перпендикулярна оси вращения нарезаемого колеса - это для прямозубых шестерен, для косозубых доворачиваем еще.





ЗЫ все написанное - так как я это понял и по памяти, поэтому вполне мог допустить ошибку в рассуждениях. Давайте дискутировать 

ЗЫЫ Тема скорее для курилки, чем для конструкторского раздела....



А если нужно просто что бы вращалось - то вот, вполне рабочий вариант:

К сожалению профили скользят относительно друг-друга, отсюда и износ.

[Николай]

Kirilius83, немного отклонюсь от темы. Так как точка контакта постоянно перемещается туда-сюда, надо полагать, что в эвольвентном зацеплении при плавном вращении входного звена приводная шестерня будет вращаться рывками из-за изменения угловой скорости?