Передаточное число реечной передачи

Реечная передача. Одним из механизмов, служащих для преобразования вращательного движения в поступательное, является реечная зубчатая передача, состоящая из зубчатой рейки и зубчатого колеса (см. рис. 57,5). При вращении зубчатого колеса вокруг неподвижной оси зубчатая рейка перемещается прямолинейно-поступательно при каждом обороте колеса на величину S, равную длине начальной окружности зубчатого колеса (в мм), т. е. S = πd = πmz, (44)

где d — диаметр начальной окружности зубчатого колеса, мм;

m — модуль зубчатой рейки, мм;

z — число зубьев колеса.

Вместо зубчатой рейки можно заставите перемещаться зубчатое колесо, в этом случае путь пройдет не зубчатая рейка, а ось реечного зубчатого колеса при перекатывании по неподвижной зубчатой рейке.

Зная число оборотов зубчатого колеса в минуту реечной передачи, скорость, с которой перемещается зубчатая рейка, рассчитывают по формуле

v =πDn/1000 = πmzn/1000 м/мин, (45)

где v — скорость перемещения зубчатой рейки, м/мин;

n — число оборотов в минуту зубчатого колеса;

1000 — число миллиметров в метре;

m и z — модуль и число зубьев колеса.

У строгальных станков зубчатая рейка обычно жестко крепится к нижней поверхности стола, следовательно, скорость зубчатой рейки является и скоростью стола.

Вместо зубчатого колеса и зубчатой рейки на некоторых продольно-строгальных станках для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное применяют передачу, состоящую из червяка и червячной рейки (рис. 61). При вращении червяка 4 рейка 5 и стол 6, к которому она прикреплена, перемещаются прямолинейно-поступательно. За каждый оборот червяка перемещение зубчатой рейки рассчитывают по формуле S = kt, (46) где k — число заходов червяка;

t— шаг рейки (мм), измеренный в направлении ее движения.

В этом случае скорость движения рейки (стола) будет равна: v = ktn/1000 м/мин, (47)

где n — число оборотов в минуту червяка.

Рис. 61. Червяк и рейка — механизм преобразования вращательного движения в поступательное:

1 — электродвигатель, 2, 3 — шевронные зубчатые колеса, 4 — червяк, 5 — червячная рейка, 6 — стол

Винтовая передача. К механизмам, преобразующим вращательное движение в поступательное, относятся и винтовые передачи, состоящие из винта и гайки. Прямолинейное движение с малыми скоростями чаще всего получают путем преобразования вращательного винтовой передачей. Вращение сообщается, например, винту, при этом гайка, а следовательно, и связанные с нею салазки перемещаются поступательно. Обычно таким путем осуществляют прямолинейную подачу у строгальных и долбежных станков.

Профили применяемых резьб для винтовых передач бывают треугольные, прямоугольные и трапецеидальные (рис. 62).

Треугольная резьба применяется в устройствах, предназначенных для очень точных и малых перемещений (например, в микрометре).

Прямоугольная и трапецеидальная резьба применяется для винтов передач.

Рис. 62. Профили резьб, применяемых для винтовых передач: а — треугольный, б — прямоугольный, в — трапецеидальный

Червячная передача (рис. 60) состоит из цилиндрического винта (червяка) и сопряженного с ним зубчатого (червячного) колеса. Ось червяка перпендикулярна оси колеса. Червячная передача дает возможность получить малые передаточные отношения, которые рассчитываются по формуле

где k — число заходов червяка;

z — число зубьев червячного колеса. Профиль резьбы червяка соответствует профилю зуба рейки, шаг его t рассчитывается по формуле (28).

Шаг винтовой линии червяка S при k заходах рассчитывается по формуле S = πmk мм. (43)

Основные элементы червячного колеса те же, что и у цилиндрического зубчатого колеса.

Недостатком червячной передачи является его малый коэффициент полезного действия, преимуществом — компактность, бесшумность, плавность хода и возможность получения малых передаточных отношений (например, 1:400; 1:500).

Цилиндрические шестерни → Реечная передача

Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечную передачу, которая является частным случаем цилиндрической зубчатой передачи. Рейку рассматривают как зубчатое колесо, диаметр которого увеличен до бесконечности.

ЗАО «НПО «Механик» изготавливает цилиндрические реечные передачи со следующими характеристиками:

— Класс точности — до 6 включительно;

— Модуль — до 30 включительно;

— Длина рейки — до 3 500 мм включительно.

Изготавливаем цилиндрические реечные передачи в штучном и серийном производстве. Возможно изготовление по образцам и эскизам заказчика. Индивидуальный подход.

Реечная передача отличается простотой конструкции, благодаря чему она надежна в эксплуатации. Кроме этого у реечной передачи достаточно высокий КПД (0,94 — 0,98). Составляющие реечной передачи изготавливаются из относительно недорогих углеродистых конструкционных или легированных сталей. К недостаткам реечной передачи можно отнести то, что ее передаточное число равно 1 и поэтому выигрыш в силе отсутствует.

Основной размерный параметр зубчато-реечной передачи — шаг между зубьями рейки. Шаг рейки может рассчитываться по метрической или по модульной системе. В модульной системе расстояние между зубьями рейки рассчитывается по формуле:

m = D/z,

где m — модуль пары рейка-шестерня;
z — количество зубьев шестерни;
D — делительный диаметр шестерни (диаметр окружности, проходящей через полувысоту зуба шестерни; для некорригированных зацеплений начальные и делительные окружности совпадают).

Поскольку значение модуля дробное и представляет собой бесконечную десятичную дробь, для расчетов применяют его округленное значение. В передачах рейка-шестерня используют общепринятые значения модуля в пределах от 0,5 до 25 мм.

Классы точности зубчато-реечной передачи
Накопленная погрешностьна длине 1м, мм
0,023
0,033-0,040
0,06-0,08
0,070-0,095
0,07-0,10
0,22

В метрической системе расстояние между зубьями рейки измеряется в миллиметрах. Метрическая система применяется в случаях, когда по технологии производства передачи зубчатое колесо подбирается под рейку, а модульная — наоборот, когда зубчатая рейка подбирается под шестерню. Модульная система, соответственно, используется преимущественно в производстве комплектных приводов (серийный мотор-редуктор, шестерня, рейка), а метрическая — для решений в области модернизации или построения нестандартных машин и механизмов.

При вращении зубчатого колеса вокруг неподвижной оси зубчатая рейка перемещается прямолинейно-поступательно при каждом обороте колеса на величину S, равную длине начальной окружности зубчатого колеса (в мм), т. е.:

S = π·d = π·m·z,

где d — диаметр начальной окружности зубчатого колеса, мм;
m — модуль зубчатой рейки, мм;
z — число зубьев колеса.

Вместо зубчатой рейки можно заставить перемещаться зубчатое колесо, в этом случае путь пройдет не зубчатая рейка, а ось реечного зубчатого колеса при перекатывании по неподвижной зубчатой рейке.

Зная число оборотов зубчатого колеса в минуту реечной передачи, скорость, с которой перемещается зубчатая рейка, рассчитывают по формуле:

v =π·D·n/1000 = π·m·z·n/1000

где v — скорость перемещения зубчатой рейки, м/мин;

n — число оборотов в минуту зубчатого колеса.

Формулы для расчета реек

Расчетные формулы

а=20°

не более 20°

mnпринимается конструктивно и определяется расчетом

mt= mn/cosβ

Рn = π·mn

Pt= Рn/cosβ

ha= mn

h = 2,25·mn

b = (2..10) mn

b1= b/cosβ

L= Y·Pt z/360°

у=L·360/ Pt·z

Зубчато-реечные передачи выполняются с прямыми зубьями для работ на малых и средних скоростях, с косыми зубьями для использования на средних и высоких скоростях или когда требуется повышенная точность перемещения.

Базовыми поверхностями рейки называют поверхности, относительно которых задается положение делительной прямой и направление зуба рейки.

По вопросам изготовления реечных передач с прямым и косым зубом обращайтесь в отдел продаж по телефону:

Зубча́тая переда́ча — это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса.

• передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси.
• преобразование вращательного движения в поступательное, и наоборот.

При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Шестернёй принято называть меньшее из зубчатых колёс находящееся в зацеплении (меньшее по диаметру колёса). Большее колесо называют зубчатым колесом.

Обычно число зубьев на сопряжённых зубчатых колёсах стремятся делать взаимно простым, что обеспечивает бо́льшую равномерность износа: в этом случае каждый зуб одного колеса будет по очереди работать со всеми зубьями другого колеса.