Техника - молодёжи 1953-03, страница 23

внутреннем зацеплении преобразуется только скорость, а направление движения не меняется.

На этом вовсе не кончились ожидающие нас сюрпризы. Пожалуй, самый большой из них впереди, — там, где мы на своем пути неожиданно видим, что шестерни, -сцепленные с зубчатыми колесами, в одно и то же время совершают два движения: они и вращаются вокруг своих осей и катятся по поверхности связанных с ними колес. Это происходит по-разному: в одном случае колесо, обкатываемое шестернями, неподвижно, в другом — вращается, в третьем шестерня совершает свои оба движения между двумя колесами, одно из которых с внешним зацеплением, другое с внутренним.

Проделаем простейший опыт. Положим на стол круглый карандаш и прижмем его линейкой. Затем, слегка прижимая линейку к карандашу, начнем передвигать ее вперед. Карандаш начнет катиться, перемещаться по поверхности стола. Мы скоро убедимся в следующем: когда кромка заднего конца линейки окажется на поверхности карандаша, ее передняя кромка вдвое «обгонит» цилиндр, на котором она «ехала». Получается, что скорость «пассажира» вдвое больше скорости его «кареты».

Ничего таинственного в зтом, конечно, нет. Произошло это потому, что скорость перемещения точки на верхнем конце вертикального диаметра катящегося колеса всегда будет вдвое больше скорости его центра. А теперь вернемся снова к нашей зубчатой передаче.

Представим себе шестерню, помещенную между двумя зубчатыми рейками и сцепленную с ними. Одна из этих реек подвижна, а другая жестко закреплена. (Первая играет роль линейки, вторая — роль стола.) Шестерня свободно сидит на своей оси и может перемещаться по второй зубчатой рейке с помощью шатуна и кривошипа. В этом механизме, так же как это было в опыте с линейкой и стерженьком, подвижная рейка будет вдвое обгонять промежуточную шестерню.

Все это относится не только к системе двух реек с промежуточной шестерней, но и к механизмам, в которых рейки заменены зубчатыми колесами. Ведь зубчатая рейка — это то же зубчатое колесо, но с бесконечно большим радиусом. В этих механизмах валы промежуточных шестерен (их может быть и несколько) связаны с валами колес, по которым они катятся, особыми рычагами,- образно называемыми «водилами».

Такие механизмы своим строением очень напоминают нашу солнечную систему, в которой вокруг центра — Солнца — обращаются планеты, вращающиеся одновременно вокруг собственной оси. Видимо, поэтому обкатываемое зубчатое колесо называется «солнечным», а шестерня, обращающаяся вокруг «солнечного» колеса и в то же время вращающаяся вокруг собственной оси, называется «сателлитом». Если «солнечное» колесо неподвижно, весь механизм называется «планетарным».

На сложении двух движений «сателлита» и основаны устройство и работа очень распространенных в машинах зубчатых механизмов — диференциалов.

1итши таи /

Изготовление прямозубой шестерни модульной фрезой на обыкновенном фрезерном станке с делительной головкой.

Изготовление прямозубой шестерни червячной фрезой на зуборезном

станке.

Изготовление прямозубой шестерни «•гребенкой».

Изготовление прямозубой шестерни долбяком.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

В последние десятилетия станки для изготовления зубчатых колес настолько усовершенствован^, что

с их помощью точно нарезаются зубья самых разнообразных и сложных очертаний. Зубья одного и того же шага, изготовленные на таких станках, так же одинаковы, как шарики в одном шарикоподшипнике.

Шестерни точных приборов должны сцепляться еще лучше, чем часовые зубчатые колеса. Поэтому приборостроители стремятся достичь еще большей точности при массовом изготовлении таких шестерен и добились того, что только с помощью очень чувствительных специальных измерительных устройств можно обнаружить боковой зазор и измерить его величину. Какова же эта величина?

Предположим, что сцеплено между собой бесконечное количество шестерен диаметром в 100 мм, у каждой из которых 192 зуба. Если все эти шестерни насажены на отдельные валы и первый вал неподвижен, то придется пройти вдоль по линии до 50264-й по порядку шестерни и только ее удастся повернуть на полный оборот — это значит, что лишь 50 263 боковых зазора, сложенные вместе, составят величину окружности шестерни — 314 мм. Но чтобы добраться до 50264-й шестерни, придется пройти по линии этих малых шестерен больше 5 км!

Шестерни со столь точными зубьями обеспечивают точную, безошибочную работу механических «математиков» — вычислительных приборов; они обеспечивают работу и тех приборов, которые управляют движением крупных зубчатых колес, передающих мощность с одного вала на другой.

Нарезание шестерен выполняется на современных специальных зуборезных станках за несколько минут.

Для этой цели существует несколько способов, и для каждого из них создана специальная конструкция зуборезного станка.

Так, например, существует зубо-фрезерный станок. Из его названия видно, что режущим инструментом служит фреза, но не обыкновенная, а червячная, — ее резцы», так же как и зубья червяка, расположены по винтовой линии с малым углом подъема.

На зубодолбежном станке форма зубьев выстрагивается особым инструментом — долбяком; его режущие части по своей форме схожи с зубьями будущего колеса. И долбяк и заготовка вращаются С определенными скоростями, но долбяк совершает еще и прямолинейное движение, которым он вырезает впадины в «теле» заготовки и образует зубья требуемого профиля и размера.

Бывает и так, что режущим инструментом служит своего рода «гребенка», также выстрагивающая зубья в «теле» заготовки.

Когда зубья нарезаны, их еще надо окончательно отделать — выправить незначительные отклонения от формы и от отдельных размеров, удалить заусенцы, отделать поверхности. И для этой цели существует специальный станок, его инструмент как бы «бреет» поверхности зубьев, чистит и «выглаживает» их.

Так устроена, работает и изготовляется самая распространенная в машинах деталь — вездесущее зубчатое колесо.

18