Что такое цевочный механизм?
Цевочный механизм — это разновидность зубчатой передачи, в которой используется особый тип зацепления. Вместо стандартных зубьев здесь применяются цилиндрические элементы, называемые цевками. Они входят в зацепление со специальными зубьями, профиль которых точно соответствует форме цевок.
Применение и примеры
Классическим примером такого механизма служит цевочная передача, основанная на циклоидальных профилях. Подобные механизмы с внешним и внутренним зацеплением были широко распространены в машинах и станках в первой половине XX века. Сегодня их применение стало более узким, однако они по-прежнему встречаются в некоторых устройствах, например, в механизмах поворота гусеничных кранов.
Разновидности цевочного зацепления
Существует особая конструкция, при которой профили зубьев располагаются за пределами окружности колеса. Это так называемое внецентроидное зацепление. Оно часто используется, когда внутри колеса необходимо разместить подшипники или другие компоненты передачи.
Принцип работы такого зацепления основан на перекатывании колес: траектория центров цевок описывает перициклоиду, а профиль зуба формируется как эквидистанта к этой кривой. Этот тип зацепления эффективен в передачах с малой разницей в числе зубьев. Несмотря на сравнительно большие углы давления, оно позволяет равномерно распределять нагрузку между несколькими парами зубьев одновременно, что обеспечивает высокую точность работы.
Преобразование движения
Цевочные механизмы также используются для преобразования одного вида движения в другой. Например, зацепление цевочного колеса с рейкой позволяет превратить вращательное движение в поступательное. В таких случаях профиль зубьев рейки часто выполняется по эвольвенте.
Встречаются и другие комбинации, например, зацепление зубчатой рейки или большого зубчатого колеса с малым цевочным колесом. Для обеспечения постоянного передаточного отношения в таких механизмах профиль зуба должен соответствовать эквидистанте к циклоиде.