Кіріспе

Эпициклоидтар мен гипоциклоидтарға негіделген тісті дөңгелектер

Дөңгелектер механизмінің орналасуы

Циклоидты дөңгелек – циклоидалық профилі бар тісті дөңгелек. Мұндай дөңгелектер көбінесе басқа дөңгелектерде қолданылатын инволюталық дөңгелек түрінің орнына механикалық сағаттар мен сағаттарда қолданылады. Циклоидты дөңгелектердің инволюталық дөңгелектерге қарағанда мұндай қолданыстарда артықшылықтары бар: оларды тегіс жасауға болады (жарқыратуды жеңілдетеді, соның салдарынан үйкелісті азайтады) және аз түйісу нүктелеріне ие (үйкеліс пен тозуды азайтады). Олардың тіс профилі эпициклоид және гипоциклоид қисықтарына негізделген, бұл қисықтар бір шеңбердің сыртында және ішінде домалаған кезде пайда болады.

Сипаттамалары

Екі тісті дөңгелектер қабысқанда, олардың тістері жанасатын нүкте арқылы кез келген дөңгелектің центрінен өтетін, көзге көрінбейтін шеңбер – бастапқы шеңбер салынды. Бастапқы шеңберден тыс тістердің қисықтары қосымшалар деп аталады, ал тіс аралықтарының қисықтары бастапқы шеңбердің ішінде дедендалар деп аталады. Бір дөңгелектің қосымшасы екінші дөңгелектің дедендасының ішінде орналасады. Циклоидалық дөңгелектерде, дөңгелек тістерінің қосымшалары дөңес эпициклоидалар, ал пинион тістерінің дедендалары сол тудырушы шеңберден туындаған ойыс гипоциклоидалар болып табылады. Бұл, бір дөңгелектің қозғалысы екінші дөңгелекке жергілікті тұрақты бұрыштық жылдамдықпен берілуін қамтамасыз етеді. Тудырушы шеңбердің мөлшерін еркін таңдауға болады, ол көбінесе тістер санына тәуелсіз. Roots үрлегіш – бұл циклоидалық дөңгелектің бір түрі, онда бастапқы диаметрдің тудырушы шеңбер диаметріне қатынасы бөліктер санының екі есесіне тең. Екі бөлікті үрлегіште, тудырушы шеңбердің диаметрі бастапқы шеңберлер диаметрінің төрттен біріне тең, ал тістер толық эпи және гипоциклоидалық доғаларды құрайды.

Сағат және сағаттар жасау

Циклоидты тісті шеңберлер сағат жасауда үш себеппен қолданылады. 1. Үйкелісті азайту үшін сағат механизмдерінің тістері мен тістегі жапырақтарын жылтырату қажет. Циклоидты тісті шеңберлерді тіректері тегіс болу үшін жасауға болады. Бұл олардың пішінін өзгертусіз жылтыратуды жеңілдетеді. 2. Сағаттарда қолданылатын тісті берілістерде көп сатылы дөңгелектер мен тіректер болады, олардың тіректерiнде аздаған жапырақтар болады. Мұндай жапырақтардың инволюталық дизайны оларды нашар және жасау қиын етеді. 3. Сағат механизмдерінің дизайнындағы маңызды фактор – үйкелісті барынша азайту. Инволюталық тіс тістері көбінесе бір уақытта 2-3 жанасу нүктесімен жанасады. Циклоидты тісті шеңберлерді тек 1-2 жанасу нүктесімен жасауға болады. Жанасу нүктелерінде әрқашан үйкеліс болатындықтан, циклоидты пішін сағат жасау өнерінде артықшылыққа ие. Сағат тістері әдетте майланбайды (тек олардың осьтері ғана майланады). Майдың тұтқырлығы уақытты дұрыс көрсетуге кері әсер етеді. Сонымен қатар, бұл механизмдер жөндеу арасында жылдар бойы үздіксіз жұмыс істеуі керек, сондықтан майлау заттары кір және қоқыспен ластанып, абразивке айналуы мүмкін. Бұл дөңгелектер мен тіректерге зақым келтіріп, оларды ауыстыру қажеттігін тудыруы мүмкін. Дегенмен, жақсы жасалған циклоидты дөңгелектер мен тіректер де үйкеліс, кір және осьтік подшипниктерден және басқа жерлерден майдың ағып кетуінен тозуға ұшырайды. Сондықтан сағаттарды үнемі жөндеу олардың дәлдігі мен ұзақ қызмет етуі үшін өте маңызды. Сағат жасауда генерациялық шеңбердің диаметрі көбінесе тісті шеңберлердің біреуінің диаметрінің жартысына тең болып таңдалады. Бұл жағдайда дедендум қарапайым түзу радиалдық сызық болады, сондықтан оны қол құралдарымен пішіндеу және жылтырату оңай. Адденда толық эпициклоидтар емес, екі түрлі эпициклоидтардың бір нүктеде қиылысатын бөліктері, нәтижесінде "готикалық арка" пішіндес тіс профилі пайда болады. Бұл тісті шеңбердің бір кемшілігі – жанасу тек тісті шеңберде ғана дәл болады, сондықтан дірілдің болуы мүмкін жағдайларда инволюталық пішін әдетте артықшылыққа ие. Алайда, сағат жасауда, әсіресе жаппай өндіріске дейін, дөңгелектер жұбын (немесе дөңгелек пен фонарь тірегін) кесіп, содан кейін пластиналардағы осьтердің орналасқан жерін белгілеу үшін тереңдеу құралын қолдану кең таралған. Бұл ось аралық қашықтық нақты дөңгелектер жұбы үшін ғана дұрыс болды, басқалары үшін емес.

Өнертабыс

Циклоидты дөңгелектердің өнертабысы туралы пікірталас бар. Оған Жерар Десарг, Филипп де Ла Хир, Оле Рёмер және Шарль Этьен Луи Камю қатысқан.

Инволютті профильді дөңгелектерге қатынасы

Циклоид (циклоидты тіректің бүйір пішіні үшін қолданылатын) негізгі шеңбер бойымен домалап өтетін шеңберді домарту арқылы жасалады. Егер осы домалап өтетін шеңбердің диаметрі шексіз үлкен болса, онда түзу сызық пайда болады. Соның нәтижесінде алынған циклоид инволюта деп аталады, ал тірек инволюта тірегі деп аталады. Осы тұрғыдан алғанда, инволюта тіректер – циклоидты тіректердің ерекше жағдайы болып табылады.