Типы передач зубчатых: Виды зубчатых передач.

Содержание

виды и типы, достоинства и недостатки, область применения, назначение, общие сведения, из чего состоят, где применяются, характеристики, определение, принцип действия

08.07.2020

Огромное количество устройств с механическими деталями использует принцип переноса силового усилия, вращательного момента, направления давления посредством особого способа. И именно его мы сегодня и затронем в обзоре. Мы разберем типы и виды, применение и назначение, преимущества зубчатых передач. А также рассмотрим смежные моменты.

Общее описание

Для того чтобы передать усилия, ранее использовался повсеместно лишь один метод — ременный, который имел важное промежуточное звено — ремень. В нашем же случае способ меняется. Ненужный переходник исключается, вместо него появляется сцепление между элементами.

Таким образом, увеличивается не только уровень надежности и минимизируется размер всей системы, но также достигается и еще одно важное преимущество. Снижается расход энергии, необходимый для активации всей конструкции.

Существует масса ключевых факторов, которые определяют эффективность, сферу применения механизма. Разумеется, важным аспектом становятся габариты, материал производства и точность.

Если говорить про общие сведения о зубчатых передачах, нужно знать, что в хорошем продукте между зубьями всегда присутствует зазор. Они не располагаются вплотную. Иначе скольжение будет невозможным по определению. А также будет крайне неудобно смазывать подвижные части. Эксплуатационный срок, равно как и эффективность применения будет значительно снижена. Не нужно забывать, что многие типы производства подразумевают образование высоких температур на производственных площадках. А сами механические детали во время работы ввиду банальной силы трения разогреваются. Значит, металл будет расширяться, незначительно увеличиваться в размерах. И без зазора зубья просто встанут, упираясь друг в друга и заблокировав дальнейший ход.

Поэтому выбор конечного продукта всегда стоит останавливать на том, что точно не подведет. Именно поэтому мы в компании «Сармат» всегда внимательно относимся к деталям. И любая часть наших станков и иной продукции отвечает не только всем требованиям нормативной документации, но и желаниям наших клиентов.

Элементы конструкции зубчатой передачи

Данное устройство по своей сути является довольно простым. В нем используется минимальное количество составных частей. Соответственно, это значительный плюс в пользу эксплуатационного срока. Как бы далеко ни шагнула наука и прогресс — чем проще механизм, тем реже он ломается. Это факт, с которым невозможно спорить.

Хотя, говоря о герое нашего обзора, в первую очередь в воображении предстает колесо, но это лишь вершина айсберга. Посмотрим более подробно:

  • • Практически во всех моделях присутствует корпус. Он необходим для надежной фиксации всех частей в условиях одной системы. А также не позволяет смазочным материалам утекать, тратиться впустую. Габариты и форма конуса допускается различная. Конкретика опирается на задачу, которую и должен выполнять инструмент.
  • • Колеса. Разбирая разновидности, какие передачи называют зубчатыми в принципе, в голову сразу приходят шестерни. Их по стандарту две штуки. Если не подразумевается посредников, всегда есть ведущее и ведомое. Первое получает импульс силы, поворачивается по своей оси, заставляет двигаться второе. Крутящий момент зависит от качества сцепления между ними.
  • • Вал. Главный двигатель, который и содержит в себе импульс. Получает он его уже непосредственно источника. В большинстве случаев таковым выступает привод на электрике. Крепится данная часть уже на само колесо. А значит, его форма также подбирается исходя из всей системы в целом. Допускается ступенчатые варианты при необходимости.
  • • Подшипники. Характеристики и определение зубчатых передач подразумевает подвижность колес. Но для обеспечения подобного необходимо крепить вал не напрямую, а с помощью промежуточных переходников. Ими и становятся подшипники. Поскольку в этом месте происходит толчок подвижности, его тоже нужно регулярно обрабатывать смазочными материалами.

Стоит также осознавать, что основа для любой шестерни – это зубья. Они и подарили название всей системе. Величина, количество, периодика расположения отличает виды друг от друга. Наклон тоже может существенно меняться в различных моделях.

Важно уточнить, что эти шестерни устанавливаются на вал через прессование. В результате общая конструкция обладает изрядной прочностью, а холостой поворот колеса исключается по определению. А это означает, что будет меньше потерь энергии. В большей части случаев снижается расход электрического тока, служащего источников для движения вала.

Как классифицируются зубчатые передачи

Сложно выделить единую градацию, на которую бы опирался каждый производитель. Существует значительное количество разнообразных факторов, становящихся фундаментальными в зависимости от задач на производстве. Поэтому и используется несколько вариаций группировки.

Посмотрим, по каким аспектам разделяют эти инструменты на подвиды:

  • • Основываясь на расположении осей по сравнению друг с другом. Так появляются параллельные типы, а также пересекающиеся. Отдельной строкой идут перекрещивающиеся. Разумеется, первый вариант – самый простой. И чаще всего выбирается именно он. Но существуют нетипичные задачи, где приходится использовать иные способы. Под осями подразумеваются механизмы, которые крепят колеса.
  • • Также некоторые классы опираются на расположение зубьев. Так у нас появляются внутренние и наружные варианты. Эффективность их напрямую опирается на всю систему. Панацеи нет. Им сказать, кто лучше не получится. Используются чаще наружные, но нельзя утверждать, что они результативнее.
  • • Корпус тоже имеет значение. Мы уже уточнили, зачем он нужен. Но пока не рассказали, что существуют модели с открытым типом оболочки. И что примечательно, такой вариант работает в принципе без внешней смазки. Сухой ход, как это принято называть. А закрытая модель – ближе к стандарту.
  • • Следует внимательно относиться и к размеру. Корректнее – к протяженности окружности. Чем она длиннее, тем больший путь проходит точка при одиночном повороте колеса. Соответственно, выделяют тихоходные и скоростные. Но стоит понимать, что динамика все же зависит от вала. Какой импульс он передаст. А форма лишь подскажет, сможет ли колесо справиться с ним и применить его по назначению.

Основные достоинства и недостатки зубчатых передач

Ключевые преимущества видны невооруженным взглядом. Это:

  • • Длительный срок эксплуатации. Мы уже пояснили, что простой инструмент редко ломается. А в обозначенном случае мы имеем дело с крепким металлом, отсутствием ломких деталей, закаленной частью, соприкасающейся с партнером (зубьями). Поэтому такой механизм по праву можно считать долгожителем.
  • • Простая регулировка скорости. Масса вариантов настройки, установки.
  • • Высочайший уровень КПД при небольших затратах.
  • • Компактность. Что особенно важно. Ведь минимальный размер всего механизма позволяет сэкономить место в устройстве. Как пример, зубчатая передача позволяет сделать более компактный насос, сохраняя высокую мощность.

Но и минусы тоже существуют:

  • • Динамически во время работы невозможно сменить темп.
  • • Дороговизна, а также сложность. Выполнить кустарными методами, как муфту или что-то схожее, не выйдет. Необходимо обращаться к профессиональным производителям. И одним из лучших вариантов будет «Сармат». Где при эталонном качестве продукта не задираются расценки выше среднерыночных. Что редкость для современной экономической ситуации.
  • • Шумовой эффект. Избавиться от аспекта не получится, и чем выше скорость, тем сильнее будет сопровождающий работу звук. Вращательное движение не может быть беззвучным, зацепление зубьев делает свое дело. Такой способ является очень надежным, но и весьма шумным.

Типы

А теперь пройдемся по конкретным представителям своего жанра. Сначала остановимся на наиболее общих группах. А после уже перейдем к узким нишам.

Конические

Название говорят за себя. Основа колеса имеет форму конуса. Оси в таком варианте всегда перекрещиваются. Есть и иные отличительные стороны. Как непрямые зубья. Хотя, в принципе существует и аналог с прямыми, просто это менее распространенный выбор.

Примечательно, что в результате форму позволяет увеличить площадь соприкосновения между элементами. А угол достигает 90 градусов. Поэтому фиксация, по заверению экспертов, становится более надежной. Также интересно то, что зубья утолщаются от основания к вершине. А значит, после зацепа они весьма надежно держатся за партнеров. И соскальзывание почти полностью исключается.

Понятие, принцип действия зубчатой передачи конической формы строится на надежности. Но нельзя сказать, что это экономичный вариант. Ведь он неотвратимо теряет в среднем 15% импульса, который передает ему вал. Прямой угол просто не позволяет сохранить всю прилагаемую силу.

С переменным передаточным отношением

Это относительно новое веяние в сфере. Смысл строится на том, что в стандартном механизме положение полюса зацепления всегда остается неизменным, статичным. А в этом прогрессивном виде оно «гуляет», изменяется под среду и нужды. Нельзя сказать, что это очень популярная разновидность, но в определенных случаях он показывает весьма завидные результаты.

Планетарные

Их еще можно назвать подвижными. В этом варианте ось колеса может перемещаться. Чтобы было яснее, в механизме шестерни не крутятся на месте, а более мелкое «бегает» по крупному. Движением становится намного разнообразнее, приходится пройти весь круг. И ось должна двигаться по траектории, меняя свое положение постоянно.

Разновидности колес

А теперь разберем основные виды, параметры зубчатых передач в зависимости от колес. Это самая популярная градация, на которой основываются чаще всего.

Цилиндрические

Наиболее распространенный способ. Используется два колеса с различным количественным фактором зубьев. Характеризуются постоянным передаточным отношением, никаких «плавающих» переменных. Оси по традиции параллельные. Существуют две вариации реализации такого механизма, с повышающим и понижающим фактором. В первом случае отношение количества зубьев больше единицы, во втором, соответственно, меньше.

Коническая

Об этой вариации мы уже немного поговорили. Смысл заключается в наличии угла между элементами. Разумеется, такой подход снижает КПД. Но для пущей надежности, особенно если подразумеваются высокие скорости вращения – это идеальное решение.

Червячная

Особый тип. В этом случае используется скрещивание осей. И принцип работы зубчатой передачи строится на заходах, каждый из которых немного тормозит движение. Меньшее колесо описывает от одного до четырех кругов по крупному собрату. Ход в обратную сторону, кстати, в такой конструкции не допускается. Сила трения слишком велика, она просто не позволит пойти назад. Зачастую к общему набору составных частей добавляются еще и редукторы.

Механизмы

Помимо описанных вариаций, есть еще парочка, которые являются более редкими, но все столь же результативными. В первую очередь, реечная. Используется не для передачи крутящего момента. Напротив, здесь вращательное движение проходит преобразование с помощью рейки. И на выходе мы видим поступательное. Возможен и обратный процесс.

А также существуют винтовые. Они весьма точны и надежны, поэтому реализуются в различных компактных приборах. Но есть и негативная сторона. Проседает эксплуатационный срок, соприкосновение почти без зазоров, а значит, поверхность просто стирается при работе.

Форма и характеристика зуба

Мы уже пояснили, из чего состоит зубчатая передача. И главным фактором колеса являются зацепы. Поэтому конструкция так и называется. Но им пока уделили недостаточно внимания. А ведь у них есть свои отличительные стороны и видовое разнообразие.


Это:

  • • Прямые. Используется повсеместно, нет отклонений по оси.
  • • Косые. Значительно повышает уровень сцепления. Но начинает страдать КПД. Да и срок службы снижается.
  • • Шевронные. Смысл кроется в снижении нагрузок на подшипник. Оси не давят на элемент, что выгодно при длительной работе.
  • • Внутренние. Прекрасно функционируют на изгиб. А также практически единственный тип, который не создает сильный шумовой эффект при эксплуатации.

Материалы

Чаще всего используется сталь. Но более мягкая и дешевая в вале и подшипниках. И максимально жесткая в колесах. Ведь они постоянно контактируют, трутся, давят. Поэтому применяется не только легированная сталь или углеродная, но и специальные методы обработки. Азотирование как вариант, а также цементирование. Закалка поверхностного уровня.

Любопытно, что в середине зацепы куда мягче, чем на поверхности. Ведь если сделать их твердыми по всему объему, они начнут ломаться при постоянных нагрузках, станут хрупкими. А если учитывать сферы, где применяются зубчатые передачи, особенности использования – такого допускать нельзя.

Геометрические параметры колес

Есть определенные нюансы конструкционного плана. Боковые стороны всегда соприкасаются. Это главная точка поверхности, передающая импульс. А угол всегда подбирается с учетом смещения, чтобы при некорректной работе не заблокировались шестерни.

Поэтому важно учитывать: диаметр, длину окружности, размер зацепов, периодику, частоту. Все эти параметры указываются в сопутствующей документации. И должны точно соответствовать требованиям нормативов.

Методы обработки

Для пущей надежности каждая деталь после производства и обкатки проходит еще термическую закалку. И это обязательный процесс для продукта, который прослужит долго. В большей части случаев термообработки хватает, но есть некоторые детали, которые используются в высокоточных приборах. И тогда уже понадобится еще шлифовать каждый продукт.

Области применения

Существует масса промышленных сфер, где с успехом нашли свое отражение такие конструкции. Проще найти отрасль, где их нет. От точных приборов до гигантских буровых установок. Используются в двигателях внутреннего сгорания, а значит, почти в каждом виде транспорта на земле: станки, конвейеры на фабричном производстве и в цехах. Даже в небольших элитных наручных часах применяется все тот же принцип. Просто без электрического привода.

Изучив классификацию и область применения зубчатых передач, остается только пожелать вам подобрать грамотный продукт для своего производства. И гидом, помогающим обойти все перипетии современного рынка, станет компания «Сармат».


Зубчатые передачи — общие сведения на видео, типы передач и применение в промышленности

Зубчатые передачи состоят из шестерен, сцепленных между собой. Они передают вращающий момент от одной детали к другой и изменяют часто вращения.

В рамках данной статьи мы постараемся на пальцах рассказать о конструкции зубчатой передачи и принципах ее работы, видах, а также применения на практике.

Общие сведения: что представляет собой зубчатая передача

По внешней окружности зубчатого колеса нарезаны выступы. Зубчатая передача состоит из 2 или более шестерен (зубчатых колес), сцепленных между собой. Она может изменять направление вращения и его частоту, а также вращающий момент от входного вала к выходному.

Зубчатые передачи могут менять направления вращения, частоту и вращающий момент. Зубчатые передачи различают по взаимному расположению осей.

Наиболее распространенные виды зубчатых передач далее приведены на фото.

Частота вращения зубчатой передачи

Сцепленные зубчатые колеса вращаются в противоположные стороны. Быстрота вращения называется частотой и выражается в оборотах в минуту, об/мин.

Отношение частот вращения 2 шестерен зависит от числа зубьев на них. Частоты вращения колес совпадают, если они имеют одинаковое количество зубьев. Если же количество зубьев разное, то колесо с меньшим числом вращается быстрее, чем колесо с большим числом зубьев.

Если число зубьев колес составляет 8 и 16, то передаточное отношение равно 1:2. Отношение частот вращения соответсвенно равно 2:1. Если малое колесо вращается с частотой 50 об/мин, то частота вращения большого колеса будет 25 об/мин.

Колесо с 8 зубьями сцеплено с 16-зубчатым колесом. Поворот малого колеса вращает большое колесо, причем частота вращения второго колеса в 2 раза меньше, а вращающий момент на его валу в 2 раза больше.

Момент зубчатой передачи

Зубчатое колесо можно представить как комбинацию колеса и рычагов. Каждый зуб работает словно рычаг, один конец которого закреплен в центре колеса. В передаче зубья ведущего колеса, посаженной на входной вал, передает усилие на зубья другого колеса. Когда ведущим является маленькое колесо, то происходит выигрыш в силе. На валу большого колеса развивается большой вращающий момент, но оно вращается с меньшей частотой, то есть медленнее.

Зубчатая передача в коробке передач автомобилей

В состав трансмиссии автомобиля входит коробка передач, которая в зависимости от способа переключения передач бывает автоматической (АКПП) и механической, с помощью которой изменяют передаточное отношение.

Частота вращения и вращающий момент на валу двигателя должны соответствовать нагрузке на колеса. При подъеме в гору нужен большой момент при малой скорости, движение по трассе не требует большого момента, зато колеса должны вращаться быстрее.

Цепные передачи и их применение

В некоторых механизмах используются разновидности зубчатых колес (их называют звездочками), соединенные цепью. Примером такого механизма является велосипед.

Зубцы звездочек входят в пазы цепи. Оба колеса цепной передачи вращаются в одном направлении. Как и у зубчатой передачи, изменение частоты вращения и передаваемого момента зависит от числа зубцов на звездочках цепной передачи.

Гибкая цепь соединяет звездочки цепной передачи велосипеда. Цепь можно перекидывать на звездочки разного размера и таким образом менять передаточное отношение приспасабливаясь к дорожным условиям. На видео велосипедный мастер рассказывает об особенностях велосипедной цепной трансмиссии, а также об эффективном способе ее очистки.

Основные виды зубчатых колес и передач

Основные виды зубчатых колес и передач  [c.187]

Основные сведения о допусках конических и гипоидных передач. Комплексы показателей норм точности и бокового зазора для передач, пар зубчатых колес и конических зубчатых колес указаны в табл. П9. Наименования и условные обозначения показателей, относящиеся только к коническим и гипоидным передачам, приведены в таб.п. П10, а общих с цилиндрическими зубчатыми колесами и передачами-в табл. П4. Виды сопряжения зубьев конических и гипоидных передач указаны в табл.  [c.174]


Опишите устройство и принцип работы зубчатой передачи. Как называют сопрягаемые колеса зубчатой передачи Перечислите виды зубчатых колес и охарактеризуйте их устройство и области применения. Что такое передача внутреннего зацепления, чем она отличается от передачи внешнего зацепления Какими основными факторами предопределено преимущественное применение зубчатых передач в трансмиссиях строительных машин  [c.74]

Точность зубчатых колес и передач обозначается указанием степени точности и видом сопряжения. Например, цилиндрическая передача с 7-й степенью точности по всем трем основным нормам и с сопряжением В обозначается 7-В ГОСТ 1643—81 коническая передача 7-В ГОСТ 1758—81.  [c.154]

Допуски на параметры зубчатых колес и передач предусмотрены в различных стандартах, которые соответствуют данным стандартов ИСО. Так как построение систем допусков на все виды передач в основном одинаковое, рассмотрим содержание ГОСТ 1643—72, который введен в действие с 1 января 1975 г. и распространяется на цилиндрические передачи с модулем от 1 до 56 мм и с разным расположением зуба.  [c.174]

Допуски на параметры зубчатых колес и передач предусмотрены в различных стандартах, которые соответствуют данным стандартов ИСО, а допуски конических и гипоидных передач регламентирует СТ СЭВ 186— 75. Так как построение систем допусков на все виды передач в основном одинаковое, рассмотрим содержание ГОСТ 1643—72 и СТ СЭВ 641—77, который введен в действие с 1 января 1980 г. и распространяется на цилиндрические передачи с модулем от 1 до 55 мм и с разным расположением зуба.  [c.198]

В приборных и вычислительных системах и в машиностроении применяют в основном такие же типы зубчатых передач, но условия их работы различны. Зубчатые колеса силовых передач машин работают при больших нагрузках, поэтому при их проектировании производят расчеты на прочность и долговечность. Зубчатые колеса механизмов и приборов обычно работают при малых нагрузках. В этом случае параметры колес, профили з бьев назначают исходя из условия получения необходимых общих размеров передачи, технологии изготовления, плавности хода и кинематической точности, а прочностные расчеты могут проводиться только в виде проверочных расчетов для наиболее нагруженных зубчатых пар. В некоторых автоматических системах нагрузки на зубчатые колеса могут быть значительными. В этих случаях наряду с расчетами по геометрии и кинематике проводят расчеты колес на прочность и долговечность.  [c.179]


Полагаем, что рассеяние энергии в зубчатых передачах при линейных колебаниях происходит в основном в подшипниковых опорах зубчатых колес и в шлицевых и шпоночных соединениях. Принимаемое допущение основывается на результатах экспериментально-теоретических исследований, выполненных рядом авторов [73 81]. Как показывают эти результаты, рассеяние энергии при колебаниях за счет внутреннего неупругого сопротивления в материале валов редуктора пренебрежимо мало по сравнению с указанными видами конструкционного демпфирования.  [c.92]

Разграничение норм точности, предъявляемых к широким косозубым и шевронным колесам, от норм, предъявляемых к прямозубым и узким косозубым колесам, сделано потому, что погрешности одних и тех же параметров зубчатого колеса проявляются на разных видах зубчатых колес неодинаково. Возьмем для примера погрешность основного шага Д о и погрешность профиля Д/. У прямозубых колес эти погрешности влияют на плавность работы передачи, а у широких косозубых колес — вызовут лишь изменения высоты пятна контакта зубьев (плавность работы широких косозубых колес зависит в основном от циклической погрешности колеса AF). По этой причине в указанном стандарте погрешность основного шага для широких косозубых и шевронных колес входит в комплекс показателей, характеризующих контакт зубьев в передаче, в то время как этот же элемент для прямозубых и узких косозубых колес включен в комплекс показателей, характеризующих плавность работы колеса. В результате для одного и того же параметра зубчатых колес различных видов в ГОСТ 1643—56 приведены различные числовые значения допусков.  [c.266]

Последовательность расчета для определения основных размеров зубчатых колес передач внешнего и внутреннего зацепления представлена в виде схем алгоритмов на рис. 2.2, 2.3.  [c.18]

В зубчатых передачах вращение звеньев осуществляется посредством взаимодействия выступов (зубьев) на одном звене с зубьями (выступами) другого звена. Основной деталью таких передач является зубчатое колесо, объемные элементы которого — тело зубчатого колеса, зубчатый венец и впадины. Конструкция зубчатых колес определяется типом зубчатой передачи. Их основные виды цилиндрические, конические и гипоидные зубчатые колеса, червячное колесо, червяк и др. Цилиндрические зубчатые колеса по типу зубьев делятся на прямозубые, косозубые, шевронные и др., а по профилю зубьев — на эвольвентные, циклоидальные и др.  [c.158]

Для передачи вращательного движения с одного вала на другой, преобразования вращательного движения в поступательное и изменения частоты вращения применяют зубчатые передачи (рис. 259), основными деталями которых являются различные зубчатые колеса и рейки. Зубчатые передачи — наиболее распространенный в машиностроении вид передачи. Термин зубчатое колесо относится к общим деталям передачи. Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называют ведущим, а на получающем вращение — ведомым. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней, большее — колесом. При одинаковом числе зубьев шестерней называют ведущее колесо, а колесом — ведомое.  [c.149]

Виды зубчатых передач. Зубчатые колеса и их основные элементы.  [c.350]

Боковые зазоры в зубчатой передаче определяются в основном толщиной зубьев колеса и отклонением межосевого расстояния в корпусе. Для разных условий эксплуатации требуются различные боковые зазоры независимо от точности зацепления, Исходя из этого, в ГОСТ 1643—81 предусмотрено шесть видов сопряжений (шесть рядов точности), определяющих наименьший (гарантированный) боковой зазор между зубьями. Принятые в стандарте сопряжения обеспечивают то, что при любом угловом положении колес боковой зазор между зубьями будет не меньше гарантированного значения, В стандарте приняты следующие виды сопряжений для передач (наименования видов сопряжений в стандарте не приведены) Н — с нулевым гарантированным зазором Е — с особо малым О — с малым С — с уменьшенным В — с нормальным А — с увеличенным  [c.154]


Соединение валов — основное назначение муфты, но, кроме того, муфты обычно выполняют еще одну или несколько дополнительных функций соединяют валы со свободно установленными на них деталями (зубчатые колеса, звездочки и т. д.) обеспечивают быстрое соединение и разъединение не только остановленных, но и вращающихся валов смягчают динамические нагрузки и уменьшают колебания соединяемых валов и деталей передачи предохраняют элементы машины от перегрузок компенсируют смещение соединяемых валов. Различают три вида смещений (рис. 3.172) осевые радиальные Аг(е) и угловые Аа(г). На практике чаще всего встречается комбинация указанных смещений (o). Причины смещений неточность монтажа и обработки валов температурные удлинения валов и др.  [c.432]

Общие сведения о простейших зубчатых передачах, их основных видах, а также конструктивных элементах зубчатых колес, реек и червяков известны из курса черчения. Рассмотрим зубчатую передачу, схематически изображенную на рис. 10.6.  [c.109]

Соединение валов — основное назначение муфты, но, кроме того, муфты обычно выполняют одну или несколько дополнительных функций обеспечивают включение и выключение исполнительного механизма машины при работающем двигателе предохраняют машину от аварий при перегрузках уменьшают динамические нагрузки и дополнительно поглощают вибрации и точки соединяемых валов и деталей передачи соединяют валы со свободно установленными на них деталями (зубчатые колеса, шкивы ременных передач и др.) компенсируют вредное влияние смещения соединяемых валов (несо-осность валов). Вследствие погрешностей изготовления и монтажа всегда имеется некоторая неточность взаимного расположения геометрических осей соединяемых валов (рис. 17.2). Различают три вида отклонений от номинального (соосного) расположения валов (температурным удлинением валов радиальное смещение, или эксцентриситет, Аг (в) и угловое смещение, или перекос, Аа (г). На практике чаще всего встречается комбинация указанных смещений (Э).  [c.335]

Современное состояние теории зубчатого зацепления. Основы теории зубчатого зацепления были заложены в трудах Оливье и X. И. Гохмана . Но практическое развитие этой теории началось лишь с того времени, когда зубчатые колеса стали объектом массового производства и возникла необходимость в создании и усовершенствовании станков для нарезания зубьев. Основную работу по созданию достаточно полной теории зацепления выполнили Н. И. Колчин и В. А. Гавриленко 2. Установление ОСНОВНЫХ ЗаКОНОВ образования СОПрЯЖеННЫХ поверхностей и определение их характеристик позволило перейти к разработке новых видов зацепления, более приспособленных к современным и быстроходным машинам. В качестве примера можно указать на передачи Новикова. Кроме того, совершенствуются методы нарезания зубьев с целью создания высокопроизводительных станков. В последние годы особое внимание уделяется проектированию таких передач, которые имели бы малый износ зубьев и по возможности были бы бесшумные. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты при создании конических и гипоидных колес с круговыми зубьями.  [c.204]

Общая характеристика зубчатых передач. Современный уровень развития техники во всех областях промышленности и транспорта характеризуется значительным относительным ростом применения различного рода механических передач, из которых основным видом в настоящее время являются зубчатые передачи. Сотни тысяч зубчатых колес самого различного размера и назначения изготовляются ежедневно на заводах нашей страны. Главными потребителями зубчатых передач являются станкостроительная и автотракторная промышленность. Достаточно указать, что обычный, наиболее распространенный токарно-винторезный станок содержит от 20 до 100 зубчатых колес, а более сложные зуборезные станки имеют в комплекте до 270 колес.  [c.385]

Основное отличие двухступенчатой планетарной передачи от планетарного ряда состоит в том, что ее сателлиты выполнены в виде двух жестко связанных зубчатых колес (рис. 2). В практически используемых схемах двухступенчатой планетарной передачи содержится обычно два или три центральных колеса. Планетарные редукторы образуются из ряда связанных одно- и двухступенчатых  [c.107]

Далее в сборнике следует лабораторная работа по изучению износа одних из наиболее сложных сопряженных профилей деталей, какими являются пары зубчатых колес. В работе Исследование износа зубьев цилиндрических колес студенты изучают основные виды повреждения зубьев колес, ограничивающих срок службы зубчатых передач, а также знакомятся с пятью стендами для исследования износа зубчатых пар, работающих по разомкнутому (стенды ИС-8, ИС-9) и по замкнутому методу нагружения (стенды ИС-1, ИС-2, ИС-5).  [c.306]

В настоящее время нет единой методики расчета и нет также одного мнения о том, что является главным при расчете зубчатых передач из пластмасс. По данным 152] износ рабочих поверхностей является одним из основных видов разрушения полимерных зубчатых колес.  [c.159]

Формулы даны в общем виде и пригодны для расчета передач с любыми пара- метрами исходного контура. Расчеты ориентированы в основном на применение стандартного зуборезного инструмента, т. е. на наиболее экономичное производство. Показаны особенности геометрии зубчатых колес, нарезанных различными инструментами, и широкие возможности синтеза зубчатых передач, которые предоставляет стандартный инструмент и которые используются еще далеко не полностью. Одновременно приведен расчет передач, нарезаемых специальным инструментом, к которому приходится прибегать в необходимых случаях.  [c.6]


Стандарт устанавливает метод расчета геометрических параметров зубчатой передачи и зубчатых колес, приводимых на рабочих чертежах в соответствии с ГОСТом 2.403—68. Расчет определяет номинальные размеры передачи и колес (без допусков). Индекс относится к ще-стерне, индекс — 2 — к колесу если индекс отсутствует, то имеется в виду любое зубчатое колесо передачи. При отсутствии дополнительных указаний везде, где упоминается профиль зуба, имеется в виду главный торцовый профиль зуба, являющийся эвольвентой основной окружности диаметра  [c.344]

Зубья передач Новикова — косые с нормальным профилем, выполненным по дугам окружностей (рис. 12,25, а). Различаю в основном два видя зубчатых передач Новикова профиль зубьев шестерни — выпуклый, а профиль зубьев колеса — вогнутый (рис. 12.25, б,в) профиль зубьев шестерни и колеса — выпукло-вогнутый (рис. 12.25, г). Иногда в ускорителях (мультипликаторах) применяют передачу Новикова, в которой профиль зубьев шестерни вогнутый, а профиль зубьев колеса выпуклый.  [c.199]

Под кинематической точностью подразумеваются те же показатели, что и в цилиндрических передачах, и в основном нормируются те же элементы. Отличие заключается в том, что ГОСТ 1758-56 дополнительно нормирует в качестве одной из радиальных составляющих колебание измерительного бокового зазора. Основным видом двухпрофильной комплексной проверки стандарт нормирует колебание измерительного межосевого угла. Комплексным показателем качества колеса является полная кинематическая погрешность A/ s. Другим однозначным показателем является накопленная погрешность окружного шага Aij. Первый составной комплекс складывается из биения зубчатого венца и по-  [c.536]

Контроль пятна контакта широко распространен при производстве конических зубчатых колес. Очень часто этот вид проверки на заводе является единственным. Однако это может быть оправдано только в отношении передач, для которых основным требованием является полнота контакта, т. е. у нагруженных тихоходных передач. Для кинематических передач проверка только пятна контакта является недостаточной и должна дополняться контролем равномерности углового расположения зубьев, например, проверкой накопленной погрешности окружного шага.  [c.541]

В зависимости от условий работы все детали по виду изнашивания можно разбить на пять групп. К первой группе относятся детали ходовой части мобильных машин, для которых основным фактором, определяющим их долговечность, является абразивное изнашивание ко второй группе (шлицевые детали, зубчатые муфты, венцы маховиков) — детали, у которых основным фактором, лимитирующим долговечность, является износ вследствие пластического деформирования к третьей группе (гильзы, головки блоков цилиндров, распределительные валы, толкатели, поршни, поршневые кольца) — детали, для которых доминирующим фактором является коррозионномеханическое или молекулярно-механическое изнашивание к четвертой группе (шатуны, пружины, болты шатунов) — детали, долговечность которых лимитируется пределом выносливости к пятой группе (коленчатые валы, поршневые пальцы, вкладыши подшипников, отдельные зубчатые колеса коробки передач и др.) — детали, у которых долговечность зависит одновременно от износостойкости трущихся поверхностей и предела выносливости материала деталей.  [c.8]

Практикой эксплуатации и специальными исследованиями установлено, что нагрузка, допускаемая по контактной прочности зубьев, определяется в основном твердостью материала. Высокую твердость в сочетании с другими характеристиками, а следовательно, малые габариты и массу передачи можно получить при изготовлении зубчатых колес из сталей, подвергнутых термообработке. Сталь в настоящее время — основной материал для изготовления зубчатых колес и в особенности для зубчатых колес высоконаг-руженных передач. Стали, рекомендуемые для зубчатых колес, виды их термообработки и механические характеристики приведены в табл. 8.7.  [c.169]

Зубчатые передачи являются наиболее распространенным видом передач в конструкции автомобилей и качество их в значительной степени определяет безотказность и долговечность автомобиля. Основными факторами, опре-деляющи>щ работоспособность зубчатых передач, являются геометрическая точность зубчатых колес и зацепления (боковой зазор, форма, площадь и положение пятна контакта зубьев). Эти факторы зависят в значительной степени от состояния корпусных деталей точности посадочных отверстий,. межосевого расстояния, непаралле.щ-ности осей и т. п.  [c.247]

Плавность работы передачи. Эта характеристика передачи определяется такими параметрами, погрешности которых многократно (циклически) проявляются за оборот зубчатого колеса и также составляют часть кинематической погрешности. Аналитически или с помощью анализаторов кинематическую погрешность можно представить в виде спектра гармонических составляюших, амплитуда и частота которых зависят от характера составляющих погрешностей. Например, отклонения шага зацепления (основного шага) вызывают колебания кинематической погрешности с частотой, равной частоте входа в зацепление зубьев колес. Такую частоту называют зубцовой.  [c.265]

Точность зубчатых передач регламентирована ГОСТ 9178—72, которым предусмотрено 12 степеней точности изготовления колес с обозначением ее в порядке убывания и пять видов сопряжений зубчатых колес в передаче (Д Е, Р, Q, Н). Разделение на виды сопряжений произведено в зависимости от величины допускаемого бокового зазора в передачах с нерегулируемыми межосевыми расстояниями (при отсутствии люфтовыбирателей и компенсаторов). Основными качественными показателями, характеризующими точность зубчатой передачи, является кинематическая точность и мертвый ход. Кинематическая точность — соответствие определенных угловых поворотов ведомого колеса заданным угловым поворотам ведущего колеса. Мертвый (свободный) ход — величина угла свободного поворота при реверсе одного колеса и неподвижном втором колесе. Причиной мертвого хода в зубчатых передачах является боковой зазор между зубьями, зазоры в опорах и упругое скручивание валиков. Для цилиндрической прямозубой передачи при а = 20° мертвый ход Аф в угловых минутах в зависимости от величины бокового зазора Сц в микрометрах и модуле в мм определяется формулой  [c.57]

Шагомеры для проверки шага зацепления (основного шага) Погрешности шага зацепления оказывают значительное влияние на плавность работы передач и на полноту контакта зубьев. Для проверки шага зацепления применяют специальные приборы — шагомеры, которые по виду контакта с измеряемыми поверхностями подразделяют на шагомеры с плоскими (тангенциальными) и кромочными измерительными наконечниками. Основное применение имеют шагомеры о тангенциальными (плоскими) наконечниками (рис. 17.2). Шаг зацепления измеряют неподвижным наконечником 1 и подвижным 2. Номинальное значение шага зацепления между измерительными плоскостями наконечников 7 и 2 устанавливают по блоку илоскопараллель-ных концевых мер или по эталону, передвигая с помощью винта 3 подвижную планку 4. К планке 4 наконечник 2 прикреплен шарнирно. Винты 5 фиксируют планку 4. Упор 6 совместно с неподвижным наконечником 1 служит для установки и фиксации прибора На зубчатом колесе. Погрешности шага зацепления вызывают повороты подвижного наконечника 2, которые передаются стрелке индикатора.  [c.211]


Основные сведения о допусках червячных передач. Комплексы показателей норм точности и бокового зазора ]тля червячных передач, червячных пар, червячных колес и червяков указаны в табл. ПИ. Наименования и условные обозначения показателей, общих с цилиндрическими зубчатыми пересдачами, приведены в табл. П4, а относящиеся только к червячным передачам,-в табл. П12. Виды сопряжения витков червяка с зубьями червячных колес содержатся в табл. 14.3. Значения допусков и отклонений для червяков, червячных колес и червячных пар и передач распространенных размеров (т=1 —10, d llOO,  [c.175]

Наметить степени точности, вид сопряжения, вид допуска и класс отклонений Определить допуски и предельные отклонения комплексных и поэлементных показателей точности зубчатых колес, передачи, обосновать показатели точности. Указать, какие показатели точности было бы лучше применить в данном случае начерти1ь эскизы, пояснить принцип действия и конструкцию измерительных приборов и их основных узлов, которые следует использовать для контроля заданной зубчатой передачи и ее зубчатых колес.  [c.184]

Пзэчность зубьев. Дтя зубчатых передач характерны два основных вида повреждений излом зубьев и выкрашивание их боковых поверхностей. Исследуем условия прочности прямого зуба цилиндрического колеса по отношению к его излому. Будем считать, что зуб представляет собой пластину, заделанную одним краем в обод зубчатого колеса. Если допустить, что давление, приложенное со стороны зуба соседнего колеса, распределено вдоль линии контакта равномерно, то напряженное состояние пластины будет плоским, т. е. одинаковым в каждом сечении, перпендикулярном направлению зуба. На рис. 9.24 изображено такое сечение. Чтобы найти напряжение, рассмотрим зуб в тот момент, когда линия контакта совпадает с кромкой зуба. Сначала не будем принимать во внимание переходную кривую, которая соединяет эвольвентный профиль боковой поверхности с дном впадины, лежащей между Рис. 9 24 соседними зубьями. Тогда достаточно оче-  [c.256]

Основные параметры. Согласно ГОСТ 12289—76, в ортогональных конических зубчатых передачах для редукторов и ускорителей, в том числе комбинированных (коническо-цилиндрических и др.), выполняемых в виде самостоятельных агрегатов, основными параметрами являются следующие 1) номинальные значения внешнего делительного диаметра зубчатого колеса выбираемые из ряда от 50 до 1600 мм (табл. 11.5) 2) номинальные передаточные числа и (табл. 11.5) 3) ширина зубчатых венцов Ь (табл. 11.5). Предпочтительно применять конические передачи с круговыми зубьями.  [c.267]

Виброизоляция и формирование видов колебаний деталей. Виброизоляцил один из основных методов улучшения динамических и виброакустических характернс, тик механических систем, она широко применяется в технике, например, при констру. иронанин опор [17]. В зубчатых передачах виброизоляцию используют (наряду с традиционной конструкцией виброизолирующих опор) при конструировании зубчатых колес.  [c.114]

Штрихпунктирными тонкими линиями показывают делительные, начальные, расчетные окружности и линии, образующие делитель-НЫ1Х, начальных и расчетных поверхностей, окружности больших оснований делительных и начальных конусов. Окружности и образующие поверхностей впадин зубьев и витков в разрезах и сечениях показывают на всем протяжении сплошными основными линиями. Допускается показывать сплошными тонкими линиями окружности и образующие поверхностей впадин зубьев или витков на видах цилиндрических зубчатых колес, червяков, реек и звездочек цепных передач (рис. 151, б 158, 160, а).  [c.208]

Основные отличия для параметров конических колес состоят в том, что биение зубчатого венца определяется в направлении, перпендикулярном образующей делительного конуса зуба примерно на среднем конусном расстоянии двухпрофильная проверка нормируется колебанием измерительного межосевого угла пары за полный цикл F на одном зубе fiZo а также измерительной пары F ij.H fjj, в виде линейной величины на среднем конусном расстоянии или же колебанием относительного положения зубчатых колес пары по нормали F и и измерительной пары Fj и fj , нормируется колебание бокового зазора в передаче Fvj и погрешность обката зубцовой частоты.  [c.191]

Расчет зубчатых цилиндрических эвольвентных передач. Это наиболее распространенный тип передач. Используют их при параллельных осях зубчатых колес в виде прямо-, косозубых и шевронных передач. По сравнению с прямозубыми косозубые передачи имеют более высокую нагрузочную способность, плавность вращения их основной недостаток — возникновение в зацеплении осевь1х усилий. Шевронные передачи, колеса которых состоят из двух жестко соединенных меЩу собой ко цов с противоположным-направлением линий зубьев, при обеспечении самоустанавливаемости зубчатых Колес лишены этих недостатков. Зубчатые передачи применяют с внешним или с внутренним зацеплением. Последние обладают повышенной нагрузочной способностью и меньшими размерами. Зубчатые колеса передач с внутренним зацеплением имеют одинаковые направления вращения, с внешним — противоположное.  [c.187]

Точная наладка зуборезных станков и головок к ним по любому m перечисленных методов работы не всегда может обеспечить долучешге качественных колес. Для этого необходимы еще притирочные контрольнообкаточные станки, станки для заточки инструмента и т. д. Хорошо изготовленная пара зубчатых конических колес или гипоидных колес должна работать плавно, контактные пятна должны быть расположены в средней части боковой стороны параллельно образующей зуба. При плохой наладке может иметь место нежелательный, диагональный (косой) контакт (как его избежать см. [22]). На зуборезных станках можно изготовлять три основных вида конических зубчатых передач с круговыми зубьями. Наиболее универсальны гипоидные колеса. Их не рекомендуют для тихоходных конических передач с окружной скоростью менее 6 м/с.  [c.322]

Изменение бокового профиля зуба основной рейки с целью обеспечения плавного входа сопряженных зубьев в зацепление и уменьшения контактных давлений на участках контакта с наиболее высокими скоростями скольжения, примыкающих к ленточке зуба Расстояние между двумя смежными точками пересечения винтовой линии зуба на начальном, делительном или основном цилиндре с образующей цилиндра Зубчатая передача, состоящая из цилиндрических зубчатых колес Зубчатые колеса цилиндрической формы, служащие для передачи вращеюш между параллельными валами Цилиндрическая зубчатая передача в виде Отдельного агрегата, в котором зубчатые колеса помещены в закрытом корпусе и смазываются погружением одного из ко.лег (обычно каждой пары) в масляную ванну или струйной смазкой (под давлением), причем вне корпуса остаются лишь концы ведущего и ведомого валов (предназначенные под соединительные муфты)  [c.25]

Основные формы цилиндрических зубчатых колес, их базирование и закрепление в зажимном приспособлении при нарезании зубьев на зубофрезерном станке приведены на рис. 70. Схема базирования по отверстию и торцу зубчатого колеса-диска с зажимом по противоположному торцу зубчатого венца приведена на рис. 70, а. Базирование и зажим по центровым отверстиям с обоих торцов колеса-вала, передача вращения осуществляется через острые стержни зажимного приспособления, которые внедряются в торец заготовки (рис. 70, б). Если базирование и зажим осуществлять за нижнюю шейку колеса-вала, то верхняя шейка должна поджиматься центром по центровому отверстию или базироваться во втулке контр поддержки (рис. 70, в). Последний вид закрепления обеспечивает большую жесткость, его обычно применяют при нарезании зубчатых колес с модулем более 5—6 мм. Наименьший прогиб заготовки и соответственно величина вибраций в процессе резания достигаются, когда базирование и закрепление происходит по нижней шейке, а верхняя шейка поддерживается во втулке контрподдержки.  [c.115]

Рассмотрим конструктивные особенности одноступенчатых редукторов. На рис. 160 показан общий вид одноступенчатого горизонтального редуктора с цилиндрическими косозубыми колесами для передачи крутящего момента мемеду двумя параллельными валами. Основная характеристика данного редуктора передаточное число и = Ь, передаваемая мощность Ы, = 10,0 кВт частота вращения шестерни 1 == 735 об/д1Ин зубчатая передача г, = 18 = 90 Шп = 3 мм, угол наклона зуба р = 10°65 межосевое расстояние — 160 мм.  [c.211]



Зубчатые передачи | Автомобильный справочник

Зубчатые передачи — это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса. Зубчатые передачи служат для того, чтобы непрерывно передавать силу и крутящий момент двух валов, расположение которых определяет тип имеющейся зубчатой передачи. Вот о том, что представляют зубчатые передачи, мы и поговорим в этой статье.

Содержание

 

Типы зубчатых передач

 

 

Эвольвентное зацепление

 

Эвольвентное зацепление — это зубчатая передача, которая нечувст­вительна к изменению межосевого расстоя­ния. Его изготавливают методом обкатки.

Все прямозубые цилиндрические передачи с одинаковым модулем зацепления могут из­готавливаться на одном оборудовании, не­зависимо от количества зубьев и размеров головки.

Модули зацепления цилиндрических и ко­нических зубчатых колес стандартизированы по DIN 780; модули зацепления червячных пе­редач по DIN 780; модули шлицевых соедине­ний по DIN 5480; модули зубчатого зацепле­ния нормального профиля для шестерен со спиральными зубьями по DIN 780.

Форма зубьев

 

Для прямозубых цилиндрических передач форма зубьев определяется DIN 867, DIN 58400; конических передач — DIN 3971; чер­вячных передач — DIN 3975; шлицевых соеди­нений — DIN 5480 (см. рис. «Прямые и косые зубья (наружное зацепление)» ).

Форма зубьев гипоидных передач регла­ментируется стандартом DIN 867. В допол­нение к стандартным углам зацепления (20° для зубчатых передач и 30° для шлицевых соединений) применяются также и углы заце­пления 12°, 14°30\ 15°, 17°30′| 22°30′ и 25°.

 

Рис. Характеристики прямозубой цилиндрической передачи передачи (циклоидное зацепление)

 

 

Коррегирование зубчатого зацепления

 

Коррегирование зубчатого зацепления (из­менение высоты головки зуба (см. рис. «Коррегирование зубчатого зацепления прямозубой цилиндрической передачи (циклоидное зацепление)» ) применяется для предотвращения подреза­ния у шестерен с малым количеством зубьев. Оно позволяет увеличить прочность ножки зуба и точно обеспечить межосевое расстояние.

 

 

Зубчатые передачи с точно заданным межосевым расстоянием

 

У зубчатых пар с точно заданным межосевым расстоянием изменение высоты головки зуба для шестерни и зубчатого колеса произво­дится на одинаковую величину, но в противо­положных направлениях, что позволяет сохранить межосевое расстояние неизменным. Такое решение применяется в гипоидных и косозубых передачах.

 

Зубчатые передачи с изменяемым межосевым расстоянием

 

Изменение высоты головки зуба для ше­стерни и зубчатого колеса производится независимо друг от друга, поэтому межосе­вое расстояние передачи может изменяться. Допускаемые отклонения линейных разме­ров зубчатых передач регламентированы. Для прямозубых цилиндрических передач — DIN 3960, DIN 58405; для конических передач — DIN 3971; червячных передач — DIN 3975.

Подставляя jη = 0 в приведенные ниже формулы, рассчитывают параметры за­цепления без зазора между зубьями. Для определения зазора между зубьями допу­скаемые отклонения толщины зубьев и зоны их зацепления принимают в соответствии со стандартами DIN 3967 и DIN 58405 в за­висимости от требуемой степени точности зубчатой передачи. Следует отметить, что не обязательно стремиться к нулевому за­зору между зубьями. Для компенсации имею­щихся отклонений размеров зубьев и сборки шестерен достаточно иметь минимальный зазор, который, кроме того, предотвращает возможность заклинивания зубчатых колес. Допускаемые отклонения других расчетных параметров (зазор между ножками двух смежных зубьев, межцентровое расстояние) приведены в стандартах DIN 3963, DIN 58405, DIN 3962 Т2, DIN 3967, DIN 3964.

 

Расчет зубчатой передачи

 

В таблице ниже приведены формулы для расчета зубчатой передачи:

 

 

Степени точности зубчатых передач (DIN 3961…..3964)

 

 

 

Зубчатые передачи стартера

 

Система допускаемых отклонений для зубчатых передач по «Стандарту межосевых расстояний» (DIN 3961) применяется в сило­вых приводах, где требуемый зазор между зубьями обеспечивается отрицательными допусками толщины зубьев. Эта система неприменима для зубчатых передач автомо­бильных стартеров, поскольку они работают со значительно большими зазорами между зубьями, которые обеспечиваются увеличе­нием межосевого расстояния.

 

Модуль зубчатой передачи стартеров

 

 

Большой крутящий момент, необходимый для пуска двигателя, требует применения зубчатой передачи с большим передаточным отношением (i = 10-20). Поэтому шестерня стартера имеет малое количество зубьев (z = 9-11), обычно с положительным смещением. Для шага зубьев принято следующее обозна­чение: количество зубьев, равное, например, 9/10, означает нарезку девяти зубьев на за­готовке, рассчитанной по диаметру на 10 зу­бьев, и соответствует смещению +0,5. При этом допускаются небольшие отклонения величины коэффициента х. (Это обозначе­ние нельзя смешивать с обозначением Р 8/10, приведенным ниже).

 

Стандарты зубчатых передач США

 

Вместо модуля для стандартизации зубча­тых передач в США используется показатель количества зубьев на 1 дюйм (25,4 мм) диа­метра делительной окружности или диамет­ральный модуль (питч) (Р):

Р = z/d = z/(z • m/25,4) =25,4/m

Для перевода стандарта США в европейский стандарт служит зависимость:

m = 25,4 мм / P

Размещение зубьев в пределах диаметраль­ного модуля называется окружным шагом зацепления (CP):

CP = (25,4 мм / P) π.

 

Табл. Стандарты зубчатых передач

 

Полная высота зуба

 

В стандартах США полная высота зуба обо­значается как высота головки ha = т, что соответствует величине т в стандартах Гер­мании.

 

Ножка зуба

 

Обозначается так же, как и полная вы­сота зуба, но расчет головки зуба основы­вается на использовании своего модуля. Пример обозначения:

Обозначение (пример): Р 5 /7

Р = 7 для расчета головки зуба,

Р = 5 для расчета других параметров.

 

Система обозначений и преобразований

 

Диаметр окружности выступов: OD = da.

Диаметр делительной окружности: PD = N/P = d (в дюймах) или PD = Nm = d (в мм).

Диаметр окружности впадин: RD = df

Начальный диаметр:

LD =(N+2x) / P (в дюймах)

или

LD= (N+2xm (в мм).

LD ≈ dw,

где dw — диаметральный модуль.

 

Расчет наибольшего допустимого давления зубчатых передач

 

Ниже приведены расчетные формулы, кото­рые могут применяться вместо стандартного расчета DIN 3990 «Расчет несущей способ­ности зубчатых передач». Эти зависимости применимы для расчета нагрузки транс­миссионных зубчатых пар, работающих в стандартном режиме.

 

Величины и единицы измерения для расчета наибольшего допустимого давления

 

 

Необходимое сопротивление усталост­ному выкрашиванию и изнашиванию металла для шестерни (колесо 1) вследствие высо­кого контактного давления достигается, если величина оценки сопротивления выкрашива­нию Sw равна или больше 1. В случае зубча­того зацепления с z1< 20 следует принимать S⩾ 1,2…1,5 из-за более высоких контактных напряжений в точке однопарного зацепления. Поскольку контактные давления равны по ве­личине для обоих колес, значение kperm для зубчатого колеса 2 следует принимать такими же, как и для колеса 1 при частоте вращения n2, пользуясь помещаемой ниже таблицей.

 

Формулы для расчета наибольшего допустимого давления

 

 

Содержащиеся в таблице значения коэф­фициента &Perm применимы, когда оба колеса изготовлены из стали. Для пар зубчатых ко­лес из чугуна и стали или бронзы и стали этот коэффициент следует увеличить в 1,5 раза. В случае зубчатых пар из чугуна по чугуну или бронзы по бронзе коэффициент kperm следует увеличить примерно в 1,8 раза. Для зубча­того зацепления лишь с одним поверхностно упрочненным колесом, коэффициент kperm для незакаленного колеса необходимо уве­личить на 20%. Все приведенные в таблице значения этого коэффициента рассчитаны на срок службы Lh = 5000 ч. При оценке сопро­тивления выкрашиванию металла зубчатых колес Sw расчетный срок их службы может изменяться за счет коэффициента срока службы ф.

 

Коэффициент допустимого контактного давления kperm в H/mm2 для срока службы Lh = 5000 ч

 

 

 

Прочностные характеристики материалов для изготовления зубчатых передач приве­дены в табл. «Параметры материалов зубчатых передач«.

 

Пример HTML-страницы

 

  1. При пульсирующей нагрузке для предела усталостной прочности (NL ⩾ 3*106). В случае знакопеременной      нагрузки следует применять коэффициент YL
  2. В пределах усталостной прочности в течение срока службы напряжения изгиба увеличиваются на коэффици­ент Ynt в зависимости от количества циклов нагрузки NL.

 

Коэффициент срока службы ф

 

Коэффициент срока службы используется для корректирования приведенных в верх­ней таблице значений коэффициента допу­стимого контактного давления kperm (рас­считанного на срок службы Lh = 5000 ч) для различной расчетной продолжительности работы зубчатой передачи.

 

 

Рекомендации по выбору расчетного срока службы зубчатых передач: при посто­янной работе с полной нагрузкой — от 40 000 до 150 000 ч; при прерывистой полной на­грузке — от 50 до 5000 ч.

Необходимая величина сопротивления разрушению зуба обеспечивается при SF ⩾ 1 для шестерни (колесо 1). Если шестерня изготовлена из более проч­ного материала, чем зубчатое колесо 2, сле­дует также произвести проверочный расчет зубчатого колеса на изгибающие нагрузки.

 

Расчет зубчатого зацепления на изгиб и разрушение зуба

 

 

Коэффициент профиля зуба YFa

 

 

Скоростной фактор fv

 

 

[1] Оценка действительна для А = 6 (средний уровень точности).

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Пример HTML-страницы

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи классифицируются по ряду конструктивных признаков и особенностей.
В зависимости от взаимного расположения осей, на которых размещены зубчатые колеса, различают передачи цилиндрические (при параллельных осях), конические (при пересекающихся осях) и винтовые (при перекрещивающихся осях).
Винтовые зубчатые передачи применяются ограниченно, поскольку имеют низкий КПД из-за повышенного скольжения в зацеплении и низкую нагрузочную способность. Тем не менее, они имеют и некоторые достоинства – высокую плавность хода и возможность выводить концы валов за пределы передачи в обе стороны.

На рисунке 1 представлены наиболее широко применяемые виды зубчатых передач:

1 — цилиндрическая прямозубая передача;
2 — цилиндрическая косозубая передача;
3 — шевронная передача;
4 — реечная передача;
5 — цилиндрическая передача с внутренним зацеплением;
6 — винтовая передача;
7 — коническая прямозубая передача;
8 — коническая косозубая передача;
9 — коническая передача со спиралевидными зубьями;
10 — гипоидная передача.

В зависимости от вида передаваемого движения различают зубчатые передачи, не преобразующие передаваемый вид движения и преобразующие передаваемый вид движения. К последним относятся реечные зубчатые передачи, в которых вращательное движение преобразуется в поступательное или наоборот. В таких передачах рейку можно рассматривать, как зубчатое колесо с бесконечно большим диаметром.
Среди перечисленных видов зубчатых передач наиболее распространены цилиндрические передачи, поскольку они наиболее просты в изготовлении и эксплуатации, надежны и имеют небольшие габариты.

В зависимости от расположения зубьев на ободе колес различают передачи прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми (спиральными) зубьями.
Шевронные зубчатые колеса можно условно сравнивать со спаренными косозубыми колесами, имеющими противоположный угол наклона зубьев. Такая конструкция позволяет избежать осевых усилий на валы и подшипники опор, неизбежно появляющихся в обычных косозубых передачах.



В зависимости от формы профиля зубьев различают эвольвентные зубчатые передачи и передачи с зацеплением Новикова.
Эвольвентное зацепление в зубчатых передачах, предложенное еще в 1760 году российским ученым Леонардом Эйлером, имеет наиболее широкое распространение.
В 1954 году в России М. Л. Новиков предложил принципиально новый тип зацеплений в зубчатых колесах, при котором профиль зуба очерчен дугами окружностей. Такое зацепление возможно лишь для косых зубьев.
В принципе, возможно изготовление зубчатых передач и с другими формами зубьев – даже квадратными, треугольными или трапецеидальными. Но такие передачи имеют ряд существенных недостатков (непостоянство передаточного отношения, низкий КПД и т. д.), поэтому распространения не получили. В приборах и часовых механизмах иногда встречаются зубчатые передачи с циклоидальным зацеплением.

В зависимости от взаимного положения зубчатых колес передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением. Наиболее распространены передачи с внешним зацеплением.

В зависимости от конструктивного исполненияразличают закрытые и открытые зубчатые передачи. В закрытых передачах колеса помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса (картеры) и работают в масляных ваннах (зубчатое колесо погружают в масло до 1/3 радиуса).
В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании консистентной смазкой и не защищены от вредного воздействия внешней среды.

В зависимости от числа ступеней зубчатые передачи бывают одно- и многоступенчатые.

В зависимости от относительного характера движения осей зубчатых колес различают рядовые передачи, у которых оси неподвижны, и планетарные зубчатые передачи, у которых ось сателлита вращается относительно центральных осей.

Основы теории зубчатого колеса



 

Основная теорема зацепления

Профили зубьев колес должны быть сопряженными, т. е. заданному профилю зуба одного колеса должен соответствовать вполне определенный профиль зуба другого колеса.
Чтобы выяснить, какова должна быть форма профиля зубьев пары колес, чтобы зацепление обеспечивало требуемое постоянство передаточного отношения, рассмотрим два зуба С и D, принадлежащих шестерне и колесу передачи и соприкасающихся в точке S (см. рисунок 2).

С – ведущее колесо с центром вращенияО1, а D – ведомое колесо с центром вращения в точке О2. Расстояние aw между центрами О1 и О2 неизменно.
Зуб шестерни, вращаясь с угловой скоростью ω1, оказывает давление на зуб колеса, сообщая ему угловую скорость ω2.

Проведем через точку S общую для обоих профилей касательную ТТ и нормаль NN.
Очевидно, что окружные скорости точки касания зубьев S относительно центров вращения О1 и О2 будут равны:

v1 = О11и v2 = О22.

Разложим скорости v1 и v2 на составляющие v’1 и v’2 по направлению нормали NN и составляющие 1 и 2 по направлению к касательной ТТ.
Для обеспечения постоянного касания профилей необходимо соблюдение условияv’1 = v’2, иначе, если скорость точки касания на зубе шестерни будет меньше скорости точки касания на зубе колеса (т. е. v’1 < v’2) , то зуб шестерни отстанет от зуба колеса, если же точка касания на зубе шестерни будет больше точки касания на зубе колеса (v’1 > v’2), произойдет врезание зубьев.

Опустим из центров О1 и О2 перпендикуляры О1В и О2С на нормаль NN.
Поскольку треугольники aeS и BSO1 подобны, можно записать:

v’1/v1 = О1В/О1S,

откуда получим:

v’1 = v1О1В/О1S = ω1О1В.

Из подобия треугольников afS и CSO2 следует:

v’2/v2 = О2С/О2S,

откуда

v’2 = v2О2С/О2S = ω2О2С.

Но v’1 = v’2, следовательно:

ω1О1В = ω2О2С.

Передаточное число: u = ω12 = О2С/О1В. (1)

Нормаль NN пересекает линию центров О1О2 в точке П, называемой полюсом зацепления.
Из подобия треугольников О2ПС и О1ПВ следует:

О2С/О1В = О2П/О1П = rw2/rw1. (2)

Сравнивая соотношения (1) и (2), получим:

u = ω1/ ω2 = rw2/ rw1 = const. (3)

Это соотношение выражает основную теорему зацепления, которая может быть сформулирована следующим образом:
Для обеспечения постоянного передаточного числа зубчатых колес профили их зубьев должны быть очерчены по кривым, у которых общая нормаль NN, проведенная через точку касания профилей, делит расстояние между центрами О1О2 на части, обратно пропорциональные угловым скоростям.




 

Полюс зацепления П сохраняет неизменное положение на линии центров О1О2, поэтому радиусы rw2 и rw1также неизменны. Окружности радиусов rw1 и rw2 называют начальными.
При вращении зубчатых колес начальные окружности перекатываются друг по другу без скольжения, о чем свидетельствует равенство скоростей ω1 rw1 и ω2 rw2, полученное из формулы (3).

***

Из множества кривых, удовлетворяющих требованиям основной теории зацепления, практическое применение в современном машиностроении получила эвольвента окружности, которая обладает следующими свойствами:

· позволяет получить сравнительно точно и просто профиль зуба в процессе нарезания;

· без нарушения правильности зацепления допускает некоторое изменение межосевого расстояния aw, которое может появиться в результате неточностей изготовления и сборки, деформации деталей передачи при работе;

· обеспечивает высокую точность и долговечность зубьев, малые скорости скольжения точек контакта на поверхности зацепляющихся зубьев и высокий КПД.

***


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Классификация видов пространственных зубчатых передач Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 621.831

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ

ПЕРЕДАЧ

Е.Н. Валиков, А.Л. Попов

Описывается классификация цилиндрических зубчатых колёс с различными производящими профилями. Представлены наглядная классификация и визуализация основных типов зубчатых зацеплений.

Ключевые слова: зубчатое колесо, зубчатое зацепление, зубчатая передача.

Пространственные зубчатые передачи применяются для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются или скрещиваются [1]. К ним относятся: конические зубчатые передачи, смешанные конические передачи, гиперболические передачи, винтовые передачи, Гипоидные передачи, червячные передачи, спироидные передачи (рис. 1) [2].

Рис. 1. Классификация пространственных зубчатых передач

Конические зубчатые передачи — зубчатые передачи с пересекающимися осями, у зубчатых колёс которых аксоидные начальные и делительные поверхности конические. В конической передачи начальные поверхности совпадают с аксоидами. Линии зубьев конической передачи могут быть прямыми, тангенциальными, круговыми наклонными, круговыми «зерол», паллоидными (рис. 2).

Смешанные конические передачи — передачи с пересекающимися осями, аксоиды зубчатых колёс которых конические, а начальные поверхности цилиндрических и конических являются однотипными соосными поверхностями. Виды смешанных конических передач изображены на рис. 3.

а б в г д е

Рис. 2. Коническая зубчатая передача: а — схема передачи. Плоские колёса различных типов: б — прямые; в — тангенциальные; г — круговые накатные; д — круговые «зерол «; е — паллоидные

а б в г д

Рис. 3. Смешанная коническая передача: а — схема передачи;

б — цилиндро-коническая передача внешнего зацепления; в — плоско-цилиндрическая передача; г — цилиндро-коническая передача; д — реечно-коническая передача

Гиперболоидные цилиндро-конические зубчатые передачи — зубчатые передачи со скрещивающимися осями, аксоиды зубчатых колёс которых — однополостные гиперболоиды вращения.

Различают гиперболоидную зубчатую передачу первого рода, в которой сопряженные поверхности зубьев образованы в станочном зацеплении общей для них производящей поверхностью, и гиперболоидную зубчатую передачу второго рода, зубчатые колеса которой имеют сопряжённые поверхности зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью зубьев первого зубчатого колеса. Схема передачи и виды гиперболоидных передач представлены на (рис. 4).

_Формообразование фасонных поверхностей деталей

А-А

Аксоида Аксоида

Начальная _

а б в г д

Рис. 4. Гиперболоидные передачи: а — схема передачи; б — гиперболоидная цилиндро-коническая передача внешнего зацепления; в — гиперболоидная плоско-цилиндрическая передача; г — гиперболоидная цилиндрическая передача внутреннего зацепления; д — гиперболоидная цилиндро-коническая передача внутреннего

зацепления

Винтовые зубчатые передачи — гиперболоидные передачи первого рода, в которых начальные и делительные поверхности зубчатых колёс цилиндрические, а сопряженные поверхности зубьев образованы в статичном зацеплении общей для них производящей поверхностью (рис. 5).

а б в

Рис. 5. Винтовые зубчатые передачи: а — схема передачи; б — винтовая передача внешнего зацепления; г — винтовая передача внутреннего

зацепления

123

Гипоидные зубчатые передачи — гипоидные зубчатые передачи, у зубчатых колёс которых начальные поверхности конические (рис. 6).

Рис. 6. Схема гипоидной зубчатой передачи

Червячные зубчатые передачи — гиперболоидные зубчатые передачи второго рода, в которых начальные и делительные поверхности зубчатых колёс отличны от конических, шестерни имеют винтовые зубья, а зубчатые колеса имеют сопряженные поверхности зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью первого колеса.

В зависимости от принятого исходного тела червяка червячные передачи разделены на три группы: собственно червячная, тороидные с вогнутым червяком, тороидные с выпуклым червяком (рис. 7).

а

б

в

г

д

Рис. 7. Червячные зубчатые передачи: а — с цилиндрическим червяком; б — с глобоидным червяком; в — червячный вид передачи; г — тороидные с вогнутым червяком; д — тороидные с выпуклым червяком

Спироидные зубчатые передачи — гипоидные зубчатые передачи, в которых начальные поверхности зубчатых колёс конические, шестерни имеют винтовые зубья, а зубчатые колеса имеют сопряженные поверхно-

124

сти зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью зубьев первого зубчатого колеса. По форме поверхности вершин витков червяка и способу его расположения относительно межосевой линии их разделяют на три вида: цилиндрические спироидные передачи, традиционно конусные наружного зацепления, обратноконусные внутреннего зацепления (рис. 8).

а

б

в

г

Рис. 8. Спироидные зубчатые передачи: а — схема передачи; б — цилиндрическая передача; в — коническая передача наружного зацепления; г — коническая передача внутреннего зацепления

125

Все описываемые в данной статье зубчатые передачи спроектированы и разработаны для решения той или иной задачи машиностроительной отросли.

У всех перечисленных передач имеются свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе передачи, в ходе проектирования того или иного механизма необходимо иметь представление об этих зубчатых передачах для выбора наиболее подходящего способа передачи вращения.

Список литературы

1. Старжинский В.Е., Кане М.М. Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колёс и передач. Санкт-Петербург: Изд-во ПРОФЕССИЯ, 2007. 823 с.

2. Давыдов Я.С. Неэвольвентное зацепление. М.: Изд-во «Машгиз», 1950. 180 с.

3. Болотовский И.А. Справочник по геометрическому расчёту эвольвентных зубчатых и червячных передач. М.: Изд-во «Машиностроение», 1986. 448 с.

Валиков Евгений Николаевич, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Попов Александр Леонидович, асп., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет

CLASSIFICATION OF TYPES OF SPATIAL GEAR WHEELS E.N. Valikov, A.L. Popov

The classification of cylindrical gear wheels with different profiles derivatives is described. Visual classification and visualization of the main types of gearing are presented.

Key words: gear wheel, gear components.

Valikov Eugene Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, [email protected] ru, Russia, Tula, Tula State University,

Popov Alexander Leonidovich, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University

Основные виды зубчатых передач

Существует достаточно большое количество различных механизмов, предназначенных для передачи усилия и вращения. Довольно большое распространение получила зубчатая передача. Подобный механизм выступает в качестве промежуточного элемента, который изготавливается при применении металла с различными эксплуатационными характеристиками. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Общее описание

Стандартная ременная передача предусматривает использование промежуточного элемента, в качестве которого выступает ремень. Зубчатое зацепление характеризуется наличием поверхности зацепления и сопряжения зубьев. Основные элементы зубчатой передачи следующие:

  1. Ведущее и ведомое колесо.
  2. Вал, который предназначен для непосредственного крепления колес.
  3. Подшипники, обеспечивающие подвижность колес.
  4. Шпонка, исключающая вероятность проворачивания колеса на валу.

Параметры зубчатой передачи могут существенно отличаться. Для начала отметим, что между ведомым и ведущим колесом предусмотрено наличие технологического зазора, который обеспечивает скольжение и возможность теплового расширения, а также смазывание основных элементов для исключения вероятности заклинивания механизма.

Детали машин изготавливаются при применении самых различных металлов, в большинстве случаев это углеродистая сталь. Скорость вращения механизма зависит от точности шестерен, а также некоторых ее других параметров. Принцип работы устройства позволяет использовать его при создании самых различных механизмов, к примеру, насосов или передач.

Конструкция передач

Классическая схема зубчатой передачи применяется уже на протяжении длительного периода. Рассматриваемая конструкция имеет следующие особенности:

  1. В качестве основы применяется корпус. Зачастую он изготавливается из чугуна или других коррозионностойких сталей. Корпус обеспечивает надежное крепление основных элементов, а также является контейнером для смазки. Существует просто огромное количество различных корпусов, все зависит от области применения механизма.
  2. Основным элементом является вал, который передает зубчатым зацеплением вращение. Как правило, вал получает вращение от электрического привода или других элементов. Для их крепления устанавливаются подшипники. Вал подбирается под посадочное отверстие зубчатых колес, может иметь ступенчатую форму.
  3. Садятся шестерни на валы методом прессования. За счет этого исключается вероятность проворачивания элементов, которые находятся в зацеплении. Кроме этого, фиксация обеспечивается за счет шпонки.
  4. Расстояние между валами зубчатого зацепления выбирается с учетом диаметра колес, а также их других параметров.
  5. Форма шестерен может существенно отличаться. Зачастую боковая сторона имеет небольшие выступы, а рабочая поверхность представлена сочетанием зубьев. Количество зубьев, их направление и многие другие параметры могут существенно отличаться. Характеристики выбираются в зависимости от области применения механизма.

В целом можно сказать, что рассматриваемое устройство довольно просто, за счет чего обеспечивается длительный срок эксплуатации. Разновидностью зубчатой передачи также является винтовой механизм или рейка. Сегодня чертеж винтовой передачи при необходимости можно сказать с интернета.

Классифицируют зубчатые передачи по довольно большому количеству различных признаков. Только при правильном выборе наиболее подходящего варианта исполнения можно обеспечить длительный срок эксплуатации и требуемые характеристики.

Классификация зубчатых передач

Бывают самые различные виды зубчатых передач. Классификация проводится по большому количеству различных признаков:

  1. Относительное расположение осей, на которых крепятся колеса. По этому признаку выделяют механизмы с параллельными осями, пересекающимися или скрещивающимися. Проще всего в изготовлении самая распространенная цилиндрическая зубчатая передача, так как в этом случае механизм характеризуется высокой надежностью и длительным сроком эксплуатации. Если нужно изменять направление вращения, то применяется другая конструкция. Зубчатые передачи с параллельными и пересекающимися осями применяются в самых различных случаях, к примеру, при создании насосов и приводом различных устройств.
  2. Расположение зуба на поверхности изделия относительно посадочного отверстия. По этому признаку выделяют передачи с внутренним и наружным зацеплением. Кроме этого, в некоторых механизмах есть реечная конструкция: прямая рейка подходит для преобразования вращений в прямолинейное движение.
  3. По форме профиля. Чаще всего устанавливается эвольвентная зубчатая передача, но также применяются неэвольвентные механизмы. Проводится классификация зубчатых колес в зависимости от расположения теоретической линии зуба. По этому признаку выделяют прямозубые устройства и с косым расположением. Кроме этого, есть шевронная зубчатая передача и с винтовым расположением. Современная косозубая передача получила широкое распространение, так как за счет подобного расположения зуба снижается износ и степень шума. Именно поэтому подобные варианты исполнения устанавливаются в случае, когда нужно передать высокую скорость или сделать бесшумное устройство. Конические зубчатые передачи могут изготавливаться и с прямым зубом, но подобные механизмы не предназначены для длительной работы, так как зуб при работе контактирует по всей площади.
  4. Классификация проводится по конструктивному оформлению корпуса. Выделяют закрытые и открытые передачи. Первый вариант исполнения могут работать исключительно при подаче смазывающего вещества, второй работает и на сухом ходу.
  5. Передача бывает понижающая и повышающая. Выбор проводится в зависимости от того, нужно ли увеличить количество оборотов или повысить передаваемое усилие.
  6. По величине окружности выделяют тихоходные, среднескоростные и быстроходные устройства. Выбор проводится в зависимости от того, каким свойствами должно обладать полученный механизм.

Заготовки для получения основных элементов получаются путем литья или штамповки. После этого проводится дальнейшая обработка. Процесс обработки предусматривает применение дисковых и пальцевых фрез, а также шлифовальных кругов для получения требуемого качества поверхности. Другими особенностями обработки отметим следующие моменты:

  1. Подобные изделия нельзя изготовить методом чистовой прорезки выбранной фрезы. Эта технология применяется только на первоначальном этапе обработки.
  2. Следующий шаг предусматривает механическую обработку путем обкатки при непосредственном зацеплении. Для этого применяется специальное колесо, которое изготавливается при применении высокопрочного металла.
  3. В качестве основания часто применяется углеродистая сталь. Для улучшения основных качеств проводится цементация, закалка, цианирование, а также азотирование. Для получения низкокачественных изделий улучшение проводится уже после нарезки зубьев, после чего поверхность доводится до готового варианта путем шлифования или обкатки.

Цилиндрические зубчатые передачи получили самое широкое распространение. Также может устанавливаться эвольвентная разновидность устройства. Для создания особых механизмов применяются планетарные передачи, которые характеризуются более сложной конструкцией.

Многие встречаются с рассматриваемым механизмом в виде редуктора, представленного цилиндрической передачей. Их распространение можно связать со следующим моментами:

  1. Технология изготовления подобных зубчатых колес достаточно проста, было создано просто огромное количество различного оборудования, которое предназначено для производства подобного изделия.
  2. В большинстве случаев вращение передается между двумя валами, которые расположены параллельно.
  3. Редуктор также имеет специальный корпус закрытого типа. Он предназначен для защиты механизма от воздействия окружающей среды, а также накопления масла.
  4. Изменение передаваемого усилия проводится за счет изменения диаметрального размера изделий.

Многие при эксплуатации передачи не уделяют должного внимания смазке. Именно эта причина приводит к существенному износу рабочих элементов. Своевременная подача смазывающей жидкости существенно снижается трение в зоне контакта, а также снижает вероятность появления коррозии на поверхности.

Конические передачи получили также весьма широкое распространение. Их ключевой особенностью можно назвать расположение осей под углом 90 градусов относительно друг друга. Конструктивными особенностями этого варианта исполнения назовем следующие моменты:

  1. Шестерни представлены формой срезанного конуса, которые могут соприкасаться друг с другом. Боковыми сторонами. За счет этого усилие передается под углом 90 градусов и поверхность соприкосновения достаточно большая.
  2. Профиль каждого зуба характеризуется тем, что он больше у снования и меньше возле вершины.
  3. Зубчатые венцы изготавливаются с прямой, криволинейной и тангенциальной нарезкой.
  4. Выделяют также гипоидный вариант исполнения. Он характеризуется высокой плавностью хода и низким уровнем шума на момент работы. Устанавливается подобное устройство в случае, когда усилие передается на протяжении длительного периода. При применении гипоидного варианта исполнения рекомендуется смазывать зону контакта при применении специального вещества, которое также выступает в качестве охлаждения.

В отличии от цилиндрических вариантов исполнения, рассматриваемый способен передавать всего 85% несущей способности. Потери можно связать с тем, что проводится перенаправление передаваемого усилия под большим углом.

Реечные передачи также получили весьма широкое распространение. Их непосредственное предназначение заключается в преобразовании вращения в возвратно-поступательное движение. Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующие моменты:

  1. Реечная передача довольно проста в изготовлении и с ее монтажом, как правило, не возникает серьезных трудностей.
  2. Высокая надежность и хорошие нагрузочные способности также определили широкое распространение реечной передачи.
  3. Область применения довольно обширна: долбежные станки, транспортировочные механизмы, передачи других промышленных механизмов.

Разновидностью рассматриваемого варианта исполнения можно назвать зубчато-ременные передачи. Эта гибридная модель характеризуется свойствами, которые присущи обоим устройствам. К ключевым особенностям можно отнести:

  1. Тихая работа. Большинство звездочек характеризуется тем, что металл при соприкосновен на большой скорости становится причиной появления шума. Это может создавать довольно много дискомфорта.
  2. Отсутствие эффекта проскальзывания. За счет этого существенно повышается показатель КПД и область применения всего механизма.
  3. Стабильная работа при высоких оборотах достигается за счет применения гибких ремней со специальным сердечником.

Подобный механизм чаще других применяется в качестве привода электрического двигателя.

Геометрические параметры зубчатых колес

Для обеспечения качественного зацепления и условий для передачи большого усилия создается особая геометрия зубчатого колеса. Она характеризуется следующими особенностями:

  1. Боковые грани на момент работы механизма соприкасаются. Пятно контакта обеспечивается специальной криволинейной формой.
  2. Наибольшее распространение получил эвольвентный профиль.
  3. Создается угол зацепления таким образом, чтобы даже при несущественном смещении не происходило заклинивание механизма. Параметры зубчатых колес указываются на чертежах.

Основным элементом передачи можно считать зубчатые колеса. Их основными параметрами назовем следующие моменты:

  1. Делительная окружность. Она указывается на всех чертежах. Под этим параметром понимают соприкасающиеся окружности, катящиеся одна по другой без скольжения.
  2. Шаг расположения зубьев-расстояние между профильными поверхностями соседних зубьев. Этот параметр указывается для всех передач и механизмов в спецификации и на чертежах.
  3. Длина делительной окружности или модуль также является важным параметром, который нужно учитывать.
  4. Высота делительной головки.
  5. Зуб является важным элементом каждого колеса. Он характеризуется довольно большим количеством различных характеристик, среди которых отметим высоту ножки, самого зуба и делительной головки.
  6. Диаметр окружности вершин и впадин зубьев.

Некоторые их приведенных выше параметров рассчитываются при проектировании передачи, другие выбираются по табличным данным. Прямозубая передача проще всего в проектировании и изготовлении, но она характеризуется менее привлекательными эксплуатационными характеристиками. Крутящий момент и другие параметры выбираются в зависимости от поставленной задачи при проектировании конструкции.

Применение зубчатых передач

Области применения зубчатых передач весьма обширны. Сегодня подобные механизмы применяются в различных отраслях промышленности. Проведенные исследования указывают на то, что в год изготавливается несколько миллионов экземпляров подобных изделий. Рассматривая применение и назначение отметим нижеприведенные моменты:

  1. Цилиндрическая передача используется для повышения или понижения передаваемого усилия. Примером их применения можно назвать двигатели внутреннего сгорания или коробки передач, буровые и металлургические установки, оборудование горнодобывающей промышленности.
  2. Конические передачи применяют намного реже. Это прежде всего связано с тем, что они довольно сложны в производстве. Область применения – сложная механическая передача с переменными углами и изменением нагрузки. Примером можно назвать ведущие мосты транспортных средств, а также конвейеры и другие устройства, применяемые в агропромышленном комплексе.

Область применения зависит от конструктивных особенностей механизма, а также типа применяемого материала при производстве.

На момент работы слышен монотонный умеренный шум. Если появляются посторонние звуки, то это может указывать на появление существенных проблем, к примеру, сильного износа поверхности. Техническое обслуживание проводится следующим образом:

  1. Визуальный осмотр требуется для того, чтобы исключить вероятность наличия трещин или сколов на поверхности.
  2. Особое внимание уделяется тому, чтобы при работе колеса правильно зацеплялись. Слишком большой зазор может привести к сильному износу и другим проблемам, так как нагрузка распределяется неравномерно. Изменение зазора проводится путем регулировки положения вала и подшипников.
  3. На момент работы уделяется внимание тому, чтобы не возникало торцевое биение или другая неравномерность хода.
  4. Для определения правильности хода на зубья наносятся отметки при помощи специальной краски. До момента их полного засыхания валы проворачивают несколько раз. Форма отпечатка определяет то, насколько правильно соединение.
  5. После высыхания краски уделяется внимание тому, чтобы точка касания была в средней части высоты зуба. Изменить положение можно путем установки специальных подкладок под подшипники.
  6. На момент обслуживания проводится добавление требующегося количества смазывающего вещества. Как ранее было отмечено, без него существенно увеличивается степень износа поверхности.

Периодическое обслуживание позволяет существенно увеличить эксплуатационный срок устройства. На момент осмотра устройства уделяется внимание также состоянию вала, подшипников и других элементов, которые обеспечивают стабильную и надежную работу. К примеру, незначительный изгиб вала становится причиной повышенного износа определенной части колеса. В самых сложных случаях происходит его обрыв.

Достоинства и недостатки

Рассматриваемое устройство характеризуется довольно большим количеством достоинств и недостатков, которые во многом определяют область применения. К преимуществам отнесем следующие моменты:

  1. Длительный эксплуатационный срок и высокая надежность. Применение стали в качестве основного материала при изготовлении механизма определяет то, что оно может прослужить в течение длительного периода. Поверхность зуба дополнительно закаливается для снижения степени износа.
  2. При правильном и своевременном обслуживании эксплуатационный срок существенно увеличивается. Примером можно назвать применение смазывающего масла, его подачу в зону контакта.
  3. Устройство характеризуется небольшими размерами. За счет этого повышается КПД зубчатой передачи.
  4. Передача может применяться для изменения скорости в достаточно большом диапазоне.
  5. При правильном выборе колес можно исключить вероятность воздействия на поверхность чрезмерной нагрузки.

Коэффициент КПД может варьировать в достаточно большом диапазоне, зачастую он ниже 70%.

Недостатков у зубчатой передачи также довольно много. Основными можно назвать следующие моменты:

  1. При высокой скорости вращения появляется сильный шум, который может создавать массу дискомфорта.
  2. Устройство не может быстро реагировать на изменение нагрузок.
  3. Основные элементы дороги в изготовлении, получить их можно только при применении специального оборудования.

В заключение отметим, что привод угловой зубчатой передачей зачастую является незаменимым устройством. В большинстве случаев основные элементы зубчатой передачи изготавливаются в зависимости от того, какое устройство нужно получить. Большая доля производственной деятельности машиностроительных заводов связана с непосредственным производством зубчатых колес различного типа.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Зубчатые передачи

В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большое – колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так к большому колесу.
При написании расчетных формул и указании параметров передачи шестерне присваивают индекс 1, колесу – индекс 2, например: d1 , d2 , n1 , n2 .
Зубчатые передачи являются самым распространенным видом механических передач, поскольку они могут надежно передавать мощности от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 275 м/с. По этой причине они широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

Достоинства зубчатых передач

К достоинствам этого вида механических передач относятся:

  • Высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
  • Малые габариты;
  • Большой ресурс;
  • Высокий КПД;
  • Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники;
  • Постоянство передаточного числа;
  • Простота обслуживания;

Недостатки зубчатых передач

Как и любой другой вид механических передач, зубчатые передачи имеют ряд недостатков, к которым относятся:

  • Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа;
  • Шум при больших скоростях, обусловленный неточностями изготовления профиля и шага зубьев;
  • Высокая жесткость, не дающая возможность компенсировать динамические нагрузки, что часто приводит к разрушению передачи или элементов конструкции (для примера – ременная или фрикционная передача при внезапных динамических нагрузках могут пробуксовывать).

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи классифицируются по ряду конструктивных признаков и особенностей.
В зависимости от взаимного расположения осей , на которых размещены зубчатые колеса, различают передачи цилиндрические (при параллельных осях), конические (при пересекающихся осях) и винтовые (при перекрещивающихся осях).
Винтовые зубчатые передачи применяются ограниченно, поскольку имеют низкий КПД из-за повышенного скольжения в зацеплении и низкую нагрузочную способность. Тем не менее, они имеют и некоторые достоинства – высокую плавность хода и возможность выводить концы валов за пределы передачи в обе стороны.

На рисунке 1 представлены наиболее широко применяемые виды зубчатых передач:

1 – цилиндрическая прямозубая передача;
2 – цилиндрическая косозубая передача;
3 – шевронная передача;
4 – реечная передача;
5 – цилиндрическая передача с внутренним зацеплением;
6 – винтовая передача;
7 – коническая прямозубая передача;
8 – коническая косозубая передача;
9 – коническая передача со спиралевидными зубьями;
10 – гипоидная передача.

В зависимости от вида передаваемого движения различают зубчатые передачи, не преобразующие передаваемый вид движения и преобразующие передаваемый вид движения. К последним относятся реечные зубчатые передачи, в которых вращательное движение преобразуется в поступательное или наоборот. В таких передачах рейку можно рассматривать, как зубчатое колесо с бесконечно большим диаметром.
Среди перечисленных видов зубчатых передач наиболее распространены цилиндрические передачи, поскольку они наиболее просты в изготовлении и эксплуатации, надежны и имеют небольшие габариты.

В зависимости от расположения зубьев на ободе колес различают передачи прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми (спиральными) зубьями.
Шевронные зубчатые колеса можно условно сравнивать со спаренными косозубыми колесами, имеющими противоположный угол наклона зубьев. Такая конструкция позволяет избежать осевых усилий на валы и подшипники опор, неизбежно появляющихся в обычных косозубых передачах.

В зависимости от формы профиля зубьев различают эвольвентные зубчатые передачи и передачи с зацеплением Новикова.
Эвольвентное зацепление в зубчатых передачах, предложенное еще в 1760 году российским ученым Леонардом Эйлером, имеет наиболее широкое распространение.
В 1954 году в России М. Л. Новиков предложил принципиально новый тип зацеплений в зубчатых колесах, при котором профиль зуба очерчен дугами окружностей. Такое зацепление возможно лишь для косых зубьев и носит название по имени своего изобретателя – зацепление Новикова или профиль Новикова.
В принципе, возможно изготовление зубчатых передач и с другими формами зубьев – даже квадратными, треугольными или трапецеидальными. Но такие передачи имеют ряд существенных недостатков (непостоянство передаточного отношения, низкий КПД и т. д.), поэтому распространения не получили. В приборах и часовых механизмах иногда встречаются зубчатые передачи с циклоидальным зацеплением.

В зависимости от взаимного положения зубчатых колес передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением. Наиболее распространены передачи с внешним зацеплением.

В зависимости от конструктивного исполнения различают закрытые и открытые зубчатые передачи. В закрытых передачах колеса помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса (картеры) и работают в масляных ваннах (зубчатое колесо погружают в масло до 1/3 радиуса).
В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании консистентной смазкой и не защищены от вредного воздействия внешней среды.

В зависимости от числа ступеней зубчатые передачи бывают одно- и многоступенчатые.

В зависимости от относительного характера движения осей зубчатых колес различают рядовые передачи, у которых оси неподвижны, и планетарные зубчатые передачи, у которых ось сателлита вращается относительно центральных осей.

Колеса зубчатых передач в зависимости от расположения их геометрических осей могут быть ци­линдрическими, коническими или винтовыми.

Передача цилиндрическими колесами применяется при параллельном распо­ложении осей, коническими при пересекающихся осях и винтовыми при перекрещивающихся. Передачи цилиндрическими колесами могут быть внешнего и внутреннего зацепления В первом случае зубчатые колеса вращаются в противоположные стороны, а во втором — в одну и ту же. Во всех случаях вращение ведущего зубчатого колеса преобразуется во вращение ведомого зубча­того колеса через нажатие зубьев первого на зубья второго.

Червячная передача представляет собой зубчато-винтовую передачу и состоит из червяка — винта с трапецеидальной резьбой и червячного колеса — косозубого колеса с зубьями специ­альной формы. При вращении червяка его витки, находящиеся в контакте с зубьями колеса, давят на них и заставляют поворачиваться. Для обеспечения постоянного и равномерного движения не­обходимо, чтобы осевой шаг червяка был равен торцевому шагу червячного колеса. В этих передачах за каждый оборот червяка колесо поворачивается на один зуб при однозаходной резьбе, на два зуба — при двухзаходной и т.д. С помощью таких передач можно получить переда­точное число больше 200 (обычно 50. 60). Постоянно работающая червячная пара потребляет зна­чительную мощность, выделяет большое количество теплоты и требует обязательного интенсив­ного охлаждения. Этим объясняется сравнительно редкое применение червячных передач, особен­но в механизмах, передающих значительные мощности. Червячные передачи обычно отличаются свойством самоторможения.

Это свойство используется в грузоподъемных устройствах. Если необходимо получить большие передаточные чис­ла, обычно прибегают к многоступенчатым зубчатым передачам, в основном с цилиндрическими зубчатыми парами. Такие многоступенчатые передачи называются редукторами. Редукторы вы­пускаются промышленностью как самостоятельные изделия. Они стандартизированы и могут быть установлены в любой машине в соответствии со своими параметрами. Редукторы выпуска­ются одно-, двух-, трех- и многоступенчатыми с различными зубчатыми передачами (цилиндриче­скими, червячными, коническо-цилиндрическими и т.д.). Основными параметрами редукторов яв­ляются передаваемая мощность, передаточное число и частота вращения ведущего вала. В редукторах передачи располагаются внутри корпусов специальной конструкции. Нижняя часть корпуса обычно заполняется маслом, уровень которого контролируется. При вращении колес часть из них, окунаясь в масляную ванну редуктора, поднимает масло и разбрызгивает его, обес­печивая смазывание трущихся поверхностей.

Корпусы редукторов снабжаются опорными лапами для крепления к фундаментам или рамам, или рым-болтами для монтажа, а также ребрами для увеличения теплоотдачи.

Общие сведения о цепных передачах. Основные части цепных передач.При сравнительно больших межосевых расстояниях, когда нецелесообразно использовать зубча­тые передачи из-за их громоздкости и ременные — в связи с требованиями компактности или по­стоянства передаточного числа, применяются цепные передачи. Цепная передача состоит из расположенных на некотором расстоянии друг от друга двух колес. называемых звездочками, и охватывающей их цепи. Вращение ведущей звездочки пре­образуется во вращение ведомой при сцеплении их со звеньями цепи и передаче окружного уси­лия через натянутую цепь.

Цепные передачи, работающие при больших нагрузках и скоростях, помещают в специальные ко­жухи (картеры), в которых они постоянно и обильно смазываются и защищаются от загрязнения.

В качестве приводных цепей обычно применяются роликовые, втулочные, зубчатые и крюч­ковые цепи.

Все цепные передачи требуют постоянного ухода (смазывание, регулировка) и выходят из строя в основном из-за износа шарниров цепей, который приводит к увеличению шага и удлинению самой цепи.

К достоинствам цепных передач относятся применимость в широком диапазоне межцентро- вых расстояний, малые габариты и масса, простота замены и высокий КПД.

К недостаткам — возможность внезапного обрыва, удлинение вследствие износа и необходимость натяжных устройств, неравномерность скорости, особенно при малом числе зубьев звездочки.

Тема 4: Детали передач

Вопросы:

1. Назначение осей и валов. Виды.

2. Назначение подшипников. Типы подшипников.

3. Назначение муфт. Виды муфт.

4. Назначение постоянных муфт. Основные части.

5. Назначение сцепных муфт.

6. Назначение фрикционных и дисковых муфт. Схемы фрикционных дисковых муфт.

Оси и валы

Для поддержания вращающихся деталей (шкивы, зубчатые колеса, звездочки, блоки, катки, барабаны и т.д.) служат оси. Они могут быть вращающимися (вместе с установленными на них дета­лями) или невращающимися (относительно которых вращаются установленные на них детали) Оси воспринимают нагрузку от расположенных на них деталей и работают на изгиб. Детали, которые, в отличие от осей, в основном предназначены для передачи моментов, называ­ются валами. Валы, несущие на себе детали, через которые передается крутящий момент, воспринимают от этих деталей нагрузки, и поэтому работают одновременно на кручение и изгиб. Оси представляют собой прямые (в большинстве случаев переменного сечения) стержни, а валы могут быть как прямыми, так и коленчатыми и гибкими .

Оси и валы вращаются относительно опор, называющихся подшипниками. Те части валов или осей, которыми они непосредственно опираются на опоры, называются цапфами. Цапфы, вос­принимающие осевую нагрузку, называются пятами.

Изготавливаются оси обычно из конструкционных или качественных углеродистых сталей, а раз­меры поперечного сечения осей задаются из условий расчета на прочность по максимальному из­гибающему моменту. Ось рассматривают при этом как балку на шарнирных опорах. При расчете валы и оси рассматриваются как балки на шарнирных опорах и рассчитываются на прочность. Определяют величины изгибающих и крутящих моментов в опасных сечениях. Если нагрузки действуют в разных плоскостях, то их обычно раскладывают на две взаимно перпендикулярных плоскости.

Установлено, что максимальные прогибы осей и валов не должна быть больше 0,0003 от расстоя­ния между опорами вала, а в местах установки зубчатых колес — не более 0,03 от модуля зацеп­ления. Если валы и оси не отвечают таким требованиям, тоих проверяют на жесткость.

Гибкие валы.

Для передачи движения между деталями, расположенными так, что жесткую связь нельзя осуще­ствить (например, для привода вибраторов, механизированных инструментов и других ме­ханизмов), применяются гибкие валы.

Эти валы изготавливают из нескольких слоев проволоки, плотно намотанных на сердечник, при­чем каждый слой имеет противоположное направление навивки. Направление навивки наружного слоя противоположно тому, которое должен иметь вал при работе, чтобы проволока не раскручи­валась. а также, чтобы при вращении вала внутренние слои уплотнялись. Броня, покрывающая гибкий вал, вместе с ним не вращается. Она обеспечивает заданное направление, защищает вал от повреждений, удерживает на нем консистенцию смазки и предохраняет рабочих от захвата валом.

Подшипниками называются детали, которые воспринимают и передают на раму, корпус или станину опорные реакции, возникающие на цапфах валов и вращающихся осей. Различают под­шипники скольжения и качения.

Подшипники скольжения. По своей конструкции подшипники скольжения делятся на не­разъемные (глухие) и разъемные. Неразъемные относятся к простейшим подшипникам, приме­няемым при небольших угловых скоростях вращения валов и осей. Выполняются они (рис. 1.17) в виде втулок 1 из антифрикционных материалов, запрессованных непосредственно в корпусную деталь (раму или станину) или в отдельную деталь, прикрепляемую к раме. Главный недостаток этих подшипников состоит в том, что устранить увеличенный зазор, образуемый в результате из­носа втулки и цапфы, можно только заменой втулки.

Более современными являются разъемные подшипники. Он состоит из корпуса 1 и крышки 2, между ними болтами зажаты нижний 4 и верх­ний 3 вкладыши. Вкладыши изготавливаются из антифрикционных материалов или покрываются ими по внутренней поверхности. В разъем между вкладышами перед их расточкой устанавлива­ются металлические прокладки 5, которые затем, по мере износа трущихся частей, удаляются, по­зволяя уменьшить зазор между цапфой и вкладышем.

Существует множество и других конструкций подшипников скольжения. Однако, все они облада­ют рядом недостатков: большие потери энергии на трение; необходимость использования дорогих антифрикционных материалов; большие размеры в осевом направлении; сложность в эксплуата­ции. Вместе с тем подшипники скольжения имеют и некоторые неоспоримые преимущества: ма­лые размеры подшипника в радиальном направлении; работоспособность при очень высокую ско­ростях; бесшумность; разъемность; работоспособность в химически активных средах. Значительные потери на трение приводят к нагреву подшипников, вследствие чего ухудшаются условия смазывания и повышается их износ.

Смазка подшипников скольжения может быть местной и централизованной, а по характеру дейст­вия — периодической и непрерывной. При местном смазывании каждый подшипник смазывается отдельным смазочным устройством (масленкой), а при централизованном — одно устройство рас­пределяет смазку между рядом подшипников.

В современных сложных машинах с быстроходными валами основной является централизованная смазка, при которой масло с помощью масляного насоса под давлением нагнетается через мас­ляные фильтры в подшипники. По такой схеме осуществляется, например, смазывания двигателей внутреннего сгорания. Более простым способом является смазывание разбрызгиванием широко применяемое в различного рода редукторах.

Подшипники качения.

По форме тела каче­ния подшипники делятся на шариковые, роликовые и игольчатые. Роликоподшипники по сравнению с шарикоподшипниками обладают большей нагрузочной способностью. По направлению действия воспринимаемой нагрузки, они делятся на радиальные, упорные и радиально-утюрные. По количеству рядов тел вращения подшипники могут быть одно- и двухрядными. Чтобы ролики или шарики находились на одинаковом расстоянии один от другого, в подшипни­ках предусмотрены сепараторы, представляющие собой штампованные кольца с отверстиями для роликов или шариков.

Шариковые подшипники применяют в передачах с малыми и средними нагрузками. Роликовые подшипники устанавливают в передачах со значительными нагрузками, которые могут быть почти в 2 раза больше, чем допускаемые для шариковых.

Радиальные подшипники предназначены для передачи радиальных усилий при точной установке вала, а радиальные сферические — для тех случаев, когда нельзя гарантировать строгую соосность опор. Роликовые подшипники не допускают нагружения даже незначительными осевыми уси­лиями.

Основным преимуществом подшипников качения является значительно меньшей, чем у подшип­ников скольжения, коэффициент трения.

Так, для шарикоподшипников приведенный коэффициент трения = 0,001. 0,003, для роликоподшипников он примерно вдвое больше, а для подшипников скольжения = 0,02. 0,04. Кроме того, подшипники качения просты в монтаже и обслуживании, расходуют малое количество смазки, имеют сравнительно низкую стоимость и малые габариты в осевом направлении.

Основными недостатками подшипников качения являются значительные габариты в радиальном направлении, невозможность разъема в осевой плоскости и плохое восприятие ударных нагрузок. Номинальный размер, определяющий подшипник, — диаметр отверстия внутреннего кольца. Подшипники разных серий при одном и том же внутреннем диаметре имеют различные наружные размеры.

Подшипники качения очень чувствительны к абразивному изнашиванию. Поэтому они должны быть хорошо изолированы от проникновения пыли. для этой цели их закрывают крышками или специальными уплотнительными деталями, которые носят название сальников и монтажных уп­лотнителей.

Для смазывания подшипников качения применяются консистентные смазки и жидкие минераль­ные масла.

Подшипники обычно имеют условные обозначения.Порядок расположения знаков условных обозначений подшипников с внутренним диаметром от 10 до 495 мм следующий:

ХХХХХХХ

внутренний диаметр подшипника

конструктивная разновидность

Муфты

Устройства, предназначенные для соединения валов между собой и передающие крутящие момен­ты от одного вала к другому называются муфтами.

Муфты, осуществляющие постоянные соединения, носят название постоянных (неуправляемых), а те, что позволяют в процессе работы машины разъединять соединяемые детали — сцепных (управляемых).

Применение постоянных муфт определяется технологическими требованиями изготовления ма­шины, а сцепных — ее кинематикой.

Муфты в строительных машинах достаточно разнообразны по своей конструкции, поэтому рас­смотрим лишь основные, наиболее распространенные из них.

Постоянные муфты.

Могут быть глухими, предназначенными для соединения строго соосных валов, и компенсирующими — ими соединяются валы, имеющие некоторую подвижность или несооеность. Наиболее распространенными глухими муфтами являются втулочные.

Наиболее просты втулочные муфты. Крутящий момент от ведущего вала 1 на втулку 2 и от нее ведомому валу 4 передается с помощью шпонок 3 или штифтов, а сама муфта в осевом направлении фиксируется установочными винтами 5. Недостаток таких муфт заключается в необ­ходимости большого осевого смещения валов при монтаже и демонтаже. К наиболее распространенным компенсирующим муфтам относятся упругая втулочно-пальцевая и плавающая, или крестовая.

Сцепные муфты.

Применяемые в строительно-дорожных машинах сцепные муфты по способу передачи крутящего момента могут быть кулачковыми, зубчатыми, фрикционными и гидрав­лическими.

Кулачковые муфты обеспечивают постоянную жесткую связь ведущего и ведомого вала, но не допускают их включения на ходу под нагрузкой и при значительной разнице в угловых скоростях между ними.

Разновидностью кулачковой является зубчатая муфта, в которой передача крутящего момента производится с помощью большого количества кулачков-зубьев, выполненных на одной по­лумуфте в виде внутреннего зацепления, а на второй — в виде внешнего с равным первой муфте числом зубьев. Такие муфты применяются в коробках передач автомобилей, тракторов и других самодвижущихся машин. Бо­ковые поверхности зубьев в этом случае выполняются обычно, как и в зубчатых колесах, по эвольвентному профилю, удобному с технологической точки зрения.

Фрикционные муфты

Наибольшее применение в качестве сцепных получилифрикционные муфты, в которых крутя­щий момент передается за счет сил трения. В зависимости от формы поверхностей трения разли­чают следующие фрикционные муфты: дисковые, конусные, ленточные и пневмокамерные.

В зависимости от назначения усилие прижатия поверхностей трения в муфте может быть посто­янным. если выключение муфты производится лишь на короткие промежутки времени, или пе­риодическим, если муфта включается на короткие промежутки времени. Для создания постоянно­го усилия применяются предварительно затянутые пружины. Выключаться к включаться перио­дически работающая муфта может рычажной системой с воздействием на нее мускульной силы человека или, что теперь является основным, с помощью гидравлической или пневматической систем управления. В некоторых машинах с электрическим приводом включение или выключение муфт производится электромагнитными устройствами. На быстроходных валах, у которых про­скальзывание поверхностей трения муфты при включении больше, чем у тихоходных, обычно применяются дисковые муфты с несколькими поверхностями трения.

Контрольные вопросы тематической проверки.

1.Что называется деталью?

2. Какие соединения называются разъемными, какие неразъемными?

3. Объясните разницу между болтом, пиитом и шпилькой?

4. Какое соединение называется шпоночным, а какое шлицевым

5. Какими способами и видами можно получить сварное соединение?

6. Приведите примеры механических передачи?

7. Каковы преимущества и недостатки передач трением.

8. Что называется передаточным числом передач?

9. Объясните разницу между осью и валом.

10. Где и какие муфты применяются в машина

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-12; Нарушение авторского права страницы

Что такое шестерня? — Определение, детали, типы и преимущества

Что такое шестерня?

Шестерня представляет собой вращающуюся круглую часть машины с нарезанными зубьями или, в случае зубчатого колеса или зубчатого колеса, со вставленными зубьями (называемые зубьями), которые входят в зацепление с другой зубчатой ​​частью для передачи крутящего момента. Механизм также может быть неофициально известен как винтик. Преимущество зубчатых колес в том, что зубья шестерни предотвращают проскальзывание.

Зубчатое колесо представляет собой тип элемента машины, в котором равномерно расположенные зубья нарезаны вокруг цилиндрических или конических поверхностей.Блокируя пару этих элементов, они используются для передачи вращения и усилий от карданного вала к ведомому валу.

Зубчатые колеса по форме можно разделить на эвольвентные, циклоидальные и трохоидальные. Их также можно классифицировать в соответствии с положением вала на шестерни с параллельными валами, шестерни с пересекающимися валами, а также шестерни с непараллельными и непересекающимися валами. История зубчатых колес стара, и использование шестерен началось еще в Древней Греции в до н.э. в сочинениях Архимеда.

Зачем использовать Gears?

Шестерни — очень полезный передаточный механизм, который используется для передачи вращения от одной оси к другой.Как упоминалось ранее, вы можете изменить выходную скорость вала с шестернями. Допустим, у вас есть двигатель, который вращается со скоростью 100 оборотов в минуту, и вы просто хотите, чтобы он вращался со скоростью 50 оборотов в минуту.

Вы можете использовать зубчатую передачу для уменьшения скорости (а также для увеличения крутящего момента), чтобы выходной вал вращался с половиной скорости вращения двигателя. Шестерни обычно используются в ситуациях с высокой нагрузкой, потому что зубья шестерни позволяют более точно и незаметно контролировать движение вала. Это преимущество зубчатых колес перед большинством систем шкивов.

Детали зубчатого колеса

Существует несколько различных терминов, которые вам необходимо знать, когда вы только начинаете работать с зубчатыми колесами, как указано ниже. Чтобы шестерни могли зацепляться, диаметральный шаг и угол зацепления должны быть одинаковыми.

  • Ось: Ось вращения шестерни, через которую проходит вал
  • Зубья: Зубчатые грани, выступающие наружу из окружности шестерни, используемые для передачи вращения другим шестерням.Количество зубьев на шестерне должно быть целым числом. Шестерни передают вращение только тогда, когда их зубья входят в зацепление и имеют одинаковый профиль.
  • Окружность шага: Окружность, определяющая «размер» шестерни. Делительные окружности двух сцепляющихся шестерен должны быть касательными, чтобы они могли сцепляться. Если бы две шестерни были двумя дисками, приводимыми в движение за счет трения, окружность этих дисков была бы делительной окружностью.
  • Делительный диаметр: Делительный диаметр относится к рабочему диаметру шестерни, a.к. а., диаметр делительной окружности. Вы можете использовать диаметр делительной окружности, чтобы рассчитать расстояние между двумя шестернями: сумма двух диаметров деленной на 2 соответствует расстоянию между двумя осями.
  • Диаметральный шаг: Отношение количества зубьев к делительному диаметру. Две шестерни должны иметь одинаковый диаметральный шаг для зацепления.
  • Круговой шаг: Расстояние от точки на одном зубе до той же точки на соседнем зубе, измеренное по делительной окружности.(чтобы длина была длиной дуги, а не линии).
  • Модуль: Модуль зубчатого колеса — это просто круговой шаг, деленный на число Пи. С этим значением гораздо проще обращаться, чем с круговым шагом, потому что это рациональное число.
  • Угол давления: Угол давления зубчатого колеса — это угол между линией, определяющей радиус делительной окружности, и точкой, где делительная окружность пересекает зуб, и линией, касательной к этому зубу в этой точке.Стандартные углы печати составляют 14,5, 20 и 25 градусов. Угол давления влияет на то, как шестерни соприкасаются и как сила распределяется вместе с зубом. Две шестерни должны иметь одинаковый угол контакта для зацепления.

Различные типы зубчатых колес

Существует множество различных типов зубчатых колес, таких как:

  1. Цилиндрическое зубчатое колесо.
  2. Винтовая шестерня.
  3. Зубчатая рейка.
  4. Коническая шестерня.
  5. Спирально-коническая шестерня.
  6. Винтовая передача.
  7. Двойная косозубая шестерня
  8. Шестерня «елочка»
  9. Гипоидная шестерня
  10. Угловая шестерня.
  11. Червячная передача.
  12. Внутреннее зубчатое колесо

Необходимо точно понимать различия между типами зубчатых колес для обеспечения необходимой передачи усилия в механических конструкциях.

Даже после выбора общего типа важно учитывать такие факторы, как размеры (модуль, количество зубьев, угол наклона спирали, ширина поверхности и т. д.), стандарт точности, потребность в шлифовке зубьев и/или нагреве. обработка, допустимый крутящий момент, эффективность и т. д.

1. Цилиндрическое зубчатое колесо

Цилиндрическое зубчатое колесо является одним из самых популярных типов прецизионных цилиндрических зубчатых колес. Эти шестерни имеют простую конструкцию с прямыми параллельными зубьями, расположенными по окружности корпуса цилиндра с центральным отверстием, которое надевается на вал.

Во многих вариантах шестерня обрабатывается со ступицей, которая утолщает корпус шестерни вокруг отверстия без изменения поверхности шестерни. Центральное отверстие также можно прошить, чтобы цилиндрическая шестерня могла поместиться на шлицевом или шпоночном валу.

Цилиндрические зубчатые колеса используются в механических приложениях для увеличения или уменьшения скорости устройства или увеличения крутящего момента путем передачи движения и мощности от одного вала к другому через ряд сопряженных шестерен.

Цилиндрические зубчатые колеса используются для передачи движения и мощности от одного вала к другому в механической установке. Эта передача может изменить рабочую скорость оборудования, увеличить крутящий момент и обеспечить точное управление системами позиционирования. Их конструкция делает их пригодными для работы на более низких скоростях или в условиях эксплуатации с более высокой устойчивостью к шуму.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО: Что такое цилиндрическое зубчатое колесо?

2. Косозубая шестерня

Косозубая шестерня представляет собой цилиндрическую шестерню с наклонным следом зуба. По сравнению с прямозубыми зубчатыми колесами они имеют большее передаточное число, бесшумность и меньшую вибрацию, а также способны передавать большую силу. Пара косозубых шестерен имеют одинаковый угол наклона винтовой линии, но направление винтовой линии противоположно.

Косозубые и цилиндрические зубчатые колеса являются двумя наиболее распространенными типами зубчатых колес и могут использоваться во многих случаях.Цилиндрические зубчатые колеса просты и недороги в производстве, но косозубые зубчатые колеса имеют ряд важных преимуществ по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами.

Зубья косозубого колеса установлены под углом (относительно оси колеса) и имеют форму спирали. Это позволяет зубьям постепенно сцепляться, начиная с точечного контакта и перерастая в линейный контакт по мере продвижения зацепления.

Одним из наиболее заметных преимуществ косозубых зубчатых колес по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами является меньший уровень шума, особенно на средних и высоких скоростях.Кроме того, в косозубых передачах несколько зубьев всегда находятся в зацеплении, что означает меньшую нагрузку на каждый отдельный зуб. Это приводит к более плавному переходу усилий от одного зуба к другому, что снижает вибрации, ударные нагрузки и износ.

3. Зубчатая рейка

Зубья одинакового размера и формы, расположенные на равных расстояниях вдоль плоской поверхности или прямого стержня, называются зубчатой ​​рейкой. Зубчатая рейка представляет собой цилиндрическую шестерню с бесконечным радиусом делительного цилиндра. Зацепляясь с цилиндрической шестерней, он преобразует вращательное движение в поступательное движение.

Зубчатые рейки можно условно разделить на рейки с прямыми зубьями и рейки с косыми зубьями, но обе зубчатые рейки имеют прямые линии зубьев. Обрабатывая концы зубчатых реек, можно соединить зубчатые рейки встык.

4. Коническое зубчатое колесо

Коническое зубчатое колесо представляет собой зубчатый вращающийся элемент машины, используемый для передачи механической энергии или мощности на валу между валами, которые пересекаются перпендикулярно или под углом. Это приводит к изменению оси вращения вала мощности.Помимо этой функции, конические зубчатые колеса также могут увеличивать или уменьшать крутящий момент, оказывая противоположное влияние на угловую скорость.

Коническую шестерню можно представить в виде усеченного конуса. На его боковой стороне фрезерованы зубья, которые сцепляются с другими шестернями с собственным набором зубьев. Шестерня, передающая мощность на валу, называется ведущей шестерней, а шестерня, через которую передается мощность, называется ведомой шестерней.

Количество зубьев ведущей и ведомой шестерен обычно различно для обеспечения механического преимущества.Соотношение между количеством зубьев ведомой и ведущей шестерни известно как передаточное число, а механическое преимущество — это отношение выходного крутящего момента к входному крутящему моменту.

5. Спирально-коническое зубчатое колесо

Спирально-коническое зубчатое колесо представляет собой коническое зубчатое колесо с изогнутыми линиями зубьев. Из-за более высокого коэффициента контакта зубьев они превосходят прямозубые конические шестерни по эффективности, прочности, вибрации и шуму. С другой стороны, их сложнее производить.

Кроме того, поскольку зубья изогнуты, они создают осевое усилие.В спирально-конических зубчатых колесах зубчатое колесо с нулевым углом закручивания называется нулевым коническим зубчатым колесом.

6. Винтовые передачи

Винтовые передачи представляют собой пару одноручных косозубых передач с углом закручивания 45° на непараллельных, непересекающихся валах. Поскольку контакт зуба является точечным, их грузоподъемность низкая, и они не подходят для передачи большой мощности.

Поскольку мощность передается за счет скольжения поверхностей зубьев, необходимо уделять внимание смазке при использовании винтовых передач.Нет никаких ограничений в отношении комбинаций количества зубов.

7. Двойная косозубая шестерня

Двойная косозубая шестерня представляет собой разновидность косозубой шестерни, в которой две винтовые поверхности расположены рядом друг с другом с разделяющим их зазором. Каждая грань имеет одинаковые, но противоположные углы спирали.

Использование набора зубчатых колес с двойной спиралью устраняет осевые нагрузки и дает возможность еще большего перекрытия зубьев и более плавной работы. В качестве косозубых передач в закрытых зубчатых передачах обычно используются двойные косозубые шестерни.

8. Шестерня типа «елочка»

Шестерня типа «елочка» очень похожа на зубчатое колесо с двойной косозубой передачей, но у них нет зазора, разделяющего две винтовые поверхности. Шестерни типа «елочка», как правило, меньше, чем аналогичные двойные косозубые, и идеально подходят для применения в условиях сильных ударов и вибрации. Шестеренчатая передача используется не так часто из-за сложности изготовления и высокой стоимости.

9. Гипоидное зубчатое колесо

Гипоидное зубчатое колесо очень похоже на спирально-коническое зубчатое колесо, но в отличие от спирально-конических зубчатых колес они работают на непересекающихся валах.В гипоидной схеме, поскольку шестерня установлена ​​в другой плоскости, чем шестерня, валы поддерживаются подшипниками на обоих концах вала.

10. Угловая шестерня

Угловая шестерня представляет собой коническую шестерню с передаточным отношением 1. Они используются для изменения направления передачи мощности без изменения скорости. Различают прямые угловые и спиральные угловые передачи. При использовании спиральных угловых передач возникает необходимость рассмотреть возможность использования упорных подшипников, поскольку они создают осевое усилие в осевом направлении.

Помимо обычных угловых зубчатых колес с углом наклона вала 90°, косые зубчатые колеса с любым другим углом наклона вала называются угловыми косыми зубчатыми колесами.

11. Червячная передача

Винт, нарезанный на валу, называется червяком, сопряженная шестерня — червячным колесом, а вместе на непересекающихся валах называется червячной передачей. Червяки и червячные колеса не ограничиваются цилиндрическими формами. Существует тип песочных часов, который может увеличить коэффициент контакта, но его производство становится более сложным.

Из-за скользящего контакта поверхностей зубчатых колес необходимо уменьшить трение.По этой причине, как правило, для червяка используется твердый материал, а для червячного колеса – мягкий материал. Несмотря на низкую эффективность из-за скользящего контакта, вращение плавное и бесшумное. Когда угол опережения червяка мал, он создает функцию самоблокировки.

12. Внутреннее зубчатое колесо

Внутреннее зубчатое колесо имеет зубья, нарезанные внутри цилиндров или конусов, и работает в паре с внешним зубчатым колесом. В основном внутренние шестерни используются для планетарных передач и зубчатых муфт валов.Существуют ограничения на разницу в количестве зубьев между внутренними и внешними шестернями из-за эвольвентной интерференции, трохоидной интерференции и проблем с обрезкой.

Направления вращения внутренней и внешней шестерен в зацеплении одинаковы, но противоположны, когда в зацеплении находятся две внешние шестерни.

Преимущества зубчатой ​​передачи

  • Зубчатые передачи обеспечивают широкий диапазон скоростей и крутящего момента при той же входной мощности, с более точной синхронизацией, чем цепная система, меньшими потерями на трение и шумом.
  • Шестерня принудительная; следовательно, большое отношение скоростей может быть получено с минимальным пространством.
  • Шестерни механически прочны, что позволяет поднимать более высокие грузы.
  • Зубчатые передачи применяются для передачи больших ВЧ
  • Применяются для передачи движения при малом межосевом расстоянии валов
  • Применяются для большого снижения скорости и для передачи крутящего момента.
  • Шестерни требуют только смазки; следовательно, требуется меньше обслуживания.
  • С помощью зубчатых передач мы можем передавать движение между непараллельными пересекающимися валами.
  • Они используются для принудительного привода, поэтому его отношение скоростей остается постоянным.
  • Имеют длительный срок службы, поэтому система передач очень компактна

Недостатки шестерен

  • Не подходят для больших скоростей.
  • Не подходят для передачи движения на большое расстояние.
  • Из-за зацепления зубчатого колеса шестерни некоторые части машины могут быть необратимо повреждены в случае чрезмерной нагрузки.
  • У них нет гибкости.
  • Шестерня работает шумно.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое снаряжение?

Шестерня представляет собой вращающуюся круглую часть машины, имеющую нарезанные зубья или, в случае зубчатого колеса или зубчатого колеса, вставленные зубья (называемые зубьями), которые входят в зацепление с другой зубчатой ​​частью для передачи крутящего момента. Механизм также может быть неофициально известен как винтик. Преимущество зубчатых колес в том, что зубья шестерни предотвращают проскальзывание.

Какие существуют типы снаряжения?

Существует множество типов зубчатых колес, таких как:

  • Цилиндрическое зубчатое колесо.
  • Винтовая шестерня.
  • Зубчатая рейка.
  • Коническая шестерня.
  • Спирально-коническая шестерня.
  • Винтовая передача.
  • Угловая шестерня.
  • Червячная передача.
  • Внутреннее зубчатое колесо

Каково применение зубчатых колес?

Шестерни используются для передачи движения и крутящего момента между компонентами машин в механических устройствах. В зависимости от конструкции используемой зубчатой ​​пары шестерни могут изменять направление движения и/или увеличивать выходную скорость или крутящий момент.

Каковы преимущества снаряжения?

Используются для значительного снижения скорости и передачи крутящего момента. Шестерни требуют только смазки; следовательно, требуется меньше обслуживания. С помощью зубчатых передач мы можем передавать движение между непараллельными пересекающимися валами. Они используются для положительного привода, поэтому его отношение скоростей остается постоянным.

Что такое механическая передача?

Шестерни представляют собой механические компоненты, передающие вращение и мощность от одного вала к другому, если каждый вал имеет выступы (зубья) соответствующей формы, равномерно расположенные по его окружности, так что при вращении следующий зуб входит в пространство между зубьями другой вал.

Какие есть 4 типа передач?

Типы зубчатых колес:

  • Цилиндрическое зубчатое колесо: Цилиндрическое зубчатое колесо имеет угол винтовой линии 0°.
  • Червячная передача: Червячная передача используется в прямоугольных редукторах. Они «поворачивают за угол».
  • Косозубая шестерня: Это угловая зубчатая передача.
  • Коническое зубчатое колесо: Конические зубчатые колеса, как правило, имеют более низкое передаточное число и работают с более высоким КПД, чем червячные.

Как работают механические передачи?

Шестерни — это колеса с зубьями, которые соединяются друг с другом.При включении одной шестерни крутится и другая. Если шестерни разного размера, их можно использовать для увеличения мощности крутящего момента. Меньшее колесо вращается быстрее, но с меньшим усилием, а большее — медленнее и с большим усилием.

Для чего используются шестерни в механических устройствах?

Шестерни используются для передачи движения и крутящего момента между компонентами машин в механических устройствах. В зависимости от конструкции используемой зубчатой ​​пары шестерни могут изменять направление движения и/или увеличивать выходную скорость или крутящий момент.

Какие существуют 3 основных типа шестерен?

Существует три основных категории зубчатых колес в соответствии с ориентацией их осей. Конфигурация: параллельные оси / прямозубая шестерня, косозубая шестерня, зубчатая рейка, внутренняя шестерня.

Почему в современных автомобилях 6 передач?

Высшие передачи в обоих типах автомобилей обычно зарезервированы для движения на более высоких скоростях, например, когда вы едете по автомагистрали. Преимущество 6-й передачи заключается в том, что автомобиль часто может чувствовать себя более комфортно при движении со скоростью 70 миль в час, чем при ограничении 5 передачами вперед.

Что такое составная шестерня?

Составная шестерня представляет собой набор шестерен, скрепленных вместе. Следовательно, они вращаются с одинаковой скоростью. Пример можно увидеть ниже. Шестерни, из которых состоит составная шестерня, обычно отличаются размерами и имеют разное количество зубьев. Это полезно, если есть необходимость ускорить или замедлить конечный результат.

Какая коробка передач используется в двухколесном транспортном средстве?

В большинстве двухколесных транспортных средств с механической коробкой передач используется секвентальная коробка передач. Большинство мотоциклов (кроме скутеров) переключают передачи (которых у них все чаще пять или шесть) с помощью ножного рычага переключения передач.

Какие примеры зубчатых колес?

Примерами обычных объектов с шестеренками являются нецифровые часы, транспортные средства, дрели, ручные консервные ножи и велосипеды. Еще одно применение шестеренок — «расширение физических возможностей человеческого тела». Инвалидные коляски с электроприводом и подъемники имеют шестерни.

Для чего используются 4 шестерни?

4 основных способа использования передач:

  • Скорость. Для эффективного изменения скорости системы можно использовать шестерни разного размера.
  • Сила. В аналогичной установке вы можете использовать шестерни для увеличения силы системы; что дополнительная скорость не появляется из ниоткуда.
  • Направление вращения.
  • Движение.

Для чего нужны шестерни?

Шестерни служат двум основным целям: увеличению скорости или увеличению силы. Для увеличения одного из них необходимо идти на компромиссы. Например, чтобы увеличить скорость вращения колес велосипеда, необходимо увеличить усилие, прикладываемое к педалям.Точно так же, чтобы увеличить усилие на колесах, педали нужно крутить быстрее.

Для чего используется коническая шестерня?

Конические шестерни используются для соединения валов, оси которых расположены под углом друг к другу, хотя в большинстве случаев валы расположены под прямым углом. Профиль зуба в основном такой же, как у цилиндрических зубчатых колес, за исключением того, что зуб становится все меньше по мере приближения к вершине выступающего конуса.

Что такое внутренняя шестерня?

Внутренние зубчатые колеса представляют собой зубья шестерни, образующиеся на внутреннем диаметре цилиндра, в то время как внешние зубчатые колеса имеют зубья шестерен, образующиеся на внешнем диаметре компонента.Хотя существует несколько различных типов зубчатых колес, только два могут быть изготовлены как внутренние, так и внешние зубчатые колеса, прямозубые и косозубые.

Какие существуют типы зубчатых передач?

Ниже приведены различные типы зубчатых передач:

  • Простая зубчатая передача.
  • Составные зубчатые передачи.
  • Перевернутые зубчатые передачи.
  • Планетарные зубчатые передачи.

Какой тип передач наиболее распространен?

Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее распространенным типом зубчатых колес.Это те, о которых думают люди, когда представляют себе, как выглядит снаряжение. Они с прямыми зубами и похожи на винтики. Такие устройства, как стиральные машины, электрические отвертки и многое другое, используют их.

Что такое шестерня?

Шестерня-шестерня. Шестерня — это меньшая из двух зацепленных шестерен в сборке. Шестерни могут быть прямозубыми или косозубыми, а также ведущими или ведомыми шестернями, в зависимости от применения. Шестерни используются во многих различных типах зубчатых передач, таких как зубчатое колесо или реечная шестерня.

Какая шестерня используется в дифференциале?

В автомобилях с задним приводом центральный приводной вал (или карданный вал) входит в зацепление с дифференциалом через гипоидную передачу (кольцо и шестерню). Зубчатый венец установлен на водиле планетарной цепи, образующей дифференциал. Эта гипоидная передача представляет собой коническую передачу, изменяющую направление вращения привода.

Больше передач делает машину быстрее?

Более высокая передача увеличивает скорость вращения колеса, но снижает крутящий момент (силу), создаваемый колесом (при заданной частоте вращения двигателя).Чем быстрее едет автомобиль, тем быстрее должны вращаться колеса, но тем больше усилий требуется для преодоления сопротивления воздуха.

Что лучше 6 скоростей или 8 скоростей?

Высокоэффективная 8-ступенчатая коробка передач имеет множество преимуществ для потребителя. Первым и наиболее востребованным преимуществом является повышение эффективности использования топлива. Это может улучшить экономию топлива на 11% по сравнению со старой 6-ступенчатой ​​коробкой передач и до 14% по сравнению с современными 5-ступенчатыми коробками передач.

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Распространенные типы шестерен

Шестерня – это вращающаяся часть машины с нарезанными зубьями, которые входят в зацепление с другой зубчатой ​​частью для передачи крутящего момента.Редукторные устройства способны изменять крутящий момент, скорость и направление источника энергии. Они могут быть установлены на валах, а их осевые линии могут быть параллельны или под любым углом друг к другу и в одной или нескольких плоскостях.

Зубчатые колеса подразделяются на пять основных конструктивных категорий: прямозубые, косозубые. конические, червячные и гипоидные. Как правило, ориентация вала, эффективность, скорость и крутящий момент определяют, какой тип следует использовать для конкретного применения.

 

Цилиндрическая шестерня

Винтовая шестерня

Червячная передача

Коническая шестерня

Гипоидная передача

 

Цилиндрическое зубчатое колесо

 

Цилиндрические зубчатые колеса представляют собой прямозубые зубчатые колеса.Это самые простые шестерни. Состоящие из цилиндра или диска с зубьями, выступающими радиально, они могут быть правильно зацеплены друг с другом только в том случае, если они установлены на параллельных валах. Край каждого зуба прямой и выровнен параллельно оси вращения. Цилиндрические зубчатые колеса не создают осевого усилия, как некоторые другие типы зубчатых колес.

Шестерни применяются в устройствах с умеренными скоростями, включая приводы мельниц, подъемное оборудование, а также машины общего назначения. Они в основном используются из-за их низкой стоимости, отсутствия торцевой тяги и низких эксплуатационных расходов.

 

Винтовая шестерня

 

Зубья расположены под углом к ​​оси вала. Это угол спирали. Углы спирали варьируются от нескольких градусов до примерно 45 градусов. Зубья в парных косозубых передачах, работающих на параллельных валах, должны иметь одинаковый угол наклона зубьев, но должны быть направлены в противоположную сторону. Например, правосторонняя шестерня зацепляется с левосторонней.

Косозубые шестерни работают тише, с меньшей вибрацией и работают с большей скоростью.Они могут выдерживать большую нагрузку, чем цилиндрические зубчатые колеса. Косозубые передачи создают осевые нагрузки. Это необходимо учитывать при выборе подшипников.

Эти шестерни могут быть одновинтовыми и двойными косозубыми.

Двойные косозубые шестерни имеют 2 набора зубьев на одной шестерне с противоположными углами зубьев. Канавка разделяет два набора. Эти типы передач гораздо более эффективны в случае ударов и вибрации. Они используются для приложений, требующих высокой скорости и высокого отношения в одной ступени.

 

Червячная передача

 

Комплект червячной передачи состоит из цилиндрического червяка, входящего в зацепление с большей шестерней, часто называемой колесом. Червяку с винтовой резьбой требуется несколько оборотов, чтобы провернуть колесо за один оборот. Эти зубчатые передачи имеют высокие передаточные числа.

Червячная резьба доступна в одинарном, двойном и других вариантах. Это можно определить по количеству витков на конце червяка. Винтовой механизм тихий и обеспечивает постоянную выходную скорость без пульсаций.

Поскольку червячная резьба скользит по зубьям колеса, а не катится, ее эффективность ниже, чем у других типов передач.

Червячные передачи

подходят для применения в условиях ударных нагрузок.

 

Коническая шестерня

 

Конические зубчатые передачи передают мощность между валами с осями, пересекающимися под углом 90 градусов. Иногда угол может быть другим. У них зубья нарезаны на угловой или конической поверхности и обычно имеют угол давления 20 градусов.Конические шестерни создают осевые нагрузки на оба вала, и это следует учитывать при проектировании узлов крепления вала.

Существует три основных типа конических зубчатых колес: 

  • Конические шестерни с прямыми зубьями — с прямыми зубьями
  • Спирально-конические шестерни — с изогнутыми зубьями
  • Косозубые шестерни — прямые зубья, но под углом к ​​оси вала.


Гипоидный редуктор

 

Гипоидные шестерни аналогичны спиральным коническим шестерням, только осевые линии валов не пересекаются.Они прочнее и работают плавнее и тише, чем спиральные шестерни, из-за более высокого коэффициента контакта. Хотя высокое контактное давление и скорость скольжения требуют смазки, эти шестерни широко используются в автомобильных дифференциалах заднего привода.

 

Мы тесно сотрудничаем с инженерными группами вышеуказанных компаний, чтобы обеспечить превосходное обслуживание клиентов и техническую поддержку.

Если у вас есть какие-либо вопросы  , напишите нам через чат  (один из членов нашей команды ответит на ваши вопросы),  позвоните нам  или  , отправьте нам запрос на расчет стоимости .Команда HVH всегда готова помочь вам.

 

Запрос цитаты

 


Владимир Арутюнян

Владимир Арутюнян является учредителем HVH Industrial. Он имеет степень магистра в области машиностроения и более 10 лет опыта работы в области передачи механической энергии.

Не стесняйтесь связаться с Владом на Linkedin: https://www.linkedin.com/in/vladharut



Что такое снаряжение? Что такое типы зубчатых колес

Сегодня мы обсудим, что такое зубчатое колесо и его типы, такие как цилиндрическое зубчатое колесо, косозубое зубчатое колесо, червячное зубчатое колесо, зубчатая рейка и т. д.Следует отметить, что шестерни используются почти во всех механических устройствах для получения различного крутящего момента и соотношения скоростей. Это положительное устройство передачи энергии и основной компонент всех механических устройств. В силовой передаче используются различные типы зубчатых передач. Мы обсудим все это подробно.

Что такое Gear?

Шестерня представляет собой зубчатый цилиндрический или роликовый компонент машины, который входит в зацепление с другим зубчатым цилиндром для передачи мощности от одного вала к другому.Он в основном используется для получения различного соотношения крутящего момента и скорости или изменения направления ведущего вала и ведомого вала.

Существует много других устройств передачи энергии, таких как ременная передача, цепная передача, канатная передача и т. д., но главное преимущество зубчатой ​​передачи состоит в том, что проскальзывание между ведущим и ведомым звеном практически отсутствует или практически отсутствует. Tt в основном используется там, где есть небольшое расстояние между ведущей осью и ведомым валом, например, велосипед, мотоцикл, автомобиль и т. д. сказать, что это консервативно.он может быть преобразован из одной формы в другую. Мы знаем, что мощность является функцией скорости и крутящего момента, или мы можем сказать, что мощность является произведением крутящего момента (Сила при вращательном движении) и скорости (P = TV) вала. Поэтому, когда мы соединяем маленькую шестерню на ведущем валу и большую шестерню на ведомом валу, скорость ведомого вала уменьшается на единицу оборота ведущего вала.

Поскольку мощность является консервативной, в соответствии с этим крутящий момент ведомого вала увеличивается в соответствии с отношением ведущей шестерни к ведомой шестерне или в соответствии с отношением скорости ведущего колеса к скорости ведомого колеса.Таким образом, используя различные размеры шестерен, мы можем получить множество комбинаций крутящего момента и скорости ведомого элемента.

Типы зубчатых колес:

Зубчатые колеса можно разделить на различные типы в зависимости от конструкции зубьев, использования, направления передачи движения и т. д., но в основном они классифицируются в соответствии с конструкцией зубьев. Сегодня мы опишем наиболее важные его виды.

1. Цилиндрическое зубчатое колесо:

Эти зубчатые колеса используются для передачи мощности в одной плоскости или когда ведущий и ведомый валы параллельны друг другу.В этом типе зубьев шестерни нарезаны параллельно оси валов, поэтому, когда они входят в зацепление с другим прямозубым зубчатым колесом, они передают мощность на параллельный вал, а когда они соединяются с косозубым зубчатым колесом, они передают мощность под углом к ​​ведущей оси.

Цилиндрическая шестерня

2. Косозубая шестерня:

На косозубых шестернях зубья нарезаны под углом от ее оси. Он имеет цилиндрический ролик со спиралевидными зубьями. Основным преимуществом косозубых зубчатых колес является то, что они работают с меньшим шумом и вибрацией, поскольку нагрузка распределяется на полную спираль по сравнению с прямозубыми зубчатыми колесами.Он также имеет меньший износ, благодаря чему широко используется в промышленности. Он также используется для передачи мощности по параллельному валу, но иногда они также используются для передачи мощности по непараллельному валу. В косозубых передачах, если шестерня (ведущая шестерня) нарезана с правосторонними зубьями, то шестерня (ведомая шестерня) нарезана с левым или в противоположном направлении.

Косозубая шестерня

3. Двойная косозубая или шевронная шестерня:

Эта шестерня имеет правые и левые зубья на одной шестерне.Эта шестерня используется для обеспечения дополнительной площади сдвига на шестерне, что также требуется для передачи более высокого крутящего момента. Это то же самое, что спираль.

Двойная косозубая шестерня

ТАКЖЕ ЧИТАЙТЕ: ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

4. Коническая шестерня:

Эта шестерня используется для передачи мощности между перпендикулярами. Ведущий вал и ведомый вал образуют прямой угол друг с другом, и обе оси вала встречаются в одной точке. Эта шестерня имеет винтовые или спиральные зубья конической формы и входит в зацепление с той же шестерней.

Коническая шестерня

5. Реечная шестерня:

Эта шестерня используется в системе рулевого управления автомобиля. В этом типе шестерни зубья нарезаны по прямой прямолинейной геометрии, известной как рейка, и одной цилиндрической шестерне, известной как шестерня. Это используется для преобразования вращательного движения в линейное движение. Он рассматривается как ведомая шестерня с бесконечным радиусом.

Реечная передача

6. Червячная передача:

Этот тип передачи используется для передачи мощности на непересекающийся вал, образующий прямой угол.В этом типе устройства ведущая шестерня представляет собой винтовую шестерню, а ведомая шестерня представляет собой косозубую шестерню или шестерню со спиральными зубьями, как показано на рисунке.

Червячная передача

      Теперь мы знаем, что такое шестерня и ее виды. Если у вас есть какие-либо вопросы, то задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше информативных статей. Спасибо, что прочитали это.


Типы зубчатых колес — руководство по 11 важным типам, которые вы должны знать

Цилиндрические зубчатые колеса: Цилиндрическое цилиндрическое зубчатое колесо с параллельными осями и прямыми зубьями, которое является одним из наиболее часто используемых типов зубчатых колес благодаря своей простоте, широкому спектру применения и экономичности.Цилиндрические зубчатые колеса несут и передают радиальные нагрузки и обычно используются в приложениях с низкой скоростью вращения, поскольку они имеют тенденцию становиться шумными на более высоких скоростях.
Косозубые зубчатые колеса / Сухие фиксированные зубчатые колеса: Косозубые зубчатые колеса также имеют цилиндрическую форму, но имеют наклонные зубья, образующие форму спирали, так что они могут передавать как крутящий момент, так и осевое усилие, хотя последнее не всегда полезно в их применении и должно быть приспособлено . Преимуществом винтовой формы зубьев является низкий уровень шума и вибрации при работе даже при высоких скоростях вращения, а также способность передавать даже большие нагрузки, чем прямозубые шестерни.
Двойные косозубые шестерни / Шестерни-елочки: Шестерни-елочки представляют собой две косозубые шестерни, склеенные бок о бок с зубьями, имеющими противоположную ориентацию. Причина такого расположения заключается в устранении тяги, создаваемой в одновинтовой передаче, за счет того, что нагрузки уравновешивают друг друга. Основным недостатком является то, что их трудно изготовить с требуемой точностью, поэтому они довольно дороги в приобретении.
Конические шестерни / угловые шестерни:  Конические шестерни относятся к типу пересекающихся осей/валов, поэтому их соединение осуществляется с вертикальным наклоном. Их форма коническая, а их зубья могут быть прямыми или спиралевидными для более тихой работы. Хотя угол 90 градусов между взаимосвязанными осями не является обязательным, они обычно встречаются в таком расположении и имеют одинаковое количество зубьев, поэтому скорость вращения между ними одинакова.Этот тип конических зубчатых колес называется угловым зубчатым колесом и используется в тех случаях, когда изменения скорости не требуются. Любой другой угол и разница в количестве зубьев просто называется коническим зубчатым колесом.
Гипоидные шестерни:  Гипоидные шестерни очень похожи на спиральные конические шестерни, с той лишь разницей, что их оси вращения не совпадают. Как следствие этого, конструкция зубьев, которые в противном случае размещаются на гиперболических конических деталях, должна быть очень тщательно изготовлена ​​в отношении их угла.Они обычно используются в приложениях, где требуется снижение/увеличение скорости, поэтому их часто можно найти в трансмиссиях транспортных средств, что позволяет использовать более компактные реализации, поскольку шестерня не должна быть над гипоидной передачей, а должна быть сбоку от нее.
Червячные передачи: Червячная передача представляет собой тип зубчатой ​​передачи, состоящий из цилиндрической шестерни, похожей на косозубую. Однако он также включает в себя шестерню вала с винтовой резьбой, расположенной в параллельной плоскости, но с осевым поворотом на 90 градусов по отношению к первому элементу.Благодаря плотному соединению двух элементов червячная передача работает тихо и без вибраций. Наиболее распространенные области применения червячной передачи имеют характеристики решительного снижения скорости, блокировки и точности. Типичным примером таких передач являются настроечные ключи струнных музыкальных инструментов.
Зубчатые рейки и шестерни:  Подобно червячному механизму, зубчатая рейка представляет собой своего рода прямозубую шестерню, соединенную с прямой зубчатой ​​рейкой, причем одна из двух устойчиво фиксируется на месте, а другая перемещается влево и вправо.Типичным применением реечной передачи является рулевое колесо, где положение цилиндрической шестерни заблокировано, а рейка перемещается влево и вправо, впоследствии перемещая рулевые тяги и рулевой рычаг для поворота колес. Поскольку скорость вращения зубчатой ​​рейки и шестерни очень низкая, зубья не нужно наклонять или закручивать по спирали, и они не производят никаких звуков или вибраций.
Звездочки: Звездочки — это типы шестерен с более острыми зубьями, поскольку они предназначены не для соединения с другими шестернями, а с ремнями или цепями.Типичным примером является велосипедная звездочка, зубья которой входят в зазоры в металлической цепи, перемещая заднее колесо вперед. В промышленности звездочки обычно используются в конвейерных системах, хотя обычно предпочтительны другие типы зубчатых колес, которые являются более безопасными и менее подверженными износу.
Внутренние зубчатые колеса: Внутренние зубчатые колеса представляют собой цилиндры, зубья которых находятся на внутренней стороне их радиуса. Преимуществом такой передачи является экономия места и тот факт, что они не меняют направление вращения, поэтому они используются в приложениях, требующих этих характеристик.Чаще всего их можно найти в планетарных редукторах.
Эпициклические шестерни / Планетарные шестерни: Типичная компоновка планетарных шестерен — или планетарных шестерен — включает в себя центральную прямозубую шестерню и внешнее прямозубую шестерню, которая перемещается по ее периметру. Суть такого устройства заключается в эффективном преобразовании возвратно-поступательного движения во вращение. Типичным примером такой системы являются паровозы раннего возраста, показывающие, что различные типы передач играли важную роль в истории.
Гармонические зубчатые колеса: Гармонический привод / Гармонические зубчатые колеса или Волновые зубчатые колеса представляют собой довольно сложные типы зубчатых колес и фактически представляют собой наборы планетарных зубчатых колес, соединенных внутри оболочки и вращающихся соосно. Эти системы очень точны, имеют полное отсутствие люфта и могут достигать высоких передаточных чисел, оставаясь при этом очень компактными. Их основным сектором применения являются дифференциальные передачи, где точность и компактность имеют решающее значение, поэтому они используются в аэрокосмической, роботизированной и промышленной технике управления движением.Более подробную информацию о Harmonic Drive можно найти здесь.

То же снаряжение, но другое название: обзор терминов Gear

Существует множество терминов, которые можно использовать для описания различных типов зубчатых колес. Некоторые термины очень распространены. О некоторых вы, возможно, никогда не слышали. В некоторых случаях существует несколько разных терминов для описания одного и того же типа снаряжения.

В этом посте мы собрали некоторые термины, которые, как мы слышали, используются для описания типов снаряжения, которые мы производим. К каждому термину прилагается краткое описание того, что представляет собой каждый тип снаряжения, и как он может соотноситься с другими подобными терминами снаряжения.

Мы надеемся, что этот обзор поможет дать некоторые разъяснения тем из вас, кто использует терминологию снаряжения, будь то каждый день или время от времени.

Условия передачи

Коническое зубчатое колесо – Коническое зубчатое колесо, иногда просто называемое коническим, представляет собой конусообразную шестерню, предназначенную для передачи движения между пересекающимися осями. Обычно они устанавливаются на валах, расположенных под углом 90 градусов друг к другу, но могут быть сконструированы практически под любым углом. Другой родственный термин, который вы можете здесь использовать, — это угловая шестерня, которая представляет собой тип конической шестерни, в которой сопрягаемые пары имеют одинаковое количество зубьев.

Шлифовальные шестерни – Шлифованные шестерни изготавливаются в процессе шлифования зубчатых колес, также известного как шлифование зубьев зубчатых колес. Зубошлифование позволяет производить высокоточные зубчатые колеса, поэтому шлифованные зубчатые колеса могут соответствовать более высоким требованиям к качеству (AGMA, DIN, JIS или ISO), чем нарезанные зубчатые колеса. Зубошлифование особенно эффективно, когда шестерни деформируются в процессе термообработки и форма зубьев больше не соответствует требованиям чертежа. Этим методом можно изготавливать как прямозубые, так и косозубые шестерни.

Косозубая шестерня – В то время как зубья цилиндрических шестерен нарезаются прямо и устанавливаются параллельно оси шестерни, зубья косозубых шестерен нарезаются и шлифуются под углом к ​​поверхности шестерни. Это позволяет зубьям зацепляться (зацепляться) более плавно, поэтому они работают более плавно и тихо, чем прямозубые шестерни, и обычно могут выдерживать более высокую нагрузку. Косозубые шестерни также известны как косозубые шестерни.

Шестерня-шестерня — Шестерня — это меньшая из двух шестерен в зацеплении в сборке.Шестерни могут быть прямозубыми или косозубыми, а также ведущими или ведомыми шестернями, в зависимости от применения. Шестерни используются во многих различных типах зубчатых передач, таких как зубчатое колесо или реечная шестерня.

Шестерня насоса — Шестерня насоса — это название шестерни, используемой в шестеренчатых насосах. Они состоят из ведущей и ведомой шестерен и могут быть прямозубыми или косозубыми. Не путайте, термин «шестеренчатый насос» относится ко всему насосу, а «шестерни насоса» относятся только к шестерням.Шестеренчатые насосы — это объемные насосы прямого вытеснения, то есть они перекачивают постоянное количество жидкости при каждом обороте. Объем жидкости за один оборот зависит от геометрии шестерен насоса (т. е. количества зубьев, диаметрального шага и т. д.).

Шлицы — Шлицы представляют собой гребни или зубья (внешние шлицы) на приводном валу, которые входят в зацепление с равным количеством таких же гребней или зубьев (внутренние шлицы) в сопрягаемой детали с целью передачи крутящего момента от одного элемента к другому .Наиболее распространенными шлицами являются шлицы с параллельными шпонками, эвольвентные шлицы (близкие к эвольвентным зубчатым колесам, но с более короткими зубьями от корня до кончика) и насечки. Шлицы могут быть изготовлены путем формовки, зубофрезерования или протягивания.

Звездочка – Звездочки или звездочки представляют собой зубчатые колеса, зубья которых входят в зацепление со звеньями цепей или ремней. Звездочки отличаются от шестерен тем, что звездочки никогда не входят в зацепление друг с другом напрямую. Существует несколько различных типов звездочек, в том числе бесшумные цепные, роликовые и лестничные звездочки.

Цилиндрическое зубчатое колесо — Цилиндрическое зубчатое колесо является наиболее распространенным типом зубчатого колеса. Они используются для передачи движения между двумя параллельными валами и известны своей высокой эффективностью и высокой мощностью. Цилиндрические зубчатые колеса известны под многими другими названиями, включая прямые зубчатые колеса, прямозубые зубчатые колеса, прямозубые колеса и прямозубые зубчатые колеса. Все они имеют одно и то же основное определение и могут использоваться взаимозаменяемо.

Распределительная шестерня – Распределительная шестерня, как следует из названия, используется для различных целей.Также называемые синхронными передачами, они могут быть прямозубыми или косозубыми. Они часто используются в автомобильной промышленности для управления фазами газораспределения в двигателях.

Червячная передача – Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса, работающих вместе. Червяк напоминает винт и иногда называется червячным винтом, а червячное колесо похоже на прямозубую или косозубую шестерню с небольшим углом наклона спирали. Этот набор иногда также называют червячной передачей. Червячные передачи являются наиболее компактным типом передач и часто используются в условиях ограниченного пространства.

Независимо от того, какой термин вы используете для описания своих зубчатых колес, специалисты Gear Motions готовы помочь вам во всех вопросах, связанных с производством зубчатых колес. Свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы, связанные с зубчатой ​​передачей, или чтобы запросить расценки на ваш следующий проект зубчатой ​​передачи.

Зубчатые колеса, типы зубчатых колес, коробка передач

Эти зубчатые колеса расположены таким образом, что ось их вала находится в вертикальном положении. разнообразие других форм.

Цилиндрические конические шестерни служат для передачи движения внутри валов с пересекающимися осями. Угол между валами может быть любым, кроме 0 и 180. Шестерни с одинаковым числом зубьев и углом 90 между валами называются угловыми.

Спиральные конические шестерни имеют зубья, изогнутые по длине зубьев и установленные под углом. Зубья конической шестерни Zerol изогнуты по длине, но не под углом. Спиральные зубчатые колеса имеют те же преимущества и недостатки, что и косозубые зубчатые колеса.

Корончатые шестерни :

Корончатые шестерни или встречные шестерни представляют собой особую форму конической шестерни, зубья которой выступают под прямым углом к ​​плоскости колеса; по своей ориентации зубы напоминают точки на коронке. Коронная шестерня может точно зацепляться только с другой конической шестерней, хотя иногда можно увидеть, что коронная шестерня входит в зацепление с цилиндрическими шестернями.

Гипоидные шестерни :

Гипоидные шестерни аналогичны спиральным коническим шестерням, с той лишь разницей, что оси валов гипоидных шестерен не пересекаются.Эти шестерни почти рассчитаны на работу с валами под углом 90 градусов. Гипоидные передачи сочетают в себе вращательное движение и высокое давление на зубья спирально-конических передач и скользящее движение червячных передач. Чаще всего они управляют механическими дифференциалами; которые обычно представляют собой прямозубые конические шестерни; в осях автомобилей.

Червячная передача :

Червячная передача напоминает винт. Эти шестерни обычно находятся в зацеплении с прямозубым или косозубым зубчатым колесом, которое называется зубчатым колесом, колесом или червячным колесом.Червячные передачи — это способ достижения высокого крутящего момента при низком передаточном числе. Одним из недостатков червячных передач является возможность значительного скольжения, что приводит к низкому КПД. В системах, содержащих червячные передачи, червячное колесо может бесконечно вращать соседнее колесо. Однако соседняя шестерня не может вращать червячное колесо.

Рейка и шестерня :

Эта система передач состоит из двух частей: зубчатого стержня (рейки) и шестерни, которая перемещается по рейке (шестерня).Эти системы передач используются в автомобилях для преобразования вращения рулевого колеса в движение рулевых тяг слева направо.

Планетарные шестерни :

Планетарные шестерни являются одним из самых сложных механизмов. Эти системы в основном состоят из одной внутренней шестерни, шестерни посередине и нескольких шестерен (2,3,4) вокруг нее. Системы планетарной передачи могут использоваться для получения различных скоростей вращения вала.

Описание типов и передаточных чисел

Для чего используются шестерни?

Шестерни играют огромную роль во многих современных технологиях.Например, автомобильные двигатели, дрели, токарные станки, мельницы, CD/DVD-плееры, принтеры, механические часы, детские игрушки, ведь шестерни есть почти везде, есть моторы и двигатели, производящие вращательное движение.

Зубчатые колеса прекрасно синхронизируют вращение двух осей. Там, где система ремня и шкива в конечном итоге рассинхронизируется из-за небольшой неточности диаметра шкивов, зубчатая система всегда будет оставаться синхронизированной, несмотря на небольшие неточности, это связано с зацеплением зубьев шестерни, заставляющим шестерни вращаться. последовательно друг с другом.

•Используются для изменения направления вращения, например, при выборе заднего хода в автомобиле.
• Шестерни также используются для передачи вращательного движения на другую ось.
• Зубчатые колеса используются для изменения скорости вращения, которая таким же образом может быть использована для изменения конечной вращающей силы или доступного крутящего момента.

Понимание передаточных чисел

Анимация выше показывает две шестерни в зацеплении, представьте, что шестерня «А» является ведущей шестерней «В».

Поскольку шестерня «А» имеет 20 зубьев, а шестерня «В» имеет 40 зубьев, «А» сделает два полных оборота на каждый полный оборот шестерни «В», это даст передаточное число 1:2. Это связано с тем, что скорость вращения шестерни «А» вдвое меньше скорости вращения шестерни «В».
Если бы все было наоборот и шестерня «В» была бы ведущей шестерней «А» тогда соотношение станет 2:1, так как конечная скорость вращения удвоится в точке «А».

Типы шестерен

Ответвление

Цилиндрические зубчатые колеса представляют собой простые зубчатые колеса, они имеют форму цилиндра или диска с зубьями, расположенными по окружности шестерни, цилиндрические зубчатые колеса могут зацепляться друг с другом на параллельных осях.

Скос

Конические шестерни имеют коническую форму, что позволяет им входить в зацепление под разными углами, кроме 0 и 180 градусов, это не означает, что одна коническая шестерня может работать под разными углами, конические шестерни должны быть обрезаны для соответствия определенному углу зацепления. Зубья конической шестерни могут быть прямыми, как у зубьев цилиндрических шестерен, или они могут быть изогнуты по своей длине, при этом каждый зуб находится под углом (спиральная коническая шестерня).Конические шестерни Zerol слишком изогнуты по длине, но не расположены под углом. Конические шестерни лучше всего подходят для низкоскоростных приложений, обычно менее 5 м/с.

Червяк Привод

Червяк напоминает резьбу винта и обычно входит в зацепление с червячным колесом, которое похоже на обычную прямозубую шестерню. Червячные передачи — отличный способ увеличить выходной крутящий момент при одновременном снижении скорости вращения.Червячные передачи имеют передаточное отношение от 10: 1 до 500: 1, у червячных передач есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что они не очень эффективны, много энергии может быть потрачено впустую из-за скольжения зубьев шестерни. Сам червь может иметь 1 или более зубов, хотя 1 зуб, который проходит по длине червяка несколько раз, может выглядеть так, как будто присутствует более одного зуба. Червяк с одним зубом называют однозаходным или однозаходным, а червяк с более чем одним зубом — многозаходным или многозаходным.

Корона

Зубчатые колеса представляют собой конические зубчатые колеса, зубья зубчатых колес выступают под прямым углом к ​​плоскости колеса. Коронные шестерни обычно входят в зацепление с другой конической шестерней, но в некоторых случаях входят в зацепление с прямозубыми шестернями.

Спиральный

Косозубые шестерни имеют угловые зубья, образующие кривую, напоминающую сегмент спирали.Косозубые зубчатые колеса зацепляются в параллельном или скрещенном направлении и используются, потому что они обеспечивают более совершенную работу и работают намного мягче и тише, чем, например, прямозубые зубчатые колеса. Косозубые шестерни могут работать на высоких скоростях и передавать большой крутящий момент.

Недостатком косозубых зубчатых колес является тяга, создаваемая изогнутыми зубьями под нагрузкой, которая обычно компенсируется подходящим упорным подшипником, помогающим воспринимать эту нагрузку.

Двойная спираль

Двойная косозубая шестерня аналогична двум отдельным косозубым шестерням, соединенным вместе, но зеркально отраженным. Это помогает устранить тягу, которую могла бы создать одиночная косозубая шестерня, поскольку, по сути, тяга одинаковая в каждом направлении компенсирует друг друга.

Рейка и шестерня

Реечная система используется для преобразования вращательного движения в прямолинейное. Шестерня, представляющая собой круглую шестерню, приводит в движение рейку (секцию с прямыми зубьями) в линейном направлении. Обычно для привода рейки используется шестерня, но это не всегда так.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.