Косозубое зубчатое колесо: Косозубые и шевронные цилиндрические передачи.

Содержание

Косозубые и шевронные цилиндрические передачи.

Косозубые и шевронные зубчатые цилиндрические передачи



В машиностроении широкое распространение получили цилиндрические зубчатые передачи, которые могут выполняться с прямыми, косыми и шевронными зубьями. При этом наиболее простыми и дешевыми в изготовлении являются прямозубые цилиндрические колеса. Тем не менее, косозубые и шевронные передачи обладают рядом существенных достоинств, благодаря которым их используют в машинах и механизмах, несмотря на относительно высокую стоимость изготовления.

Косозубые цилиндрические передачи

Очевидно, что способность зубчатого колеса передавать нагрузку во многом зависит от длины зуба – чем он длиннее, тем больше его нагрузочная способность. Увеличить длину зуба зубчатого колеса можно двумя способами – сделав колесо шире, т. е. увеличить его габарит, либо нарезав зубья под наклоном к оси колеса. Во втором случае длина зуба увеличивается без изменения габаритов колеса.


Эта идея и была использована в конструкции цилиндрических зубчатых колес – косозубое колесо при одинаковых параметрах изготовления способно передавать большую нагрузку, чем прямозубое.

Следует отметить, что характер косозубого цилиндрического зацепления отличается от прямозубого тем, что зубья косозубого колеса входят в контакт с зубьями сопрягаемого колеса не по всей длине, а плавно и последовательно, что придает такой передаче еще одно достоинство – плавность и относительная бесшумность работы. При этом, чем больше угол наклона зубьев β, тем выше плавность зацепления.

Еще одно преимущество косого расположения зубьев на колесах – в зацеплении участвуют сразу несколько зубьев, плавно передавая нагрузку от одного к другому. По этой причине несущая способность косозубой цилиндрической передачи дополнительно повышается.

Итак, основные преимущества косозубых цилиндрических зубчатых передач перед прямозубыми – бόльшая несущая способность при одинаковых габаритах, плавность и бесшумность работы.

Но у косозубых цилиндрических зубчатых передач имеется один существенный недостаток – расположение зубьев под углом к оси приводит к появлению осевой силы, пытающейся сдвинуть сопрягаемые колеса вдоль осей, при этом направление осевых сил шестерни и колеса противоположно, т. е. колеса пытаются «сбежать» друг от друга в разные стороны (

рис. 2). Чтобы избежать взаимного смещения колес приходится применять различные фиксирующие и упорные устройства, которые усложняют конструкцию и отнимают часть передаваемой энергии, т. е. снижая КПД передачи.
Осевые силы достигают значительной величины (по отношению к окружной силе), если угол наклона зубьев β превышает 20˚, поэтому в косозубых зубчатых цилиндрических передачах зубья нарезают под углом к оси в пределах 8…20˚.
Вторым недостатком косозубых цилиндрических зубчатых передач, как указывалось выше, является некоторое увеличение стоимости изготовления.

Косозубые колеса нарезают тем же инструментом, что и прямозубые. Наклон зуба получают поворотом инструмента на угол β. Косозубые передачи в большинстве случаев выполняют без смещения, поскольку меняя угол β можно изменить угол αw.

Расчет косозубых колес ведут с использованием параметров так называемого эквивалентного колеса. Если рассечь косозубое колесо по нормали к направлению зубьев (т. е. перпендикулярно линии зуба), то в сечении образуется эллипс (рис. 1), радиус кривизны которого в полюсезацепления может быть определен по формуле:

dv

= d/cos2β = mz/cos3β,

где d – делительный диаметр колеса по нормальному сечению;
m – модуль зацепления;
z – действительное количество зубьев косозубого колеса.

Из полученной формулы принимают эквивалентное число зубьев:

zv = z/cos3β,

которое используется в прочностных расчетах.

Анализ этой формулы позволяет сделать вывод, что с увеличением угла наклона зубьев β возрастает эквивалентное число зубьев колеса zv.

Расчет на прочность косозубых передач ведут аналогично расчету прямозубых цилиндрических зубчатых передач с введением поправочных коэффициентов, учитывающих особенности работы.

По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем у прямозубых примерно на 20%.

***



Шевронные цилиндрические передачи

Одного из неприятных свойств косозубой передачи – наличие осевых сил, стремящихся сдвинуть колеса вдоль вала или оси, можно избежать, если применить шевронную передачу, состоящую из шевронных зубчатых колес.
Шевронное зубчатое колесо (от французского «chevron» — «стропило») представляет собой спаренные косозубые колеса, у которых зубья образуют «елочку» (латинскую букву «V»), т. е. каждое шевронное колесо можно представить, как два косозубых колеса с противоположным углом наклона зубьев, выполненных заодно.

Вследствие противоположного направления зубьев осевые силы у каждого из колес косозубой пары тоже противоположны и компенсируют друг друга, т. е. суммарное осевое (сдвигающее) усилие практически исчезает.
Это обстоятельство позволяет применять у шевронных колес угол наклона зубьев β значительно больше, чем у обычных косозубых колес, и составляет 25…45˚ (у обычных косозубых колес угол β не превышает 20˚).

Благодаря таким особенностям шевронная передача позволяет еще больше удлинить зубья при неизменных габаритах колес. Кроме того, увеличение угла наклона зубьев приводит к повышению плавности работы передачи и уменьшению шума.

Поскольку осевая сила в шевронном зацеплении практически отсутствует, нет необходимости жестко крепить колеса на валах (или осях), предохраняя их от осевого перемещения.
Можно сделать вывод, что шевронная передача не только вобрала в себя все достоинства косозубой передачи, но и существенно их повысила, при этом позволила избавиться от основного недостатка – появления осевой силы, нагружающей опоры, снижающей КПД передачи и нередко приводящей к сильному нагреву подшипников и вала.

Изобретателем шевронного зацепления является механик-самоучка из Польши, имя которого не сохранилось. Известно только, что патент на шевронную передачу и оригинальную технологию нарезания шевронных зубьев выкупил у этого талантливого механика известный французский промышленник Андре Ситроен (основатель автомобильного концерна «Ситроен»), которого иногда ошибочно считают изобретателем шеврона. Примечательно, что V-образные зубья шевронной передачи в виде двух горизонтальных «галочек» легли в основу фирменного знака концерна «Ситроен».

Но, как говорится, добра без худа не бывает. По сложности изготовления шевронные цилиндрические зубчатые колеса превосходят и косозубые, и уж тем более – прямозубые колеса. Нарезать зубья «елочкой» на поверхности цилиндрической заготовки достаточно сложно, ведь приходится менять направление резки в центре ширины колеса, но и здесь конструкторы и технологи нашли решение, облегчающее выполнение задачи. Обычно шевронные колеса изготавливают с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента (червячной фрезы).

Ширина такой дорожки обычно составляет 10…15% модуля зацепления, а глубина равна высоте зуба.

Но иногда шевронные колеса изготавливают и без дорожки, чтобы полнее использовать ширину колеса для длины зубьев. Нарезание зубьев таким способом малопроизводительно, и требует дорогостоящего оборудования, поэтому применяется реже, чем нарезание зубьев с дорожкой.

Сопрягаемые шевронные колеса требуют строго определенного положения друг относительно друга во время работы передачи, поскольку малейший осевой относительный сдвиг колес приведет к заклиниванию или даже поломке зубьев. По этой причине вал одного из колес (обычно шестерни) выполняют плавающим, т. е. его монтируют в подшипниках, допускающих некоторое осевое смещение.

Шевронные передачи дороже в изготовлении, их применяют в мощных быстроходных закрытых передачах, поскольку при минимальных габаритах они способны передавать значительно бόльшие мощности по сравнению с другими цилиндрическими зубчатыми передачами, и меньше шумят на большой скорости.

Шевронное зацепление нуждается в хорошей смазке, поэтому такие передачи чаще всего выполняют закрытыми.

Геометрический и прочностной расчеты шевронной передачи аналогичны расчетам косозубой передачи. Для шевронной передачи коэффициент ширины венца колеса принимают равным ψba= 0,4…1,0.

***

Редукторы


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Косозубое зубчатое колесо — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Косозубое зубчатое колесо

Cтраница 1

Косозубые зубчатые колеса контролируют в торцовом сечении при отраженном свете.  [1]

Винтовые и косозубые зубчатые колеса, работающие с червяком, рекомендуется калить до твердости 45 Ч — 50 RC. Закаливаемые колеса, во избежание поводки, не должны иметь облегчающих отверстий.  [2]

Устройство косозубых зубчатых колес и действующие в них силы рассматриваются в курсе деталей машин.  [3]

У косозубых зубчатых колес pbt — осевой шаг; рх — измеряется в направлении, параллельном оси колеса или червяка.  [4]

У косозубых зубчатых колес t0 — осевой шаг; tA измеряется в направлении, параллельном оси колеса или червяка.  [5]

К косозубым зубчатым колесам смазочный материал подводится со стороны входа зубьев в зацепление, к подшипникам качения — с внешней стороны. Для смазывания упорных подшипников следует предусматривать специальные канавки, выточки, через которые будет поступать смазочный материал, так как из-за малых зазоров его прокачивание через упорный подшипник в большинстве случаев практически невозможно.  [6]

Долбяки для косозубых зубчатых колес со стандартизованным модулем т в нормальном сечении зубьев при обработке колес с открытыми венцами или колес с закрытыми венцами при ширине канавки s, превышающей значение, указанное в табл. 3.3, более производительны; долбяки с модулем mt в торцовой плоскости, предназначенные для обработки шевронных колес, применяют для обработки зубчатых колес с закрытыми венцами с минимальной шириной канавки.  [7]

Как располагаются зубья косозубых зубчатых колес.  [8]

Для расчета геометрии косозубых зубчатых колес важно знать параметры торцового контура косозубой рейки, поскольку именно этот контур профилирует плоскую эвольвенту зубчатого колеса.  [9]

Обычно на чертеже косозубого зубчатого колеса указывают: т — нормальный модуль; 2 — число зубьев; р — угол наклона зубьев колеса к оси.  [11]

Обычно на чертеже косозубого зубчатого колеса указывают: rrin — нормальный модуль, z — число зубьев, со — угол наклона зубьев колеса к оси.  [12]

Обычно на чертеже косозубого зубчатого колеса указывают: т — нормальный модуль, z — число зубьев, со — угол наклона зубьев колеса к оси.  [13]

Редукторы цилиндрические с прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами. В таких схемах шестерню располагают несимметрично относительно опор, смещая ее ближе к опоре, противоположной участку вала, выступающего из редуктора. Такое расположение шестерни приводит к более равномерному нагружению опор ( так как на входном конце вала действует консольная нагрузка) и улучшает равномерность распределения нагрузки по длине зуба. Подшипник, находящийся вблизи шестерни, защищают маслоотражательными шайбами / от чрезмерного залива маслом, выдавливаемым вместе с продуктами износа из зубчатого зацепления. Если шайбы изготовлены из тонкого листового материала, то устанавливают дополнительно дистанционное кольцо 2, ширина которого больше ширины канавки на валу перед заплечиком вала.  [14]

Редукторы цилиндрические с прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами. На промежуточном валу двухступенчатого цилиндрического редуктора расположены зубчатое колесо быстроходной и шестерня тихоходной передач. Направление наклона зубьев у этих зубчатых колес должно быть одинаковое, чтобы осевые силы, действующие на опоры, хотя бы частично взаимно уравновешивались.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Зубчатое колесо цилиндрическое, коническое, прямозубое, косозубое

Зубчатое колесо (шестерня) цилиндрическое, коническое, прямозубое, косозубое и другие виды.

 

 

Зубчатое колесо или шестерня представляет собой деталь, которая в зависимости от применения может быть с разным количеством зубьев, выполненных в различных формах, располагающихся на цилиндрической или конической поверхности, и которая входит в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

 

Зубчатое колесо (шестерня)

Цилиндрические зубчатые колеса (шестерни)

Конические зубчатые колеса (шестерни)

 

Зубчатое колесо (шестерня):

Зубчатое колесо или шестерня представляет собой деталь, которая в зависимости от применения может быть с разным количеством зубьев, выполненных в различных формах, располагающихся на цилиндрической или конической поверхности, и которая входит в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса.

Зубчатые колеса или шестерни, за счет сцепления зубьев, выполняют следующие задачи: передача вращательного движения от одной детали к другой с изменением крутящего момента, увеличением или уменьшением скорости, а также преобразование вращательного движения в поступательное с помощью зубчатой рейки.

Зубчатые передачи широко применяются как в машиностроении, так и в приборостроении.

Зубчатые колеса подразделяются на виды в зависимости от применения и бывают цилиндрическими и коническими.

 

Цилиндрические зубчатые колеса (шестерни):

Цилиндрические зубчатые колеса используются в передачах, где оси валов располагаются параллельно относительно друг друга. При этом они могут располагаться как горизонтально, так и вертикально.

В зависимости от формы продольной линии зуба зубчатые колеса бывают: прямозубые, косозубые и шевронные.

 

Рис. 1. Цилиндрические зубчатые колеса: прямозубые, косозубые и шевронные

 

Прямозубое колесо. Этот вид шестерен ввиду своей простой конструкции является наиболее внедряемым в различных системах. В таком виде зубья шестерен располагаются в плоскости, которая перпендикулярна оси вращения. В отличии от косозубых и шевронных колес у данного вида предельный крутящий момент ниже.

Косозубое колесо. Зубья для данного вида колес выполняются под определенным углом к оси вращения шестерен, а по форме образуют часть винтовой линии. По сравнению с прямозубым колесом при работе зубьев данного вида зацепление зубьев происходит плавнее, а за счет увеличенной площади контакта предельный крутящий момент выше. Но для работы колес с косым зубом приходится применять упорные подшипники, так как возникает механическая сила, направленная вдоль оси. В основном косозубые колёса используются там, где нужны передачи большого крутящего момента на высоких скоростях.

Шевронное колесо. Этот вид имеет зубья, которые выполнены в форме буквы V на плоскости вращения колеса. Главной особенностью шевронных колес является то, что силы на осях обеих половин компенсируются, вследствие чего отпадает необходимость в использовании упорных подшипников. Различают шевронное и многошевронное цилиндрическое зубчатое колесо, состоящее соответственно из двух и более полушевронов, а также шевронное цилиндрическое зубчатое колесо со сплошным венцом и разделенными полушевронами.

В отдельные виды выделяются: цилиндрическое колесо с круговыми зубьями, цилиндрическое колесо со смещением (без смещения), циклоидальное, эвольвентное и цевочное цилиндрическое колеса.

Колесо с круговыми зубьями. Передачу с такими колесами называют передачей Новикова. При такой передаче контакт поверхностей зубьев происходит в одной точке на линии зацепления, расположенной параллельно осям колёс. Зубья данного вида колеса выполнены в виде полукруга, радиус которого подбирается под нужные требования. Колеса с круговыми зубьями в сравнении с косозубыми обладают более высокой нагрузочной способностью зацепления, высокой плавностью и бесшумностью работы, но при тех же условиях работы у них снижен КПД и ресурс работы, что не позволяет их применять широко.

Колесо со смещением либо без смещения. Это зубчатое колесо, зубья которого образованы при номинальном положении исходной производящей рейки, характеризуемом отсутствием касания (касанием) делительных поверхностей исходной производящей рейки и обрабатываемого зубчатого колеса.

Циклоидальное колесо. В данном виде профили зубьев шестерни выполнены по циклоидальной кривой. Однако при таком способе зацепления шестерен имеется большой недобор чувствительности из-за изменения расстояния между осями. Циклоидальное колесо  применяется в основном в приборостроении. Колесо сложно в изготовлении, поскольку при его создании требуется использование очень многих специальных зуборезных инструментов.

Цевочное колесо. В данном случае зубья одного из колес имеют вид пальцев в форме цилиндра. Такой вид шестерен образовался на базе циклоидального колеса и получил более широкое применение как в машиностроении, так и в приборостроении.

 

Конические зубчатые колеса (шестерни):

Конические зубчатые колеса используются в передачах, где оси валов пересекаются либо перекрещиваются. Данный тип колес так же широко применяется в машиностроении. Конические зубчатые колеса позволяют решать многие конструкторские задачи, часто встречающиеся в разработке сложных механизмов.

Рис. 2. Конические зубчатые колеса

Различают множество видов конических зубчатых колес.

Колесо с прямыми зубьями. Данная деталь имеет зубья прямой формы, теоретические линии которых проходят через конусную вершину. Данный вид является наиболее простым по технологии изготовления. Прямозубые конические колёса используют при низких окружных скоростях. Передача с такими колесами обеспечивает передаточное отношение до 3.

Колесо с тангенциальными зубьями. Такое колесо имеет прямые зубья, теоретические линии которых расположены касательно к окружности. У данного вида колеса угол спирали различен для различных точек линии зуба. Угол спирали в средней точке зубчатого венца выступает в качестве величины, которая характеризует наклон зубьев.

Колесо с криволинейными зубьями. Такой вид колес имеет ряд преимуществ, среди которых выделяются: мягкий вход, наименьший шум при работе, наибольшая нагрузка и большие окружные скорости. Данный вид передачи встречается среди видов, перечисленных ниже.

Колесо с круговыми зубьями. В данном виде шестерни зубья нарезаны в виде дуги по окружности с определенным углом наклона, который называют углом спирали. Такие шестерни мягко входят в зацепление, вследствие чего издают минимум шума. Они отличаются большей прочностью и допустимостью больших отклонений при установке.

Колесо с нулевым углом наклона зубьев. Такое изделие представляет собой колесо с круговыми зубьями, угол наклона зубьев которого в одной из точек делительной средней линии зуба равняется нулю. Колеса с нулевым наклоном зубьев еще называют «Зерол». Данный вид колес в своей работе дает минимальные осевые нагрузки и широко применяется в передачах с большими скоростями, в том числе в авиастроении, поскольку скорость у них может достигать более 70 метров в секунду. Колеса с нулевым наклоном зубьев могут заменять передачи, в которых были установлены прямозубые шестерни.

Колесо с эвольвентной линией зубьев. В данном типе шестерни при развертке конической основы зубья будут иметь тип эвольвенты основной окружности. Передача зубьев дает непрерывный крутящий переход, который исключает возможность проскальзывания.

Колесо с прямыми зубьями кругового профиля. Данный вид колес имеет профиль зубьев приблизительно круглой формы, у которых поверхность боковин выполнена огибанием рабочей части инструмента, и совершает движение в плоскости по кругу оси инструмента, а также производит поступательное движение мимо зубьев данного типа колеса. Колеса с прямыми зубьями кругового профиля также называют колесом Ривасайкл.

Колесо с круговыми зубьями, образованными сферой. Данное колесо имеет форму зуба, образованную при помощи зацепления на станке поверхностью сферической формы. Колесо также отличается повышенной бесшумностью, плавностью хода и более высокой окружной скоростью.

Плоское колесо. У данного вида колес угол делительного конуса является 90 градусов.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 1 202

Расчет косозубых передач — Теория и решение задач

Для нарезания косых зубьев используют инструмент такого же исходного контура, как и для нарезания прямых зубьев.

Наклон зуба получают соответствующим поворотом инструмента относительно заготовки на угол. Поэтому форму зуба косозубого колеса в нормальном сечении принято определять через параметры эквивалентного прямозубого колеса.

Если рассечь зубчатое косозубое колесо нормальной плоскостью, то в сечении получим эллипс с полуосями «а»  и «с».

Рисунок 36

Профиль зуба в этом сечении достаточно близко совпадает с профилем такого прямого зуба модуля mn, который расположится на цилиндрическом колесе радиуса rν, равного радиусу кривизны эллипса. Это колесо называется эквивалентным колесом. Радиус кривизны может быть вычислен по формуле:

а эквивалентное число зубьев этого колеса:

Так как эквивалентное прямозубое колесо соответствует по прочности и форме зубьев косозубому колесу, то формулы для прочностного расчета косозубой передачи выводятся для мысленного зацепления эквивалентных колес.

Поэтому формулы для расчета косозубых передач аналогичны формулам прямозубой цилиндрической передачи. Запишем без вывода формулы для расчета на контактную и изгибную прочности.

где

При проектировочном расчете межосевое расстояние определяется по той же формуле, что и для прямозубых передач:

Здесь повышение прочности косозубой передачи по контактным напряжениям учитывается значением коэффициента Ка = 43 (для прямозубых было Ка = 49,5).

Наклонное расположение зубьев увеличивает также прочность на изгиб и уменьшает динамические нагрузки. Это учитывается введением в расчетную формулу прямозубых передач поправочных коэффициентов Yβ и YνF.

для прямозубых было:

При этом коэффициент формы зуба находится по тем же таблицам для прямозубых колес, только по эквивалентному числу зубьев.

Конические передачи и особенности их конструкции >
Содержание >

Узел крепления косозубого зубчатого колеса на валу

 

Использование: в машиностроении, в редукторостроении. Сущность изобретения: косозубое зубчатое колесо установлено на вал, на котором для передачи крутящего момента на участке под колесом нарезаны косозубые прямобочные или эвольвентные шлицы с определенными геометрическими параметрами. Направления осевых сил, возникающих в зацеплениях зубчатых колес передачи, и зубчатое колесо-вал противоположны, что достигается за счет нарезания шлиц в направлении, противоположном направлению зубьев колеса. Осевая сила передачи компенсируется осевой силой, возникающей в шлицевом зацеплении колесо-вал. При этом нет необходимости фиксировать колесо в осевом направлении. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в редукторостроении.

Известны узлы крепления зубчатого колеса на вал, в которых для передачи крутящего момента используются шлицевые соединения [1] На валу и в отверстии зубчатого колеса нарезают шлицы, а для осевой фиксации колеса на валу выполняют буртик, канавку под фиксаторное кольцо или нарезают резьбу для упорной гайки. Эти дополнительные элементы являются концентраторами напряжений на валу, ослабляют его сечения, а буртик увеличивает диаметр заготовки вала. Известен и другой узел крепления косозубого зубчатого колеса на валу [2] в котором косозубое колесо посажено на вал посредством винтовых шлицев. Он наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако и для него характерны вышеописанные недостатки. Целью изобретения является повышение надежности вала и снижение диаметра его заготовки. Указанная цель достигается тем, что косозубое зубчатое колесо установлено на вал, на котором для передачи крутящего момента на участке под колесом нарезаны косозубые прямобочные или эвольвентные шлицы с определенными геометрическими параметрами. На чертеже представлено сечение узла крепления зубчатого колеса на вал. Косозубое зубчатое колесо 1, наружные зубья которого выполнены с углом наклона, установлено на косозубых шлицах вала 2 и зафиксировано на нем распорными кольцами 3 и 4. Наружные зубья колеса 1 имеют угол наклона, противоположный углу наклона шлицев вала 2. Вал 2 на корпус 5 установлен при помощи радиальных подшипников 6 и 7, которые в осевом направлении фиксируются крышками 8 и 9, закрепленными на корпусе 5 болтами 10. Направления осевых сил, возникающих в зацеплениях зубчатых колес передачи и зубчатое колесо -вал противоположны, что достигается за счет нарезания шлиц в противоположном направлении направлению зубьев колеса. Осевая сила передачи при этом компенсируется осевой силой, возникающей в шлицевом зацеплении колесо-вал, для чего параметры зацепления подобраны таким образом, что удовлетворяют соотношению где m’ модуль шлицевого зацепления вал-колесо; Z’ число шлиц; f коэффициент трения в шлицевом зацеплении; угол профиля шлицы; b угол наклона наружных зубьев колеса; m модуль наружного зацепления колеса; Z число зубьев колеса. Узел крепления работает следующим образом. Крутящий момент от косозубого колеса 1 передается на вал 2 при помощи косозубого шлицевого соединения вала с колесом. Осевая сила Fa, возникающая за счет наклона зубьев под углом b, направлена противоположно осевой силе, создающейся в зацеплении колесо-вал из-за нарезания шлиц под углом наклона g к оси вала. Осевые силы в наружном и во внутреннем зацеплении колеса равны и он находится в равновесии в осевом направлении. Источники информации 1. Орлов П.И. Основы конструирования. М. Машиностроение, 1988, стр. 280 287. Решетов Д.Н. Детали машин. М. Машиностроение, 1974, стр. 174.


Формула изобретения

Узел крепления косозубого зубчатого колеса на валу, содержащий косозубое шлицевое соединение вала и колеса, отличающийся тем, что шлицы противоположно направлены зубьям колеса, а геометрические параметры шлицевого соединения и зубчатого колеса удовлетворяют соотношению:

где m’ модуль шлицевого зацепления вал-колесо;
Z’ число шлиц;
f коэффициент трения в шлицевом зацеплении;
угол профиля шлицы;
b угол наклона наружных зубьев колеса;
m модуль наружного зацепления колеса;
Z число зубьев колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Чертежи зубчатых колес, шестерен, валов, зубчатых передач

Чертеж — Колесо зубчатое коническое с круговым зубом (m7,5 z28) Просмотров: 4881
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m7,5 z28) Просмотров: 2689
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m8 z31) Просмотров: 1742
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m8 z20) Просмотров: 1636
Чертеж — Шестерня цилиндрическая косозубая (m4 z53) Просмотров: 2663
Чертеж — Колесо зубчатое цилиндрическое косозубое (m4 z61) Просмотров: 2528
Чертеж — Зубчатая рейка прямозубая (m2,5 z24) Просмотров: 1823
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m2,5 z40) Просмотров: 3426
Чертеж — Колесо зубчатое шевронное (m5 z57) Просмотров: 1797
Чертеж — Шестерня шевронная (m5 z19) Просмотров: 1594
Чертеж — Червяк (m5 z1) Просмотров: 1290
Чертеж — Колесо червячное (m5 z40) Просмотров: 1413
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m12,8 z25) Просмотров: 1251
Чертеж — Колесо зубчатое коническое с круговым зубом (m12,8 z60) Просмотров: 1271
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом ведущая Просмотров: 1183
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом ведомая Просмотров: 982
Чертеж — Шестерня коническая с прямым зубом (m4 z54) Просмотров: 1396
Чертеж — Вал-шестерня коническая с прямым зубом (m4 z18) Просмотров: 1502
Чертеж — Шестерня реечная косозубая (m6,5 z31) Просмотров: 929
Чертеж — Зубчатая рейка косозубая (m6,3 z50) Просмотров: 853
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m3,5 z180) Просмотров: 1711
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая с прямым зубом (m3,5 z20) Просмотров: 1697
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая с косым зубом (m6 z44) Просмотров: 1259
Чертеж — Колесо зубчатое цилиндрическое косозубое (m6 z88) Просмотров: 1268
Чертеж — Шестерня цилиндрическая косозубая (m4,5 z70) Просмотров: 983
Чертеж — Колесо зубчатое цилиндрическое косозубое (m4,5 z106) Просмотров: 1080
Чертеж — Вал-шестерня с косым зубом (m9 z25) Просмотров: 998
Чертеж — Колесо зубчатое цилиндрическое косозубое (m9 z74) Просмотров: 1069
Чертеж — Вал зубчатый тихоходный (m5 z24) Просмотров: 1009
Чертеж — Фланец (m5 z24) Просмотров: 728
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая прямозубая (m16 z14) Просмотров: 1195
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая прямозубая (m20 z14) Просмотров: 967
Чертеж — Полый вал Просмотров: 849
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая косозубая (m8 z18) Просмотров: 915
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m5 z12) Просмотров: 1385
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m2 z66) Просмотров: 1146
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m2 z54) Просмотров: 1091
Чертеж — Зубчатое колесо цилиндрическое косозубое (m3,175 z442) Просмотров: 992
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая косозубая (m12 z19) Просмотров: 724
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая косозубая (m6 z22) Просмотров: 705
Чертеж — Зубчатое колесо (m6 z26) Просмотров: 1530
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая косозубая (m14 z13) Просмотров: 692
Чертеж — Вал-шестерня цилиндрическая косозубая (m14 z13) Просмотров: 674
Чертеж — Шестерня эпициклическая (m5 z61) Просмотров: 569
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m5 z22) Просмотров: 976
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m5 z25) Просмотров: 897
Чертеж — Шлицевой вал привода Просмотров: 718
Чертеж — Шестерня цилиндрическая прямозубая (m6 z19) Просмотров: 950
Чертеж — Шестерня коническая прямозубая (m4 z17) Просмотров: 752
Чертеж — Шестерня коническая с прямым зубом (m2,25 z19) Просмотров: 681
Чертеж — Шестерня коническая с прямым зубом (m2,25 z30) Просмотров: 754
Чертеж — Вал шевронный (m20 z24) Просмотров: 736
Чертеж — Колесо червячное (m3 z32) Просмотров: 806
Чертеж — Венец зубчатый (m1 z164) Просмотров: 711
Чертеж — Колесо зубчатое (m4 z28) Просмотров: 1250
Чертеж — Вал зубчатый (m2 z26) Просмотров: 828
Чертеж — Вал-шестерня коническая (m4 z20) Просмотров: 740
Чертеж — Колесо коническое (m4 z35) Просмотров: 615
Чертеж — Вал-шестерня коническая (m4 z27) Просмотров: 708
Чертеж — Колесо коническое с круговым зубом (m12 z26) Просмотров: 557
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m12 z13) Просмотров: 667
Чертеж — Шестерня (m6 z16) Просмотров: 982
Чертеж — Колесо зубчатое (m6 z22) Просмотров: 1084
Чертеж — Шестерня (m16 z24) Просмотров: 936
Чертеж — Втулка зубчатая (m10 z48) Просмотров: 643
Чертеж — Обойма зубчатая (m10 z48) Просмотров: 629
Чертеж — Колесо зубчатое (m20 z64) Просмотров: 1061
Чертеж — Колесо зубчатое (m1,5 z90) Просмотров: 1099
Чертеж — Вал (d34,5 l422) Просмотров: 918
Чертеж — Звездочка (t19,05 z24) Просмотров: 913
Чертеж — Колесо зубчатое (m1 z41) Просмотров: 1301
Чертеж — Колесо червячное (m4 z29) Просмотров: 738
Чертеж — Червяк (m4 z2) Просмотров: 695
Чертеж — Вал-шестерня (m10 z26) Просмотров: 1089
Чертеж — Шестерня (m10 z146) Просмотров: 1245
Чертеж — Колесо коническое с круговым зубом (m12 z52) Просмотров: 917
Чертеж — Шестерня коническая с круговым зубом (m12 z14) Просмотров: 1140

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings. REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Какие они и где используются?

Цилиндрические зубчатые колеса и прямозубые шестерни являются двумя наиболее распространенными типами зубчатых колес и могут использоваться во многих из одних и тех же приложений. Цилиндрические шестерни просты и недороги в производстве, но косозубые шестерни обладают некоторыми важными преимуществами по сравнению с цилиндрическими шестернями.


Изображение предоставлено: Linn Gear Co.

Зубья косозубой шестерни расположены под углом (относительно оси шестерни) и имеют форму спирали. Это позволяет зубам постепенно входить в зацепление, начиная с точечного контакта и переходя в линейный контакт по мере продвижения зацепления.Одним из наиболее заметных преимуществ косозубых шестерен перед цилиндрическими зубчатыми колесами является меньший шум, особенно на средних и высоких скоростях. Кроме того, в косозубых зубчатых колесах несколько зубьев всегда находятся в зацеплении, что означает меньшую нагрузку на каждый отдельный зуб. Это приводит к более плавному переходу сил от одного зуба к другому, так что вибрации, ударные нагрузки и износ уменьшаются.

Но наклонный угол зубьев также вызывает скользящий контакт между зубьями, который создает осевые силы и тепло, снижая эффективность. Эти осевые силы играют важную роль при выборе подшипников для косозубых шестерен. Поскольку подшипники должны выдерживать как радиальные, так и осевые нагрузки, для косозубых зубчатых колес требуются упорные или роликовые подшипники, которые обычно больше (и дороже), чем простые подшипники, используемые с цилиндрическими зубчатыми колесами. Осевые силы изменяются пропорционально величине тангенса угла спирали. Хотя больший угол наклона спирали обеспечивает более высокую скорость и более плавное движение, угол наклона спирали обычно ограничивается 45 градусами из-за создания осевых сил.


Осевым нагрузкам, создаваемым косозубыми зубчатыми колесами, можно противодействовать, используя двойные косозубые зубчатые колеса или зубчатые колеса в елочку. Эти устройства имеют вид двух косозубых шестерен с противоположными руками, установленных встык, хотя на самом деле они изготовлены из одной и той же шестерни. (Разница между этими двумя конструкциями заключается в том, что двойные косозубые шестерни имеют канавку посередине между зубьями, а шестерни с елочкой — нет. ) Такое расположение компенсирует осевые силы на каждом наборе зубьев, поэтому можно использовать большие углы наклона спирали. .Это также устраняет необходимость в упорных подшипниках.

Шестерни типа «елочка» и двойные косозубые шестерни имеют два набора зубьев противоположных рук, врезанных в одну шестерню. Изображение предоставлено: Рой Бирдмор

Помимо более плавного движения, более высокой скорости и меньшего шума, еще одним преимуществом косозубых шестерен по сравнению с цилиндрическими шестернями является возможность использования как с параллельными, так и с непараллельными (скрещенными) валами. Цилиндрические шестерни с параллельными валами требуют одинакового угла винтовой линии, но противоположных стрелок (т. Е.правые зубы против левых зубов).

Шестерни с параллельными валами имеют противоположные руки, а шестерни с перпендикулярными валами имеют одну руку. Изображение предоставлено: JC Leonard

При использовании перекрещенных косозубых шестерен они могут быть как одной, так и противоположной руки. Если шестерни имеют одинаковые стрелки, сумма углов винтовой линии должна равняться углу между валами. Наиболее распространенным примером этого являются косозубые шестерни с перпендикулярными валами (т.е. 90 градусов). Обе шестерни имеют одинаковую стрелу, а сумма углов их винтовой линии равна 90 градусам.Для конфигураций с противоположными руками разница между углами спирали должна равняться углу между валами. Скрещенные косозубые шестерни обеспечивают гибкость конструкции, но контакт между зубьями ближе к точечному, чем к прямолинейному, поэтому они обладают более низкими силовыми возможностями, чем конструкции с параллельными валами.

Цилиндрические шестерни часто выбираются по умолчанию в приложениях, которые подходят для прямозубых шестерен, но имеют непараллельные валы. Они также используются в приложениях, требующих высоких скоростей или высоких нагрузок.Независимо от нагрузки или скорости они обычно обеспечивают более плавную и тихую работу, чем цилиндрические зубчатые колеса.

В чем разница между прямозубыми, косозубыми, коническими и червячными передачами?

Шестерни являются важной частью многих двигателей и машин. Шестерни помогают увеличить выходной крутящий момент, обеспечивая редуктор, и они регулируют направление вращения, как вал, для задних колес автомобильных транспортных средств. Вот несколько основных типов шестерен и их отличия друг от друга.

Загрузите эту статью в формате.Формат PDF

Цилиндрические зубчатые колеса 2. Цилиндрические зубчатые колеса работают более плавно из-за углового скручивания, обеспечивающего мгновенный контакт с зубьями шестерни. 1. Прямозубые цилиндрические шестерни устанавливаются последовательно на параллельных валах для достижения больших передаточных чисел.

Наиболее распространенными зубчатыми колесами являются цилиндрические зубчатые колеса, которые используются последовательно для больших редукторов. Зубья прямозубых шестерен прямые и установлены параллельно на разных валах. Цилиндрические зубчатые колеса используются в стиральных машинах, отвертках, заводных будильниках и других устройствах.Они особенно громкие из-за зацепления и столкновения зубьев шестерни. Каждый удар производит громкий шум и вызывает вибрацию, поэтому прямозубые цилиндрические шестерни не используются в таких механизмах, как автомобили. Нормальный диапазон передаточного числа составляет от 1: 1 до 6: 1.

Цилиндрические шестерни

3. На изображении выше показаны две разные конфигурации конических зубчатых колес: прямые и спиральные зубья.

Цилиндрические шестерни работают более плавно и тихо по сравнению с цилиндрическими шестернями из-за способа взаимодействия зубьев.Зубья косозубой шестерни срезаны под углом к ​​торцу шестерни. Когда два зуба начинают зацепляться, контакт происходит постепенно — начиная с одного конца зуба и сохраняя контакт, когда шестерня вращается до полного зацепления. Типичный диапазон угла наклона спирали составляет от 15 до 30 градусов. Осевая нагрузка напрямую зависит от величины тангенса угла спирали. Винтовая передача — это наиболее часто используемая передача в трансмиссиях. Они также создают большие осевые нагрузки и используют подшипники для поддержки осевой нагрузки.Цилиндрические шестерни можно использовать для регулировки угла поворота на 90 градусов. при установке на перпендикулярные валы. Его нормальный диапазон передаточного числа составляет от 3: 2 до 10: 1.

Конические шестерни

Конические шестерни используются для изменения направления вращения вала. Конические шестерни имеют зубья прямой, спиральной или гипоидной формы. Прямые зубья имеют те же характеристики, что и прямозубые шестерни, а также оказывают большое влияние при зацеплении. Как и в прямозубых цилиндрических зубчатых колесах, нормальное передаточное число для прямых конических зубчатых колес составляет от 3: 2 до 5: 1.

5. В этом двигателе используется комбинация гипоидных шестерен и спирально-конических шестерен для управления двигателем. Поперечное сечение двигателя на изображении выше демонстрирует, как используются спирально-конические шестерни.

Спиральные зубья работают так же, как косозубые шестерни. По сравнению с прямыми зубьями они производят меньше вибрации и шума. Правая сторона спирального скоса — это внешняя половина зуба, наклоненная для движения по часовой стрелке от осевой плоскости. Левая часть спиральной фаски движется против часовой стрелки.Нормальный диапазон передаточного числа составляет от 3: 2 до 4: 1.

6. В гипоидной передаче, описанной выше, большая шестерня называется короной, а малая шестерня — шестерней.

Гипоидная шестерня — это тип спиральной шестерни, форма которой представляет собой вращающийся гиперболоид, а не коническую форму. Гипоидная шестерня размещает шестерню вне оси зубчатого венца или ведомого колеса. Это позволяет увеличить диаметр шестерни и обеспечить большую площадь контакта.

Шестерня и шестерня часто всегда находятся напротив друг друга, и угол спирали шестерни обычно больше, чем угол шестерни. Гипоидные передачи используются в силовых передачах из-за их большого передаточного числа. Нормальный диапазон передаточного числа составляет от 10: 1 до 200: 1.

Червячные передачи

7. Поперечный разрез модели показывает типичное размещение и использование червячной передачи. Червячные передачи имеют встроенный механизм безопасности, поскольку они не могут работать в обратном направлении.

Червячные передачи используются в больших редукторах. Обычно передаточное число составляет от 5: 1 до 300: 1. Установка устроена так, что червяк может вращать шестерню, но шестерня не может вращать червяк.Угол червяка небольшой, и в результате шестерня удерживается на месте из-за трения между ними. Шестерня используется в таких применениях, как конвейерные системы, в которых функция блокировки может действовать как тормоз или аварийный останов.

Преимущества перехода на косозубую передачу

Самая простая в конструкции и самая легкая в использовании конструкция зубчатого зацепления — это прямозубая шестерня. У него есть зубья, параллельные оси вала, и расстояние между центрами пары легко определяется.Однако введение наклона зубьев относительно центра вала сильно изменит рабочие характеристики шестерен.

Многие зубчатые передачи могут быть преобразованы из цилиндрических зубчатых пар в косозубые зубчатые пары. Есть много причин подумать о замене существующей цилиндрической зубчатой ​​пары на косозубую зубчатую пару. Одна из этих причин — снижение шума. Поскольку косозубая шестерня поддерживает постоянный контакт со своим партнером на всем протяжении зацепления зуба, она будет производить меньше шума, чем у сопоставимой пары цилиндрических зубчатых колес, которая имеет эпизодический рисунок контакта во время зацепления.

Еще одним преимуществом прямозубой шестерни, которую нужно «преобразовать» в косозубую, является повышенная допустимая нагрузка по крутящему моменту. Прямозубые шестерни имеют ширину торца, которую легко измерить. Винтовые шестерни имеют физическую ширину торца и эффективную ширину торца. Физическая ширина забоя такая же, как у прямозубой шестерни. Эффективная ширина забоя учитывает угол закручивания и приводит к ширине рабочей поверхности, которая определяется уравнением:

FWe = FW / cos (B)

, где FW — это нормальная ширина грани, а B — угол спирали.

Это увеличение ширины поверхности позволяет зубчатой ​​передаче выдерживать дополнительный крутящий момент, используя то же физическое пространство. Благодаря этому дополнительному крутящему моменту вы можете либо перестроить существующую, недостаточно спроектированную зубчатую передачу, либо использовать шестерни меньшего размера и уменьшить вес системы.

Существует два типа косозубых зубчатых колес: косозубые зубчатые колеса с поперечным (осевым) шагом и косозубые зубчатые колеса с нормальным шагом. Самая распространенная форма — нормальная высота звука. В этом случае зубья нарезаются таким образом, что шаг шестерни при измерении в осевом направлении увеличивается.Эта «увеличенная» форма зуба также увеличивает межосевое расстояние зубчатого зацепления. Чтобы заменить прямозубые цилиндрические шестерни обычными косозубыми шестернями, вам нужно будет либо изменить межосевое расстояние зубчатой ​​пары, либо вам нужно будет отрегулировать количество зубьев, чтобы поддерживать межосевое расстояние. Для поперечно-косозубых шестерен шаг зубьев в осевом направлении эквивалентен таковому прямозубой шестерни с аналогичным шагом. Это делает поперечно-косозубые шестерни идеальными для замены существующих прямозубых зубчатых пар.

Пример этих двух форм зуба показан на Рисунке 1.

Рисунок 1: Два стиля косозубых шестерен.

При переходе с цилиндрической зубчатой ​​передачи на косозубую, помимо сохранения межцентрового расстояния зацепления, необходимо решить еще одну проблему — направление спирали для каждой шестерни. Это необходимо по двум причинам. Первая причина состоит в том, что косозубые шестерни должны сопрягаться с шестернями противоположных рук. Шестерня может быть как левой, так и правой, но ответная шестерня должна быть противоположной, чтобы шестерни зацепились. Во-вторых, осевая нагрузка, создаваемая направлением спирали каждой шестерни. Возможные комбинации показаны на рисунке 2.

Рисунок 2: Направление вращения и сила тяги.

Для этих шестерен необходимо выбрать подходящие упорные подшипники, чтобы они воспринимали осевые нагрузки, создаваемые углом винтовой линии.

С практической точки зрения косозубые шестерни могут иметь любой угол наклона спирали от 1 до 44 градусов. Под углом 45 градусов они считаются перекрещенными косозубыми шестернями или попеременно винтовой шестерней.

Helical Gears — Производство прецизионных косозубых зубчатых колес на зубчатых передачах

Цилиндрические шестерни имеют зубья, расположенные под углом к ​​оси шестерни. Функции и преимущества аналогичны цилиндрическим зубчатым колесам, но могут быть лучшим вариантом, когда требуются более высокие скорости. По сравнению с цилиндрическими цилиндрическими зубчатыми колесами косозубые шестерни обладают большей прочностью зубьев и большей грузоподъемностью. Они также работают более плавно и тихо благодаря более высокому коэффициенту контакта с поверхностью.

Gear Motions хорошо оборудованы, чтобы удовлетворить все ваши потребности в косозубых зубчатых колесах, будь то резка или точная шлифовка.Наши производственные возможности включают широкий диапазон размеров косозубых шестерен, изготавливаемых по индивидуальному заказу, с уровнем качества до AGMA Q15. Если вам нужны метрические, диаметральные или другие типы шестерен и шлицев, команда Gear Motions обладает знаниями и опытом для производства необходимых вам высококачественных зубчатых колес.

Шлифованные косозубые шестерни

Используя наш обширный опыт и наш ассортимент современного оборудования, мы можем производить шлифованные косозубые шестерни высочайшего качества в любом месте. Наши роботизированные шлифовальные машины для резьбовых и профильных колес позволяют удовлетворить потребности в больших объемах.Для небольших серий наши профильные зубошлифовальные станки с ручной загрузкой укомплектованы нашим высококвалифицированным персоналом, что обеспечивает единообразие во всех сферах. У нас есть специальная команда по проектированию и разработке косозубых зубчатых колес, и наши косозубые зубчатые колеса производятся в небольших ячейках «точно в срок».

  • Диаметр: от 0,5 до 27,5 дюймов
  • Лицевая сторона: макс. 12,9 дюйма
  • Шаг: от 48 до 1,7 DP
  • Качество: Допуск AGMA Q15
  • (2) Reishauer RZ260 со встроенной роботизированной загрузкой деталей
  • (1) Reishauer RZ550 со встроенной роботизированной загрузкой деталей
  • (1) Reishauer RZ300E
  • (1) КАПП Кх300п с автозагрузкой
  • (1) Höfler Helix 400K ЧПУ
  • (1) Höfler Helix 700 ЧПУ
  • (2) Gleason TAG 400 ЧПУ
  • (1) Глисон 245 TWG CNC

Зубчатые цилиндрические зубчатые колеса

У нас также есть широкий спектр возможностей по нарезке косозубых шестерен.От больших до малых объемов, малых и больших размеров — мы можем удовлетворить ваши требования с помощью наших автоматических или загружаемых вручную зубофрезерных станков или формирователей. Наши клиенты знают, что они могут обратиться к нам за высококачественными косозубыми зубчатыми колесами. Наши процессы проверены и надежны, и мы гарантируем все наши продукты.

Внешний

  • Диаметр: от 0,5 до 36,0 дюймов
  • Лицевая сторона: макс. 24 дюйма
  • Шаг: от 120 до 1,5 DP
  • Качество: Допуск AGMA Q10

Внутренний

Мы также способны нарезать отдельные косозубые шестерни с внутренним цилиндром.Пожалуйста, свяжитесь с нами для уточнения характеристик.

  • (1) Глисон Генезис 400H
  • (1) Либхерр LC380
  • (1) Gleason 782 G-Tech 6-осевой ЧПУ
  • (1) Mitsubishi GC20 ЧПУ
  • (1) Mitsubishi GD20 ЧПУ
  • (1) Мицубиси GE15A
  • (1) Koepfer 200 с автоматикой
  • (2) 16 ”Pfauter P400
  • (1) 24 ”Pfauter P630
  • (1) 36 ”Pfauter P900
  • (1) G&E 60S Гашер
  • (2) Ричардон R200 ЧПУ
  • (6) Barber Coleman от 6 дюймов до 16 дюймов
  • (1) Вольф Gh30-11D
  • (1) Стипендиаты No. 4 АГС
  • (2) Стипендиаты № 36

Наши специалисты готовы помочь вам на всех этапах производственного процесса, чтобы мы могли найти решение, отвечающее вашим потребностям.

Helical Gears — обзор

Helical Gears

Цилиндрические шестерни были разработаны на основе цилиндрических шестерен, и их зубья расположены под углом к ​​оси вала. Контакт между зубьями в сетке действует по диагональным поверхностям лица прогрессивным образом; ни в коем случае ни один зуб не задействуется по всей длине.Прежде чем контакт между одной парой зубов прекращается, зацепление начинается между следующей парой. Таким образом, зацепление является непрерывным, и этот факт приводит к уменьшению удара, который возникает, когда прямые зубья работают под большими нагрузками. Спиральные зубья обеспечивают плавную и бесшумную работу при больших нагрузках; значительно снижен люфт; и за счет увеличения длины зуба при той же толщине зубчатого колеса прочность зуба повышается.

Рис. 31.20 иллюстрирует угол подъема и наклона винтовой линии, применяемый к косозубой шестерне.Для одинарных косозубых шестерен угол наклона винтовой линии обычно составляет 12–20 °.

Рис. 31.20. Угол подъема и винтовой линии косозубой шестерни.

Поскольку зубья расположены под углом, при зацеплении двух шестерен возникает боковой или торцевой упор, который имеет тенденцию разделять шестерни. На рис. 31.21 показаны две шестерни на параллельных валах и расположение подходящих упорных подшипников. Обратите внимание, что положение упорных подшипников зависит от направления вращения вала и «руки» спирали.

Рис.31.21. Цилиндрические шестерни с упорными подшипниками.

Для того, чтобы исключить серьезное влияние торцевой тяги, пары шестерен могут быть расположены, как показано на рис. 31.22, где в двойной косозубой передаче используется левая и правая спираль. Вместо использования двух шестерен можно нарезать две спирали на одной и той же заготовке шестерни.

Рис. 31.22. Двойные косозубые шестерни. (A) На том же колесе. (B) На отдельных колесах.

Если валы расположены параллельно друг другу, угол наклона спирали обычно составляет 15–30 °. Обратите внимание, что правая спираль входит в зацепление с левой спиралью, и на чертеже должна быть правильно указана рука спирали.На обеих шестернях угол наклона винтовой линии будет одинаковым.

Для валов, расположенных под углом 90 ° друг к другу, обе шестерни будут иметь одинаковую спираль (см. Рис. 31.23).

Рис. 31.23. Валы под углом 90 градусов.

Цилиндрические зубчатые колеса можно использовать для валов, которые расположены под углом менее 90 °, но винт следует проверять у специализированного производителя зубчатых колес. Направление спирали зависит от используемого угла наклона спирали и требуемых углов вала.

ЦИЛИНДРОВЫЕ ШЕСТЕРНИ — АКПП KG

Цилиндрические зубчатые колеса лучше цилиндрических зубчатых колес.Передние кромки зубьев не параллельны оси вращения, а расположены под углом. Поскольку шестерня изогнута, этот наклон делает зуб в форме сегмента спирали. Цилиндрические зубчатые колеса могут быть зацеплены в параллельном или перекрестном направлении. Первое относится к случаям, когда валы параллельны друг другу; это наиболее распространенная ориентация. В последнем случае валы не параллельны, и в этой конфигурации шестерни иногда называют «косыми шестернями».
Цилиндрические зубчатые колеса могут быть соединены параллельно при зацеплении с одним и тем же направлением углов винтовой линии (правая и правая / левая и левая), или они также могут быть соединены перпендикулярно, используя комбинацию противоположных углов спирали (правая и левая). рука).
Мы стандартизировали косозубые шестерни из нержавеющей стали и пластика для клиентов в пищевой и упаковочной промышленности.

Конструкция косозубой передачи — 3D-модели CAD и 2D-чертежи CAD
Теперь вы можете проверить размеры наших стандартных винтовых зубчатых колес через наш каталог в формате PDF или наш переключатель передач, предоставленный Part Community. Бесплатные данные CAD доступны на сайте. Щелкните логотип ниже, чтобы получить доступ к селектору косозубой шестерни.

Коммерческое предложение на стандартные винтовые передачи
Пожалуйста, запросите коммерческое предложение на наши цилиндрические шестерни через нашу страницу «Запрос цен».

Модификация косозубой шестерни
Мы можем настроить наши стандартные косозубые шестерни в соответствии с вашими конкретными задачами, проконсультируйтесь с нами. Предлагаем услуги по модификации редуктора. Пожалуйста, проверьте детали и примеры модификаций на нашей странице «Модификация снаряжения».

Меры предосторожности при использовании
Пожалуйста, соблюдайте следующие меры предосторожности перед использованием наших косозубых шестерен.
(PDF: «Меры предосторожности при использовании косозубых шестерен» из нашего каталога)


304 ЦИЛИНДРОВЫЕ ШЕСТЕРНИ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ШЕСТЕРНЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПОМ ШЕСТЕРНЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПОМ
Материал (ISO): SUS304
Модуль: 1. 0, 1,5
Количество зубьев: 13, 26
Класс ISO N9
Материал: ПОМ (синий)
Модуль: 1,0 — 3,0
Количество зубцов: 10-26
Класс ISO N9 — N10
Материал: ПОМ (белый)
Модуль: 1.0, 1.5
Количество зубцов: 13, 26
Класс ISO N9 — N10
Нержавеющая сталь

SUS304 имеет лучшую коррозионную стойкость, чем нержавеющая сталь 303.

Шестерни из синего полиацеталя (Blue POM)

имеют более низкую скорость водопоглощения и стабильность размеров по сравнению с шестернями из нейлона, из-за большей целостности материала POM имеет более низкую вероятность бактериального загрязнения и загрязнения плесенью и поэтому одобрен регулирующими органами в пищевой промышленности США и Европа.

Шестерни из полиацеталя (ПОМ) имеют более низкую степень водопоглощения и лучшую стабильность размеров по сравнению с нейлоновыми шестернями.

PDF КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ

ЗАКАЛЕННЫЕ ЦИЛИНДРОВЫЕ ШЕСТЕРНИ
Материал (ISO): S45C
Модуль: от 1,0 до 3.0
Кол-во зубьев: 13, 26
Класс ISO N9
Закаленные косозубые шестерни

обладают большей прочностью и более длительным сроком службы по сравнению с ненагреваемыми косозубыми шестернями.

PDF КАТАЛОГ

Все о косозубых зубчатых колесах — что это такое и как они работают

Винтовые зубчатые колеса — это компоненты силовой передачи, которые в основном используются для снижения скорости и увеличения крутящего момента между вращающимися валами.По сути, их можно разделить на две группы: те, которые передают мощность между параллельными валами, и те, которые передают мощность между непараллельными валами, обычно называемые поперечно-осевыми шестернями. Хотя косозубая шестерня в разрезе имеет ту же эвольвентную форму зуба, что и прямозубая шестерня, она срезана под углом к ​​вращению заготовки шестерни. Этот угол известен как угол винтовой линии. Здесь описываются косозубые шестерни, а также обсуждается их работа и общие области применения.

Основы работы косозубой передачи

Цилиндрическая зубчатая передача — это косозубая шестерня с углом наклона винтовой линии 0 °.Для косозубых зубчатых колес угол наклона винтовой линии обычно составляет от 15 до 30 °. Стандартная форма зуба шестерни обозначается как эвольвентная прямозубая прямая 20 °. В свое время эвольвентные цилиндрические зубчатые колеса 14-1 / 2 ° были обычным явлением, но теперь это не так. Эти обозначения последней степени относятся к углу давления зуба, линия контакта двух зубов следует по мере того, как они входят в сетку и выходят из нее. Только для эвольвентных зубчатых колес угол давления остается неизменным на протяжении всего зацепления отдельных зубьев. Гениальность эвольвентной формы зуба заключается в том, что она обеспечивает теоретически постоянное соотношение скоростей, даже если межцентровые расстояния не установлены идеально.Эту необходимость постоянного передаточного числа иногда называют фундаментальным законом зацепления.

Лучший способ понять косозубую шестерню — это представить множество идентичных прямозубых шестерен, вырезанных из бумаги и склеенных вместе, так что каждый последующий слой немного продвигается вперед по сравнению с предыдущим. Для того, чтобы такая система работала, ответная шестерня должна смещать свои слои в противоположном направлении. Таким образом, сопрягаемые косозубые шестерни на параллельных валах обязательно правые и левосторонние.

Направленность приводит к осевым нагрузкам, которые не возникают при соединении прямозубых шестерен.Конструкции, в которых используются косозубые шестерни, должны справляться с этой осевой нагрузкой за счет использования шариковых или роликовых подшипников, способных выдерживать осевую нагрузку.

Шестерни типа «елочка» предлагают зубчатый метод устранения тяги. Половина лица разрезается одной рукой, а другая половина разрезается в противоположной руке, эффективно уравновешивая тягу, развиваемую шестерней. В зависимости от метода изготовления, используемого для изготовления таких двухцилиндровых зубчатых колес, может потребоваться центральная канавка для зазора инструмента или зубья могут быть расположены со смещением.

Исключение из правила ручного управления составляет поперечно-осевая передача, валы которой перпендикулярны. В этих случаях две шестерни будут одной руки. Валы косозубых шестерен могут пересекаться под любым углом.

Преимущества

Рассматривая снова бумажную модель, легко увидеть, как каждый слой прямозубой шестерни сопрягается со своей спичкой перед тем, как следующий слой соприкасается, в отличие от прямозубых зубчатых колес, где контакт происходит в один и тот же момент по всей поверхности зуба. Поскольку ширина каждого зуба больше, в любой момент времени соприкасается больше зубов.Таким образом, косозубые шестерни передают нагрузки более плавно, чем прямозубые цилиндрические шестерни. Это приводит к большей грузоподъемности, более тихой работе и более высокой скорости.

Из-за осевых нагрузок и повышенного трения скольжения между зубьями косозубые шестерни работают с меньшим КПД, чем прямозубые цилиндрические шестерни.

Приложения

Звук, который издает автомобиль с механической коробкой передач при движении задним ходом, довольно хорошо демонстрирует бесшумность косозубых шестерен. Этот отчетливый вой происходит из-за использования прямозубых шестерен для заднего хода (так что их можно «переключать» — все остальные шестерни находятся в постоянном зацеплении).Винтовые шестерни используются для движения вперед и работают значительно тише. В некоторых раздаточных коробках с полным приводом используются цилиндрические зубчатые передачи для низкого диапазона, где скорость невысока и шум не вызывает возражений.

Промышленные редукторы доступны как с цилиндрической, так и с цилиндрической зубчатой ​​передачей. Споры о том, кого использовать, сосредоточены на деталях приложения. Там, где шум является проблемой, косозубые шестерни имеют смысл, особенно если зубчатая передача будет работать на средних и высоких скоростях. Если пространство ограничено или учитывается вес, прямозубое зубчатое зацепление может быть лучшим решением, поскольку требования к упорным подшипникам сведены к минимуму.Цилиндрические зубчатые колеса, как правило, дешевле в производстве, чем косозубые, хотя разница незначительна. К стоимости добавляется конструкция более прочных опор / подшипников вала, необходимых для косозубых зубчатых колес.

Это обсуждение предполагает параллельные валы. Для поперечно-осевых валов выбор больше не между прямозубыми и косозубыми шестернями, а между косозубой, конической и червячной передачей. Цилиндрические шестерни предлагают менее дорогое решение для передачи движения между пересекающимися валами, но их способность передавать большие нагрузки меньше по сравнению с их возможностями на параллельных валах.Одним из распространенных применений косозубых шестерен с перекрестными осями является зубчатая пара, используемая для привода распределителя автомобильного двигателя / вала масляного насоса.

Конические шестерни обеспечивают значительно большую мощность, чем косозубые шестерни, хотя и при более высоких затратах. Червячные передачи обладают высокими передаточными числами, но требуют управления теплом смазки из-за огромного трения скольжения, которое они создают.

Говоря о конических зубчатых колесах, косозубые зубья часто используются для производства так называемых спирально-конических зубчатых колес. Информацию об этих компонентах можно найти в нашей сопутствующей статье о конических зубчатых колесах.

Шестерни типа «елочка» иногда могут быть заменены прямозубыми шестернями в качестве прямой замены, но более сложное производство делает их более дорогостоящими. Шестерни типа «елочка» почти всегда используются в очень больших трансмиссиях, таких как судовые главные редукторы.

Как правило, шестерни изготавливаются из чугуна AGMA марки 20, причем более высокие марки доступны для повышения прочности при повышенных затратах. Сталь часто используется в качестве материала шестерни, зацепляющейся с чугунной шестерней, чтобы лучше сбалансировать износ компонентов.Термическая обработка может деформировать шестерни, поэтому обычно используется только с шестернями из легированных сталей. Шлифовка после термообработки может улучшить профиль зуба. Из бронзы также делают шестеренки. Различные пластмассы также используются для изготовления шестерен, иногда в качестве шестерни, которая соединяется с чугунной или стальной шестерней.

Сводка

В этой статье кратко обсуждается, что такое косозубые зубчатые колеса, их основные операции, преимущества перед другими типами зубчатых колес и типичные области применения. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.Дополнительную информацию о шестернях можно найти на веб-странице Американской ассоциации производителей шестерен.

Другие изделия Gears

Больше от Machinery, Tools & Supplies

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *