Виды шестеренчатых передач: Виды зубчатых передач.

Содержание

41.Виды зубчатых передач

Виды зубчатых передач

Зубчатые передачи являются разновидностью механических передач, работающих на принципе зацепления. Их используют для передачи и преобразования вращательного движения между валами.

Зубчатые передачи отличаются высоким КПД (для одной ступени – 0,97- 0,99 и выше), надежностью и длительным сроком службы, компактностью, стабильностью передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания. Зубчатые передачи применяют в широком диапазоне скоростей (до 200 м/сек), мощностей (до 300 МВт). Размеры зубчатых колес могут быть от долей миллиметра до нескольких метров.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую сложность изготовления, необходимость нарезания зубьев с высокой точностью, шум и вибрация при высоких скоростях, большую жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки.

Передаточные числа в редукторных передачах могут достигать 8, в открытых передачах – до 20, в коробках передач – до 4.

По расположению зубьев различают передачи с наружным и внутренним зацеплением.

Конструктивно зубчатые передачи большей частью выполняются закрытыми в общем жестком корпусе, что обеспечивает высокую точность сборки. Лишь тихоходные передачи (v < 3 м/сек) с колесами значительных размеров, нередко встроенных в конструкцию машин (например, в механизмах поворота подъемных кранов, станков), изготавливаются в открытом исполнении.

Чаще всего зубчатые передачи применяют в качестве замедлительных (редукторов), т.е. для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающего момента, но также с успехом используются для повышения скорости вращения (мультипликаторы).

Для предохранения рабочих поверхностей зубьев от заедания и абразивного износа, а также для уменьшения потерь на трение и связанного с этим нагревания, применяют смазку. Закрытые передачи обычно смазываются жидкими минеральными маслами, окунанием колес или принудительной подачей масла к зацепляющимся зубьям. Открытые передачи смазываются консистентными смазками, периодически наносимыми на зубья.

о расположению зубьев различают передачи с наружным (рис. 2.1а-в) и внутренним зацеплением (рис. 2.1г).

По профилю зубьев колес передачи подразделяют: на передачи с эвольвентным зацеплением, в котором профили зубьев очерчены

эвольвентами; на передачи с циклоидальным профилем; на передачи с зацеплением Новикова. Далее в пособии будут описываться только передачи эвольвентного профиля с наружным зацеплением.

Шестерня – это зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев (чаще всего – ведущее). Колесо – это зубчатое колесо передачи с большим числом зубьев. Термин «зубчатое колесо» можно применять как к шестерне, так и к колесу зубчатой передачи.

Цилиндрические зубчатые передачи бывают прямозубыми,

косозубыми и шевронными.

Прямозубые колеса (рис. 2.1а) применяют преимущественно при невысоких и средних окружных скоростях, при большой твердости зубьев (когда динамические нагрузки от неточностей изготовления невелики по сравнению с полезными), в планетарных передачах, в открытых передачах, а также при необходимости осевого перемещения колес (в коробках передач).

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Червячных передач (или винт) можно рассматривать как передачу одного зуба

Червячные передачи имеют некоторые особые свойства, которые делают их отличимых от других передач. Во-первых, они могут достичь очень высоких передач произведенных за одну движение.Потому что большинство червячных передач имеет только один нагруженный зуб, передаточное отношение это просто число зубьев на соединение передач. Например, червячных пара передач в паре с 40-

зубый цилиндрический редуктор имеет соотношение 40:1. Во-вторых, червячные передачи имеют гораздо более высокие трения (и ниже эффективность), чем другие типы передач. Это потому, что профиль зуба червячных передач постоянно скользят по зубам сопряженных передач. Это трение становится выше, тем больше нагрузка на передачу. Наконец, червячая передача не может работать с обратным эффектом . В анимации ниже , червячные передачи на зеленой оси ведет синие зубчатое колесо на красной оси. Но если вы включите красную ось в качестве ведущей , то червячных передач не получится. Это свойство передачи может применяться для остановки -блокировки вещи на определенном месте, без скатывания назад , например ворота гаража.

ЛИНЕЙНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Это средство преобразования вращательного движения от оси вращения или шестерни в поступательное движение зубчатой рейки. Шестерня вращается , и толкает рейку вперед , поскольку в ней перемещаются зубы шестерни . Регулируется например меньшим количеством зубов на ведущей шестерни и большим на рейке . движение в рейки будет пропорционально количеству зубьев на шестерне

ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии.

В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость

вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колёс ведущего моста

и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий

момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

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.

Ремонт зубчатых передач

Содержание страницы

1. Ремонт цилиндрических зубчатых передач

В станкостроении применяют цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями, с наружным и внутренним зацеплением, а также валы-шестерни.

При работе передачи в результате нагрева размеры колес увеличиваются в большей степени, чем расстояния между их осями. Поэтому независимо от степени точности сопряжения колес должна быть предусмотрена величина радиального и гарантированного бокового зазора между зубьями, необходимая для компенсации температурных деформаций и размещения смазки.

При сборке сопряжения деталей, образующих зубчатую передачу, необходимо проверить:

  • радиальное биение зубчатого венца;
  • площадь контакта;
  • боковой зазор.

Кроме того, необходимо проверить соединение основных поверхностей зубчатого колеса с валом или втулками, а также прилегание торцов и их биение.

Перед насадкой зубчатого колеса на вал необходимо обратить внимание на состояние поверхностей отверстия и посадочной шейки вала.

При установке зубчатого колеса на вал встречаются следующие погрешности: качание зубчатого колеса на шейке вала, радиальное биение начальной окружности, торцовое биение, неплотное прилегание к упорному буртику вала.

В связи с ошибками в изготовлении зубчатых колес, валов или корпусных деталей при сборке зубчатых передач встречаются следующие погрешности:

  • недостаточный боковой зазор;
  • увеличенный боковой зазор;
  • неравномерный боковой зазор.

В первом и во втором случаях причиной может быть увеличенная или уменьшенная толщина зубьев или увеличенное или уменьшенное расстояние между осями в корпусной детали. В третьем случае причиной может быть неравномерная толщина зубьев или радиальное биение зубчатого венца.

Исправление в каждом из трех случаев решается конкретно в зависимости от погрешности, в частности, заменой одного из колес с введением коррекции (положительного или отрицательного смещения исходного контура) при нарезании зубьев.

Ориентировочные значения гарантированного бокового зазора в зависимости от вида сопряжения зубчатых колес при разности температуры зубчатых колес и корпуса в 25° С приведены в табл. 12, где Н — нулевой; Е, Д — уменьшенный; В, С — нормальный; А — увеличенный.

Более точные значения для конкретных условий эксплуатации передачи должны быть приведены в технических условиях или руководстве по эксплуатации механизма.

Боковой зазор в зубчатом зацеплении можно проверить набором щупов, которые последовательно вводятся в зазор между неработающими профилями зубьев, возвратно-поступательным вращением, путем прокатывания между зубьями свинцовых проволок (трех, четырех), уложенных по длине зуба, или с помощью специального приспособления, с помощью которых определяется наличие бокового зазора и его величину. Проверка бокового зазора прокаткой свинцовых проволок является наиболее распространенной. Для этого на большее из сцепляющихся колес при помощи технического вазелина, солидола или воска приклеивают в нескольких сечениях свинцовую проволоку. Чтобы избежать разрыва, проволока должна укладываться таким образом, чтобы она огибала каждый зуб.

Таблица 1. Гарантированные боковые зазоры

Межосевое расстояниеГарантированный боковой зазор jnmin, мкм, для вида сопряжения
HEDCBA
До 800304674120190
80 – 1250355487140220
125 – 18004063100160250
180 – 25004672115185290
250 – 31505281130210320
315 – 40005789140230360
400 – 50006397155250400
500 – 630070110175280440
630 – 800080125200320500
800 – 1000090140230360550

Обычно берут проволоку диаметром, равным (0,15–0,20)мм.

Для получения оттисков плавно поворачивают колеса в том направлении, в котором они нормально вращаются в передаче. Вращение колес должно быть равномерным. Рывки или остановки колес при прокатывании проволоки вызывают искажение оттисков.

Прокатанная проволока состоит из отдельных расплющенных участков, соединенных между собой участками проволоки, находившимися в радиальных зазорах между зубьями. При этом толщина оттисков на проволоке будет чередоваться: на рабочей стороне зуба (по направлению поворота) она будет меньше, на нерабочей — больше.

Сумма толщин оттисков на одной и той же проволоке на рабочей и нерабочей стороне зуба представляет собой боковой зазор.

Толщины оттисков измеряют на плите при помощи индикатора. Оттиск измеряют в середине, где он имеет наименьшую величину.

По разнице в толщине оттисков на разных проволоках на одной и той же образующей зуба можно определить перекос и непараллельность осей колес.

Погрешности сборки зубчатых передач определяют по расположению пятна контакта при проверке «на краску» (рис. 1). При нормальном зацеплении (рис. 1, а) пятно контакта (с размерами А, hср и С) должно располагаться на линии зацепления (т.е. посередине высоты Н зуба) и равномерно по всей длине. Если боковой зазор больше нормы, то пятно контакта смещается к вершине зуба (рис. 1, в), а если смещается к ножке зуба, то недостаточен зазор или недостаточна толщина зуба у одного или обоих колес (рис. 1, г). Если в зацеплении пятно контакта смещено по ширине зуба В ближе к торцу зуба, то одно из колес установлено с перекосом (рис. 1, б).

Рис. 1. Расположение пятен контакта при проверке «на краску»

Плавность хода обычно проверяют проворотом от руки собранного механизма, с помощью динамометра, динамометрического ключа или специального приспособления.

Если зазор в зацеплении зубчатых колес не соответствует требованиям технических условий или же зубчатые колеса вращаются не плавно, происходит заклинивание передачи в отдельных местах, то определяют причину неисправности. При необходимости узел разбирают, подбирают зубчатые колеса или изготовляют новые с учетом коррекции, устраняют причину неисправности, после чего вновь производят сборку и регулировку механизма.

Следует учесть, что при нарезании зубьев зубчатых колес вносится погрешность радиального биения зубчатого венца. При монтаже зубчатых колес максимумы радиальных биений зубчатых венцов в зацеплении могут совместиться, что может нарушить плавность вращения передачи, а иногда — и к заклиниванию колес. В этом случае необходимо одно из колес повернуть на 180° по отношению к другому, что может нормализовать боковой зазор в зацеплении.

При монтаже на вал недостаточно жесткого зубчатого колеса с большим усилием может произойти деформация зубчатого венца, что отразится на работе зацепления. Такие колеса устанавливают с весьма небольшим натягом или с даже с зазором (от –0,03 до +0,04 мм для валов диаметром до 100 мм).

2. Ремонт конических зубчатых передач

В станкостроении применяют конические зубчатые колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями.

Пятно контакта на поверхностях зубьев является важнейшим критерием оценки качества конической передачи. При обкатке пятно контакта должно иметь длину, равную 1/2 длины зуба для прямозубых колес и 1/2 –1/4 длины зуба для спиральных конических колес. Пятно контакта должно иметь отрыв от головки и ножки зуба, а для бочкообразных и спиральных зубьев — от носка и от пятки зуба.

Пятно контакта влияет на плавность и бесшумность работы конических колес. Более целесообразно осуществлять так монтаж колес, чтобы они касались ближе к тонким концам зубьев. При этом тонкие концы зубьев более податливы к деформации, что увеличивает площадь контакта при взаимной приработке.

При подборе пары находят наилучшее положение шестерни и создают боковой зазор за счет изменения монтажного размера колеса. Фактический монтажный размер маркируют на торцах зубьев шестерни, а фактический боковой зазор — на зубьях колеса, кроме того, на зубьях колеса маркируется порядковый номер пары.

При монтаже колес шестерню устанавливают по маркированному монтажному расстоянию, а колесо — по боковому зазору.

Регулируемые колеса устанавливают путем пригонки компенсаторов или при помощи регулировочных гаек.

Для обеспечения правильной работы конической передачи необходимо выполнение следующих условий при сборке:

  • оси отверстий зубчатых колес должны совпадать с осью начальных конусов и не иметь перекосов;
  • оси отверстий в корпусе должны лежать в одной плоскости, пересекаться в определенной точке, под требуемым углом.

Если при регулировке осевого положения зубчатых колес в конической передаче также необходимо произвести регулировку осевого зазора у конических подшипников опор (рис. 2), то сначала регулируют осевой зазор у конических подшипников, используя набор прокладок 2 между стаканами 1 и 5 и корпусом в обеих опорах. Затем, оставляя общую толщину прокладок неизменной, перераспределением их числа между обеими опорами добиваются правильного положения колеса 4 относительно шестерни 3.

Рис. 2. Регулировка осевого положения колес конической передачи и подшипниковых опор

Для нерегулируемых передач большое значение имеет обеспечение совпадения вершин делительных конусов обоих колес. Значение смещения вершины определяется как осевое смещение колеса при монтаже в передаче относительного его положения, соответствующего наилучшим условиям его зацепления с парным колесом.

Затем необходимо проверить боковой зазор в зацеплении конических колес. Контроль осуществляется аналогично контролю цилиндрических колес.

3. Ремонт червячных передач

Для червячных передач должен быть установлен наименьший гарантированный боковой зазор в зависимости от межосевого расстояния. Величину бокового зазора Сn можно замерить индикатором (рис. 3, а). Движок индикатора устанавливают перпендикулярно боковой поверхности одного из зубьев и снимают его показания при покачивании червячного колеса вдоль насколько позволяет зацепление с неподвижным червяком. Увеличить боковой зазор можно подшабровыванием нерабочей стороны зубьев колеса.

Монтаж червячных зубчатых колес на валах и проверку их осуществляют так же, как монтаж и проверку цилиндрических и конических зубчатых колес.

Рис. 3. Схема проверки: а — величины бокового зазора; б — расположения пятен контакта «по краске»

При сборке червячной передачи необходимо обеспечить совпадение средней плоскости колеса с осью червяка в пределах допускаемых отклонений.

Положение оси червяка относительно средней плоскости червячного колеса проверяют «на краску» (рис. 3, б). Краску наносят на винтовую поверхность червяка, после чего вводят его в зацепление с зубчатым колесом. Последующим поворотом червяка достигается получение отпечатков на зубьях червячного колеса, по характеру которых судят о качестве зацепления.

Прилегание рабочей стороны зубьев колеса к виткам червяка должно быть равномерным с распределением касания по всей рабочей высоте вдоль зубьев колеса (рис. 3, б). При правильном зацеплении червяка краска должна покрывать поверхность зуба червячного колеса не менее чем на 60–70% по длине и высоте.

Просмотров: 947

Сборка зубчатых передач — Слесарно-инструментальные работы


Сборка зубчатых передач

Категория:

Слесарно-инструментальные работы



Сборка зубчатых передач

Сборка зубчатых передач заключается в осуществлении типовых соединений — шпоночных, шлицевых, штифтовых, разъемных подвижных и неподвижных, резьбовых и др. Последовательность сборки каждого узла определяется его конструкцией. Выполняют сборку рассмотренными ранее методами, способами и приемами, используя соответствующий инструмент, оборудование и приспособления.

Сборка передач включает в себя предварительный контроль и подготовку деталей передачи; собственно сборку; проверку; регулировку и обкатку.

Последовательность и приемы выполнения соединений определяются конструкцией изделия. Например, если корпус зубчатой передачи имеет разъем по осям валов, то валы в корпус устанавливают в сборе с колесами и подшипниками. Затем устанавливают верхнюю часть корпуса и закрепляют ее. В заключение собирают крышки подшипников. В том случае, если такого разъема нет, сборка усложняется. На валу сначала собирают один из подшипников, свободный конец вала вставляют в корпус через расточку, в которой монтируется собранный на валу подшипник. И уже через окно в корпусе собирают зубчатые колеса, детали их крепления, второй подшипник на валу. Потом вал устанавливают подшипниками в соответствующие расточки корпуса и ставят на место крышки подшипников.

После сборки передачу контролируют и регулируют радиальное биение зубчатого колеса, площадь контакта зубьев зацепляющихся зубчатых колес и боковой зазор в зацеплении. Для проверки пятна контакта один из элементов зубчатого зацепления (обычно меньшее колесо или червяк) смазывают тонким слоем краски и медленно проворачивают его на несколько оборотов. Смещение пятна контакта говорит об уменьшенном или увеличенном межосевом расстоянии, перекосе осей. В зависимости от степени точности зубчатого колеса и его типа пятно контакта должно быть не менее 30—75% по высоте зуба и 30—95% по длине зуба. Большие площади контакта соответствуют более точным зубчатым колесам.

Рис. 1. Определение дефектов зацепления цилиндрических колес по пятну контакта: а — схема зацепления, б — нормальное межосевое расстояние, в — уменьшенное межосевое расстояние, г — увеличенное межосевое расстояние, д — перекос осей

Боковой зазор в цилиндрических и конических передачах определяют щупом или прокатыванием между зубьями свинцовой проволочки, диаметр которой в полтора раза больше допускаемого зазора. Гарантированный боковой зазор в червячной передаче определяют по углу поворота червяка при закрепленном червячном колесе.

Собранные передачи проверяют на плавность хода и уровень шума. При наличии дефектов осуществляют регулировку передачи, а при невозможности устранения дефектов заменяют соответствующие детали.

Сборка редуктора цилиндрического одноступенчатого с косо-зубыми колесами. Базовой деталью сборочной единицы редуктора является его корпус, который для сборки выверяют в горизонтальной плоскости с точностью до 0,1 мм на длине 1000 мм с помощью контрольной линейки и уровня, уложенных на поверхность разъема. Как правило, редукторы имеют плоскость разъема по оси валов, что обеспечивает хорошие условия сборки.

В корпус редуктора 6 первым устанавливают собранный ведомый вал с колесом и двумя роликоподшипниками и набором регулировочных колец, устанавливаемых между торцом наружного кольца подшипника и закладными крышками. Выходные концы валов уплотняют манжетами.

Подобным образом собирают вал-шестерню с коническими роликоподшипниками и регулировочными кольцами закладной крышкой; уплотняют манжетой и закрывают крышкой. Плоскости разъема корпуса и крышки при сборке покрывают пастой «герметика» для обеспечения плотности; затем ставят болты и конический штифт.

Для осмотра зубьев зацепления и залива масла при сборке в крышке имеется смотровое окно, закрываемое крышкой. Для залива масла при эксплуатации имеется отверстие, закрываемое пробкой. Для циркуляционной смазки установлено сопло (при смазке колес погружением сопло отсутствует). Масло сливается через отверстие в нижней части корпуса, закрываемое пробкой. Для контроля уровня масла служит контрольная пробка.

Приработка зубчатых передач. Приработку передач делают для исправления неправильного пятна касания, т. е. для увеличения площади контакта по длине и высоте зубьев до размеров, требуемых техническими условиями, для уменьшения шероховатости рабочих поверхностей зубьев, уменьшения шума и увеличения долговечности зубчатых передач. В процессе приработки поверхности зубьев подвергаются взаимному шлифованию абразивными пастами, помещаемыми между зубьями.

Для приработки применяют абразивные пасты и пасты ГОИ. Зернистость пасты выбирают в зависимости от степени точности, твердости поверхности зуба и модуля зубчатого зацепления. Для приработки зубья колеса покрывают тонким сплошным слоем абразивной пасты и с помощью электродвигателя, соединенного с ведущим валом редуктора, дают пробную приработку с частотой вращения 20 — 30 об/мин в интервале 5—10 мин. Удалив с нескольких зубьев пасту, проверяют состояние их рабочих поверхностей. Отсутствие задиров и других дефектов, а также появление следов контакта свидетельствует о нормальном протекании процесса. В дальнейшем приработку ведут с постепенным повышением тормозного момента на выходном валу редуктора.

Рис. 1. Редуктор цилиндрический одноступенчатый с косо-зубыми колесами

Процесс приработки через каждые 30 мин прерывают, чтобы осмотреть состояние поверхностей зубьев, определить величину пятна касания и заменить отработанную пасту новой.

После удаления абразивной пасты зубчатые передачи обкатывают в течение 1,5 — 2 ч, подавая на зубья масло индустриальное, что позволяет полностью удалить зерна абразива и получить гладкую блестящую поверхность зубьев, характеризующую окончательную площадь пятна контакта. Если зубчатая пара имеет кратное число зубьев, то один зуб шестерни и два соседних с ним зуба колеса с торцов маркируют (например, буквой О), чтобы в процессе монтажа приработанные зубья совпали. Для зубчатых пар с некратным числом зубьев маркировку не делают, так как каждый зуб колеса прирабатывается ко всем зубьям шестерни.

Сборка конических зубчатых передач. Конические передачи применяются для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются под углом (рис. 2, а), как правило, равным 90°.

Рис. 2. Схема конической зубчатой передачи (а), проверка перпендикулярности осей колес (б), проверка совмещения осей (в)

Основные размеры конического зубчатого колеса обычно рассматриваются во внешнем сечении, где зуб имеет наибольшие размеры на поверхности дополнительного конуса (внешний делительный диаметр de = mzl, диаметр вершин зубьев d = т (z + 2aS5), где 6 — угол делительного конуса — угол между осью конического колеса и образующей его делительного конуса, рис. 2, а). Они могут рассматриваться и в любом другом сечении (среднем, внутреннем и др.).

Требования, предъявляемые к коническим зубчатым передачам, как и приемы их сборки и установки на валу, такие же, как и цилиндрических зубчатых колес.

Пригонку колес целесообразно вести так, чтобы зубья соприкасались рабочей поверхностью ближе к тонким концам, так как тонкая сторона быстрее прирабатывается и при нагру-жении вследствие деформации тонкого конца зубьев достигается их прилегание на всей длине.

Перед установкой зубчатых колес проверяют межосевой угол и смещение осей. Перпендикулярность осей проверяют цилиндрической оправкой и оправкой, имеющей два выступа, плоскости которых перпендикулярны оси. Щупом замеряют зазор между выступами. Совмещение осей проверяют оправками, аналогичными оправкам со срезанными до половины концами (рис. 2, в). При совмещении оправок щупом замеряют зазор С между ними.

Напрессованные колеса проверяют на биение венца, монтируют передачу и добиваются совпадения воображаемых вершин конусов. Предварительную установку делают по торцам колес. Зацепление регулируют смещением зубчатых колес в осевом направлении, пока не получатся одинаковые боковой С„ и радиальный зазоры по всей окружности. Смещать можно или одно колесо, или оба. Найденное правильное положение колес фиксируют набором прокладок или регулировочными кольцами, закладываемыми между торцом колеса и уступом вала. При наличии радиально-упорных подшипников с регулировочными прокладками зацепление регулируют смещением вала вместе с колесом. Чтобы не нарушить при этом зазоров в подшипниках, для смещения колес из-под одного подшипника прокладки вынимают и перекладывают их к противоположному подшипнику.

Правильность зацепления проверяют на краску. На зубья одного колеса наносят краску и прокатывают колеса до получения отпечатка. При расположении отпечатка не по центру зуба зацепление регулируют.

Если зубчатое колесо, сидящее на оси II – II, сдвинуть влево — в направлении вершины начального конуса, то зазоры в зацеплении уменьшатся. Если боковой зазор нельзя измерить щупом из-за затрудненного подхода к передаче, то пользуются тонкими свинцовыми пластинками, толщина которых в 1,5 раза превышает величину требуемого зазора. Для этого отмечают мелом три зуба, равномерно расположенных по окружности и вставляют между ними свинцовые пластинки. Затем вращают один из валов. Сжимаясь между зубьями, пластинки расплющиваются. Измерив микрометром толщину каждой пластинки и вычислив среднее арифметическое трех измерений, получают значение бокового зазора.

Регулировка зацепления на краску по характеру пятна контакта состоит в следующем. Зубья одного колеса смазывают тонким слоем краски и оба колеса провертывают на 2 — 3 оборота. На зубьях колеса, не смазанного краской, получается отпечаток, по которому судят о зацеплении. Величина пятна зависит от класса точности передачи и должна составлять 40 — 60% длины зуба и 20-25% высоты рабочей части.

Если следы краски расположены плотно на одной стороне зуба на узком конце, а на другой стороне — на широком конце, то это свидетельствует о перекосе зубчатых колес. Эти погрешности должны быть исправлены путем дополнительных пригоночных операций. Передачу разбирают и проверяют, правильно ли установлены зубчатые колеса на валах и положение осей в корпусе.

Рис. 3. Проверка и регулировка зазора сдвигом колес вдоль осей I-I и 11-11

Рис. 4. Расположение пятен контакта при проверке на краску: а — правильное зацепление, б — недостаточный зазор, в, г — неправильный межосевой угол

Требуемое пятно контакта в конических передачах получают приработкой с абразивными пастами, как и для цилиндрических передач.

Сборка червячных передач. Червячные передачи применяют для передачи вращения между двумя валами, перекрещивающимися под углом 90°, и для получения большого передаточного числа. Обычно передача осуществляется от червяка к колесу. Червячная передача состоит из червяка 1 — винта с модульной трапецеидальной резьбой (угол профиля 40е) и червячного колеса.

Передаточное число червячной передачи — отношение числа зубьев колеса z2 к числу заходов червяка zu т. е. и — z2/zv

Для червячных передач ГОСТ 2144 — 66 предусматривает передаточные числа от 8 до 80. Червячные передачи имеют сравнительно невысокий к. п. д.

Червяки могут быть однозаходными и многозаходными и выполняться заодно с валом либо насадными, изготовляемыми отдельно и крепящимися на валу с помощью шпонок.

Расстояние между соседними витками червяка — шаг Р (рис. 80, б). Делительный диаметр червяка d = qm, где q — коэффициент диаметра червяка (q = 7,1 – 2,5).

Червячное колесо имеет вогнутые зубья спиральной формы. В осевом сечении у него те же элементы и геометрические зависимости, как и у цилиндрического зубчатого колеса. Червяк изготовляется из сталей 40, 45, 40Х, 40ХН с последующей закалкой (лучше токами высокой частоты) или цементируемых сталей 15Х, 20Х, 20ХНЗА, 20ХФ и др. Витки червяков шлифуются.

Червячные колеса для повышения к. п. д. передачи выполняются из бронзы Бр.ОФЮ-1, Бр.ОНФ, Бр.АЖ9-4. Колеса тихоходных передач изготовляют из чугуна. Для экономии дорогих бронз из них изготовляют только венец. Его напрессовывают на чугунную или стальную ступицу и крепят винтами или болтами.

Рис. 5. Червячная передача: а — общий вид, б — элементы передачи, в — червяк вогнутой формы

Помимо червячных передач, у которых червяк имеет прямолинейную образующую делительного цилиндра (архимедовы червяки), имеются передачи с эвольвентными червяками (у них профиль витков эвольвентный), а также глобоидные передачи с червяками вогнутой формы.

К червячным передачам предъявляются следующие технические требования:
1. Профиль и шаг резьбы червячного колеса и червяка должны соответствовать друг другу.
2. Червяк должен соприкасаться с каждым зубом червячного колеса на протяжении не менее 2/3 длины дуги зуба червячного колеса.
3. Радиальное и торцовое биение червячного колеса не должно выходить за пределы норм, установленных для соответствующих степеней точности.
4. Межосевые расстояния должны соответствовать расчетной величине, обеспечивая необходимый зазор, установленный для соответствующего класса передач.
5. Оси скрещивающихся валов должны располагаться под углом 90° друг к другу и совпадать с соответствующими осями гнезд в корпусах.
6. Собранные передачи испытываются на холостом ходу (или под нагрузкой).
7. Величина мертвого хода червяка (угол поворота червяка при неподвижном закреплении колеса) должна быть не выше установленных норм для соответствующего класса передач; при проверке на легкость проворачивания червяка добиваются, чтобы крутящий момент находился в пределах, допустимых техническими требованиями.
8. Во время испытания собранной передачи под нагрузкой проверяют плавность хода и нагрев подшипниковых опор, который должен быть не выше 323 – 333 К (50-60°С).
9. При проверке передачи должны работать плавно и бесшумно.

Сборку червячной передачи начинают с проверки межосевых расстояний корпуса редуктора. Способ контроля межосевых расстояний показан на рис. 6, а. В корпус устанавливают контрольные оправки. На.одну из них устанавливают шаблон с тремя выступами. По величине зазора между выступом шаблона и оправкой определяют отклонение межосевого расстояния.

Способы контроля перекоса осей (угол скрещивания) показаны на рис. 81,6.
1. Проверяют оправками и шаблоном, как и межосевое расстояние. Замеряют зазор между выступами шаблона и берут разность показаний. Величина перекоса по ширине колеса получится умножением полученной разности на отношение размеров ширины колеса к расстояйию между выступами.
2. На вал червячного колеса или оправку надевают рычаг с индикатором. Подводя штифт индикатора попеременно к левому и правому концам вала червяка или оправки, по разности отклонения судят о перекосе осей.

Рис. 6. Способы контроля отверстий в корпусе червячной передачи: а — межосевого расстояния, б — перекоса осей (угол скрещивания)

На выступающих концах червяка и колеса крепят рычаги, касающиеся индикаторов, замечают положение стрелки индикатора (следовательно, и червяка) в начальном положении, а затем червяк слегка повертывают до начала отклонения рычага, при этом значение угла ср (в угловых секундах) равно показанию индикатора (разность между конечным и начальным значениями), умноженному на L: 3600 (L — расстояние от оси червяка до шарика индикатора).


Реклама:

Читать далее:
Основные свойства инструментальных материалов

Статьи по теме:

ГОСТ 16531-83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения…


ГОСТ 16531-83

Группа Г00

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

MКC 01.040.21
21.200
ОКСТУ 3101

Дата введения 1984-01-01



Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 января 1983 г. N 558 дата введения установлена с 01.01.84

ВЗАМЕН ГОСТ 16531-70

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2004 г.


Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины, определения и обозначения понятий, относящихся к геометрии и кинематике цилиндрических зубчатых передач с постоянным передаточным отношением.

Используемые в области цилиндрических зубчатых передач термины, определения и обозначения понятий, общих для всех зубчатых передач, установлены в ГОСТ 16530-83.

Термины и обозначения, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3294-81.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается.

Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте приведены в качестве справочных краткие формы, которые разрешается применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования. Установленные определения можно, при необходимости, изменять по форме изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В случаях, когда необходимые и достаточные признаки понятия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено.

В стандарте даны правила построения терминов и определений видовых понятий цилиндрических зубчатых передач.

В стандарте приведены алфавитный указатель содержащихся в нем терминов и алфавитные указатели обозначений на основе латинского и греческого алфавитов.

В стандарте имеется приложение, содержащее простые индексы и правила построения сложных индексов обозначений параметров и элементов зубчатых передач.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма — светлым.

ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. Виды цилиндрических зубчатых колес и передач

1.1. Виды цилиндрических зубчатых колес

1.1.1. Зубчатая рейка

Рейка

Сектор цилиндрического зубчатого колеса, диаметры делительной и однотипных соосных поверхностей которого бесконечно велики, вследствие чего эти поверхности являются параллельными плоскостями, а концентрические окружности — параллельными прямыми (черт.1).


Черт.1



Примечание. Различают делительную, начальную и другие параллельные плоскости зубчатой рейки, соответствующие делительной, начальной и другим однотипным соосным поверхностям зубчатого колеса.

1.1.2. Прямозубое цилиндрическое зубчатое колесо

Прямозубое зубчатое колесо (черт.2).

Премиальные низкотемпературные смазки для открытых зубчатых передач

17.02.2021

В линейке продукции компании ARGO есть много смазок, которые хорошо работают при значительных отрицательных температурах. Условно все их можно подразделить на ряд категорий, таких как:

> cмазки для открытых зубчатых передач,
> cмазки с различным содержанием дисульфида молибдена,
> cиликоновые смазки,
> cинтетические смазки для различных отраслей промышленности,
> cинтетические смазки для отдельных видов спецтехники,
> другие смазки.

Сегодня мы поговорим о смазках для открытых зубчатых передач.

 Открытый зубчатый привод мельницы
 

Не является секретом, что большая часть нашей страны находится в условиях субарктического и умеренного пояса. Зимние температуры на Крайнем Севере и в азиатской части страны могут спокойно опускаться до -50 С и ниже. При этом техника должна работать. Какие же требования предъявляются к смазочным материалам для открытых зубчатых передач?

Требования, в первую очередь, обусловлены особенностями работы открытых зубчатых зацеплений. Перечислим эти особенности:

1.        Высокие крутящие моменты,

2.        Большие габариты и вероятность перекоса осей вращения,

3.        Большая ширина зубчатых венцов и опасность нарушения площади и ориентации пятна контакта зубьев,

4.        Очень низкие скорости,

5.        Неустойчивый режим смазывания и преобладание граничного трения,

6.        Высокие удельные давления в контакте зубьев, обусловленные перечисленными факторами.

 Открытая зубчатая передача печи
 

 

Приведенные особенности определяют следующие свойства смазочных материалов для ОЗП:

1.         Высокая вязкость базового масла,

2.        Высокие противозадирные свойства,

3.        Наличие твёрдых смазочных добавок, усиливающих противозадирные свойства при низких скоростях в условиях граничного трения,

4.        Высокие адгезионные свойства,

5.        Антикоррозионные свойства,

6.        Прокачиваемость в системах автоматической смазки ОЗП.

Чем же хороша смазка ARGO ArcticPlex OG Moly для открытых зубчатых передач?

Из названия нетрудно догадаться, что смазка «Arctic» предназначена для северного и арктического применения.

Премиальное полусинтетическое масло обеспечивает работу узлов и механизмов при температуре -50 С.

Алюминиевый загуститель придает отличную водостойкость.

Казалось бы, водостойкость совсем ни при чем, когда речь идет о таких критических отрицательных температурах. Однако, это не так.

Во-первых, температуры не всегда бывают «минусовые». Оттепели еще никто не отменял. Соответственно, будет появляться вода. Тут и сработает все преимущество алюминиевого загустителя.

Во-вторых, даже при отрицательных температурах попадающий на работающее оборудование снег со временем начнет таять, и будет появляться вода, поэтому обычные смазки будут хуже противостоять ей, чем смазки на основе алюминиевого загустителя. А любой контакт «металл-металл» нанесет вред оборудованию, за которым последует остановка производства и значительные дополнительные затраты на восстановление. Наличие дисульфида молибдена и графита в составе смазки позволяет защитить поверхности зубьев от повреждений.

Состояние зубчатого венца приводной шестерни ОЗП

К счастью, зима в азиатской части страны и даже на Крайнем Севере длится не круглый год. При положительных температурах выше +5С смазка ArcticPlex OG Moly становится менее эффективной.

Компания ARGO предусмотрела и такой вариант событий. Для подобных условий (устойчивых температур выше 0 градусов) мы предлагаем смазку TermoPlex OG 500 и TermoPlex OG 1000.

Таким образом, благодаря тому, что в линейке ARGO появилась зимняя смазка для открытых зубчатых передач, теперь наша компания может без преувеличения похвастаться тем, что мы полностью перекрываем потребность в смазках для открытых зубчатых передач любого производства на всей территории нашей страны.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Нередков О.С. 1

1МАОУ «Лицей № 9» г. Перми

Смирнова О.А. 1

1МАОУ «Лицей № 9» г. Перми

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Мы с вами живем в мире техники. Никого не удивляет количество и разнообразие механизмов, которые нас окружают. Участвуя в робототехнических соревнованиях, я столкнулся с проблемой: как увеличить скорость робота, если его моторы уже работают на максимальной мощности? Я решил разобраться, как передается и изменяется вращательное движение между мотором и колесом. Можно ли увеличить скорость движения, имея под рукой только шестеренки?

Гипотеза: В зависимости от соединения зубчатых колес между мотором и колесом можно увеличивать или уменьшать скорость вращения колеса, а значит, увеличивать или уменьшать скорость движения механизма.

Цель работы: Провести исследование различных соединений в зубчатых передачах, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Задачи:

  • Сборка лего-робота для изучения различных видов зубчатых передач,

  • Проведение экспериментов,

  • Создание модели спидометра для автоматизации вычислений скорости,

  • Анализ результатов,

  • Выводы и выбор направления дальнейшей работы.

Что же такое шестеренка? Шестеренка – это зубчатое колесо. Раньше шестеренками называли колеса, у которых было шесть зубьев, но сейчас это название закрепилось за зубчатыми колесами с любым количеством зубьев. Шестеренки используются в механизмах, которые называются зубчатая передача.

Зубчатая передача – это механизм или часть механизма, в состав которого входят зубчатые колеса.

Назначение зубчатой передачи:

  • передача вращательного движения между мотором и колесами,

  • создание устройств, изменяющих скорость между мотором и колесами,

  • увеличение мощности привода, если у простого мотора ее недостаточно,

  • преобразование вращательного движения в поступательное, и наоборот

  • вращение нескольких колес от одного мотора.

При этом усилие от одного элемента к другому передаётся с помощью зубьев. Ведомое зубчатое колесо передачи принято называть шестернёй, ведущее — зубчатым колесом.

Существуют различные способы передачи вращения от двигателя к колесам. Мы можем получать вращение более медленное по сравнению со скоростью вращения двигателя, если используем понижающую передачу и более быстрое, если используем повышающую передачу.

Рис. 1. Зубчатые передачи

Количество зубьев на зубчатых колесах может быть разным. Самое малое число зубьев – шесть. Зубчатые колеса с таким числом зубьев назывались шестеренками. Позже это название стало применяться ко всем зубчатым колесам с любым количеством зубьев.

Рис. 2 Примеры крепления зубчатых колес с балками

Если при непосредственном соединении двух зубчатых колес ведомое колесо вращается не в том направлении, которое нужно конструктору, достаточно разделить два колеса третьим с любым числом зубьев, и ведомое колесо изменит направление вращения. При этом передаточное отношение (и передаточное число) не изменятся. Это промежуточное зубчатое колесо называют «паразитным». «Паразитные» колеса устанавливают в том случае, когда необходимо увеличить расстояние между центрами ведущего и ведомого валов.

Рис. 3 Примеры использования «паразитных» колес

Итак, зубчатая передача может:

  • передавать вращательное движение;

  • изменять число оборотов/мин;

  • увеличивать или уменьшать силу вращения;

  • менять направление вращения.

Практическая часть
  1. Повышающая и понижающая передачи

В своей работе я хочу проверить следующую гипотезу: в зависимости от соединения зубчатых колес между мотором и колесом автомобиля можно увеличивать или уменьшать скорость движения автомобиля.

Задачи:

  • Сборка лего-робота для изучения повышающей и понижающей передач,

  • Проведение экспериментов,

  • Создание модели спидометра,

  • Анализ результатов,

  • Выводы и выбор направления дальнейшей работы.

Я провел исследование, чтобы выяснить, как влияют различные передачи на скорость движения робота. Для этого я изменял комбинации зубчатых колес и измерял скорость движения робота. Результаты приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Результаты исследования скорости движения от типа зубчатой передачи

Параметры

Комбинации зубчатых передач

         

Число зубьев на оси мотора

16

12

20

24

8

Число зубьев на оси колеса

16

20

12

8

24

Отношение

1:1

3:5

5:3

3:1

1:3

Тип передачи

1:1

понижающая

повышающая

повышающая

понижающая

Пройденный путь, см

8

4

13

18

3

Время движения, сек

2

2

2

2

2

Скорость см/с

4

2

6,5

4

1,5

Чтобы наглядно продемонстрировать работу повышающей и понижающей передач, я собрал две модели из конструктора Lego MindStorms NXT 2. 0. На одной из них стоит повышающая передача, на другой – понижающая.

  1. Автоматическое измерение скорости

Сначала я проводил эксперименты, засекая время и измеряя пройденное расстояние. Но потом подумал, что удобнее было бы получать значение скорости автоматически на экране лего-робота. Я решил сделать спидометр. Для работы спидометра нужна формула расчета скорости. Мы знаем, что скорость = расстояние / время.

Значит, для нахождения скорости лего-робот должен измерять время движения и пройденное расстояние.

Если время движения я могу задать в настройках робота, то как автоматически рассчитать пройденное расстояние?

Расстояние L, пройденное за один оборот колеса, вычисляется по формуле: L = π * D, где D – это диаметр колеса, а π = 3,14 — постоянная величина (константа).

Но мы не можем вычислять расстояние в оборотах колеса, нам удобнее считать в сантиметрах или метрах.

В одном обороте колеса 360 градусов. Значит, когда колесо поворачивается на 1 градус, расстояние будет равно π*D/360 .

Если же колесо повернется на n градусов, то расстояние будет в n раз больше. То есть можно воспользоваться формулой:

S=

Где D – диаметр колеса, n – число градусов поворота колеса.

Диаметр колеса нам известен: 56 мм = 5,6 см.

Тогда, подставив в формулу все константы и произведя вычисления, мы получим S = 0.0488692 * n см. Этот коэффициент значительно сокращает объем вычислений.

Используя этот коэффициент, мы найдем формулу для расчета скорости:

V=S/t = 0.0488692/2 см/с. [1]

Составим программу для вычисления скорости и отображения значения на экране.

Алгоритм действий:

  1. Робот движется 2 секунды и останавливается,

  2. Считываются показания с датчика движения мотора (количество градусов, на которые повернулся мотор),

  3. Применяем формулу,

  4. Выводим значения на экран,

  5. Ждем 20 секунд для просмотра результата.

Запишем программу в программный блок лего-робота и проведем испытания со спидометром.

Таблица 2. Испытания со спидометром.

Время

Показание спидометра (понижающая)(см/сек)

Показания спидометра (повышающая) (см/сек)

2

22,3

30

3

22,5

30,1

4

22,1

30,2

Заключение

Во время работы над проектом я изучил различные виды зубчатых передач, разобрался, при каких соединениях зубчатых колес получается понижающая передача, а при каких – повышающая. Научился добавлять «паразитные» колеса.

В части программирования я понял, как программируется расчет скорости и вывод полученных значений на экран лего-робота.

Я сделал серию измерений скорости для разных видов зубчатых передач и доказал, что при применении повышающей передачи скорость движения увеличивается, а при применении понижающей передачи – уменьшается.

Конечно, эти соединения уже давно используются в механике, но для меня важно, что я сам разобрался с этим вопросом и теперь могу использовать различные виды зубчатых передач при работе над другими проектами.

При поиске материалов для проекта я с удивлением узнал, что совсем недавно ученые обнаружили в задних конечностях личинок мелких цикадовых насекомых Issus coleoptratus орган, в точности напоминающий шестеренку.Issus coleoptratus не могут летать, зато прекрасно прыгают. Зубчатая передача помогает им синхронизировать движение задних лапок во время толчка. Удивительно, что человеческие изобретения часто повторяют то, что природа «изобрела» давным-давно.

Зубчатые передачи не единственные, которые могут передавать вращательное движение от мотора к колесу. Существуют передачи:

Хотелось бы разобраться и с ними на примере лего-роботов.

Литература
  1. Д.Г. Копосов «Первый шаг в робототехнику. Практикум для 5-6 классов». М:, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 г.

  2. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. СПб: Наука, 2010 г.

  3. Блог Овсянникова А.Ю. «Зачем нужны шестеренки?» 21.02.2013 г.

Просмотров работы: 853

Шестерни и зубчатые передачи | Wiley

Предисловие xv

Благодарности xvii

1 Введение 1

1. 1 Передачи мощности и механические приводы 1

1.2 Классификация механических приводов 3

1.3 Выбор механического привода 7

1.4 Многоступенчатые приводы 9

Характеристики и классификация зубчатых передач 12

1.5.1 Характеристики зубчатых передач 12

1.5.2 Классификация зубчатых передач 12

1.6 Список символов 16

1.6.1 Подстрочные индексы символов 16

2 Геометрия цилиндрических зубчатых колес 17

2.1 Основы теории зубчатого зацепления 17

2.1.1 Центроды, рулетки и Аксоды 17

2.1.2 Конверты, Эволюты и Эволюты 18

2.1.3 Циклоида и Эволюта круга 18

2.1.3.1 Циклоида 18

2.1.3.2 Эволюция круга 20

2.1.4 Основное правило зацепления 21

2.1.4.1 Аналитическое определение сопряженных профилей 25

2.1.4.2 Радиусы кривизны сопряженных профилей 27

2.2 Геометрия пар прямозубых зубчатых колес 29

2.2.1 Циклоидное зубчатое зацепление 29

2. 2 .2 Эвольвентное зацепление 30

2.3 Эвольвентные зубья и эвольвентные шестерни 33

2.4 Базовая зубчатая рейка 35

2.5 Основы производства цилиндрических зубчатых колес 38

2.5.1 Методы создания 38

2.5.2 Методы формовки 43

2.5.3 Чистовая обработка зубчатых колес 45

2.5.4 Базовые реечные и зубчатые фрезы 48

2.6 Процесс резания и геометрия зубчатых колес, нарезанных реечным резцом 49

2.6.1 Смещение профиля 49

2.6.2 Зацепление фрезы с заготовкой, основные размеры шестерни 50

2.6.3 Толщина зуба на произвольной окружности 51

2.6.4 Диаметр концевой окружности 52

2.6.5 Точка границы профиля; Подрезка корня зуба 53

2.6.6 Влияние смещения профиля на геометрию зуба 55

2.6.7 Меры управления зубчатым колесом 56

2.6.7.1 Толщина хорды на произвольной окружности 56

2.6.7.2 Постоянная толщина зуба хорды 57

2.6.7.3 Измерение диапазона 58

2. 6.7.4 Размеры по шарикам 60

2.7 Параметры зубчатой ​​пары 62

2.7.1 Угол рабочего давления зубчатой ​​пары 62

2.7.2 Межосевое расстояние 63

2.7.3 Пары зубчатых колес со смещением профиля и без него 64

2.7.3.1 Зубчатые пары без профильного переключения 64

2.7.3.2 Зубчатые пары с профильным переключением 64

2.7.4 Передаточное отношение 66

2.7.5 Отличительные точки профиля зуба 70

2.7.6 Кинематические параметры зубчатого зацепления 71

2.8 Основные параметры зубчатых колес, полученных методом Fellows 74

2.8.1 Зубчатая фреза 74

2.8.2 Размеры зубчатых колес, нарезанных зубчатой ​​фрезой 75

2.8.3 Подрезание корня зуба 76

2 .8.4 Геометрия зубчатого зацепления внутреннего зубчатого колеса 77

2.9 Помехи в процессе производства и эвольвентное зацепление зубчатого колеса 78

2.9.1 Помехи при нарезании зуба 78

2.9.1.1 Подрезка корня зуба 78

2. 9.1.2 Перерез дополнительного зуба (первый порядок Интерференция) 79

2.9.1.3 Перерезание угла кончика зуба (натяжение второго порядка) 80

2.9.1.4 Радиальное натяжение (натяжение третьего порядка) 80

2.9.1.5 Нулевое скругление 82

2.9.2 Помехи в зацеплении зубьев зубчатой ​​пары 83

2.9.2.1 Взаимодействие корней шестерни 83

2.9.2.2 Взаимодействие зубчатого зацепления 84

2.9.2.3 Радиальное столкновение 84

2.10 Выбор коэффициентов смещения профиля 84

2.10.1 Выбор Коэффициенты смещения профиля по блок-контурным диаграммам 85

2.10.2 Выбор коэффициентов смещения профиля по линиям зубчатых пар 88

2.11 Винтовые передачи 91

2.11.1 Основные соображения 91

2.11.2 Размеры косозубой шестерни и параметры зубчатой ​​пары 97

2.11.3 Меры контроля 100

2.11.4 Перекрытия косозубой шестерни 102

2.11.4.1 Длина контактных линий 104

2,12 зубца Модификации боковой поверхности 106

2. 12.1 Модификации поперечного профиля 107

2.12.1.1 Предварительная чистовая подрезка боковой поверхности 107

2.12.1.2 Снятие фаски с углов наконечника и скругление углов наконечника 107

2.12.1.3 Сброс кончика зуба 108

2.12.1.4 Снимок кончика зуба 113

2.12.1.5 Сброс кончика зуба шестерни, создаваемый фрезой 114

2.12.1.6 Коронация профиля 117

2.12.2 Модификации боковой линии 117

2.12.2.1 Концевые разгрузки фланга 117

2.12.2.2 Изменение наклона боковой линии 117

2.12.2.3 Закругление фланга 118

2.12.3 Скручивание фланга 119

2.13 Геометрия скругления 119

2.13.1 Уравнение кривой скругления 120

2.13.2 Радиус кривизны скругленной кривой 124

2.13.3 Геометрия зубьев с подрезкой 125

2.13.3.1 Граничная точка профиля 125

2.13.3.2 Коэффициент контакта шестерен с подрезанными зубьями 126

2.14 Допуски пар цилиндрических шестерен 127

2. 14.1 Контроль и допуски корпуса шестерни 128

2.14.2 Контроль и допуски зубьев 128

2.14.2.1 Контроль профиля зубьев 130

2.14.2.2 Отклонения спирали 134

2.14.2.3 Отклонения шага 135

2.14.2.4 Радиальное биение зубьев 136

2.14.2.5 Тангенциальное композитное отклонение 136

2.14.2.6 Допуски толщины зуба 138

2.14.2.7 Измерение зубчатых колес с ЧПУ Центр 143

2.14.3 Контроль значений измерения зубчатой ​​пары 145

2.14.3.1 Системы посадок шестерен, допуски межосевого расстояния, люфт 145

2.14.3.2 Контроль формы контакта 149

2.15 Детальный чертеж шестерни 151

2.16 Список символов 153

2.16.1 Подстрочные знаки к символам 154

2.16.2 Комбинированные символы 155

3 Целостность шестерен 157

3.1 Нагрузки на шестерни 157

3.1.1 Силы Воздействие на зуб шестерни 157

3.1.2 Инкрементальные нагрузки на шестерню 159

3.2 Причины повреждения шестерни 164

3. 2.1 Поломки шестерни 164

3.2.2 Повреждение активной боковой поверхности зуба 166

3.3 Нагрузочная способность точечной коррозии 170

3.3.1 Контактные напряжения 170

3.3.1.1 Номинальное значение контактного напряжения 170

3.3.1.2 Фактическое значение контактного напряжения 175

3.3.2 Допустимые контактные напряжения 181

3.3.3 Определение размеров для контактного напряжения 189

3.3.4 Список символов для разделов 3.1, 3.2 и 3.3 190

3.3.4.1 Подстрочные знаки символов 191

3.3.4.2 Комбинированные символы 192

3.4 Допустимая нагрузка на корень зуба 193

3.4.1 Напряжение корня зуба 193

3.4.2 Допустимое напряжение корня зуба 200

3.4.3 Определение размеров напряжения корня зуба 207

3.5 Допустимая нагрузка зубчатого колеса при переменной нагрузке 208

3.6 Список символов для разделов 3.4 и 3.5 210

3.6.1 Подстрочные знаки к символам 211

3.6.2 Комбинированные символы 212

3. 7 Допустимая нагрузка на задиры 213

3.7.1 Фактор защиты от задира для метода температуры вспышки 213

3.7.2 Коэффициент распределения силы XG 217

3.7.3 Коэффициент безопасности против задира для метода интегральной температуры 225

3.8 Допустимая нагрузка на микропиттинг 229

3.8.1 Толщина эластогидродинамической пленки смазки 229

3.8.1.1 Расчет параметра материала GM 230

3.8.1.2 Расчетный параметр скорости UY 231

3.8.1.3 Параметр нагрузки WY 232

3.8.1.4 Параметр скольжения SGF 232

3.8.2 Фактор безопасности против микропиттинга 232

3.9 Список символов для разделов 3.6 и 3.7 236

3.9.1 Подстрочные индексы к символам 237

3.9.2 Комбинированные символы 238

4 Элементы конструкции цилиндрического зубчатого привода 241

4.1 Процесс проектирования 241

4.1.1 Методика расчета зубчатой ​​пары 241

4.1.2 Распределение передаточного числа зубчатой ​​передачи 243

4. 1.3 Материалы зубчатых колес и термическая обработка 244

4.1.3.1 Металлические материалы и их термическая обработка 244

4.1.3.2 Спеченные материалы 248

4.1.3.3 Полимерные материалы 248

4.1.4 Конструкция зубчатой ​​передачи 249

4.1.4.1 Конструкция корпуса 251

4.1.4.2 Вентиляционные отверстия 255

4.1.4.3 Слив смазки 255

4.1 .4.4 Конструкция подшипников 257

4.1.4.5 Конструкция ребер 257

4.1.5 Конструкция зубчатых колес 258

4.2 Смазка зубчатой ​​передачи 262

4.2.1 Выбор смазки 262

4.2.2 Способы смазки зубчатых передач 263

4.2.2.1 Смазка в ванне 263

4.2.2.2 Смазка распылением 265

4.3 Потери мощности и температура смазки 266

4.3.1 Потери мощности в сетке 266

4.3.1.1 Потери мощности в сетке под нагрузкой для одного Пара шестерен 266

4.3.1.2 Потери мощности при холостом ходе 267

4.3.2 Потери мощности в подшипниках 268

4. 3.2.1 Подшипники качения 268

4.3.2.2 Подшипники скольжения 269

4.3.3 Потери мощности в уплотнениях 270

4.3.4 Энергоэффективность зубчатой ​​передачи 270

4.3.5 Температура смазочного материала 271

4.4 Список символов 275

4.4.1 Подстрочные символы 276

4.4.2 Комбинированные символы 276

5 Конические шестерни 279

5.1 Геометрия и изготовление конических зубчатых колес 279

5.1.1 Теория конических зубчатых колес Genesis 279

5.1.2 Типы и особенности конических зубчатых колес 280

5.1.3 Применение конических зубчатых колес 283

5.1.4 Геометрия конических зубчатых колес 284

5.1.4.1 Основы геометрии и производства 284

5.1.4.2 Виртуальное зубчатое зацепление и виртуальные зубчатые колеса 287

5.1.4.3 Основные параметры прямых конических зубчатых колес 289

5.1.4.4 Конструкция конических зубьев 291

5.1.4.5 Канавка, смещение профиля 291

5. 1.4.6 Сдвиг скосов 292

5.1.4.7 Коэффициент контакта прямых скосов 293

5.1.5 Геометрия спиральных и спиральных скосов 293

5.1.6 Методы изготовления конических зубчатых колес 294

5.1.6.1 Обработка прямых конических зубьев 294

5.1.6.2 Спирально-косозубая обработка конических зубьев 301

5.2 Допустимая нагрузка конических зубчатых колес 306

5.2.1 Усилия в сетке 306

5.2.2 Точечная коррозия Допустимая нагрузка 307

5.2.3 Допустимая нагрузка на корень зуба 310

5.2.3.1 Допустимая нагрузка на задиры и микропиттинг 311

5.3 Элементы конической конструкции 311

5.4 Контроль и допуски конических зубчатых колес 316

5.4.1 Контроль шага 316

5.4.2 Контроль радиального биения зацепления 318

5.4.3 Тангенциальное совокупное отклонение 319

5.4.4 Контроль толщины зуба 319

5.4.5 Чертеж конического зубчатого колеса 321

5.5 Перекрестные зубчатые передачи 321

5. 5.1 Основная геометрия 323

5.5.2 Скорость скольжения 324

5.5.3 Нагрузки и грузоподъемность 325

5.5.3.1 Силы, действующие на пересекающиеся шестерни 325

5.5.3.2 Класс эффективности 325

5.5.3.3 Допустимая нагрузка поперечной зубчатой ​​пары 326

5.6 Список символов 327

5.6.1 Подстрочные знаки символов 328

5.6.2 Комбинированные символы 328

6 планетарных зубчатых передач 331

6.1 Введение 331

6.1.1 Основы планетарных зубчатых передач 331

6.1.2 Частота вращения и передаточное число 334

6.1.3 Характеристики планетарных зубчатых передач 341

6.1.4 Условия стыковки 342

6.1.4.1 Состояние соосности 342

6.1.4.2 Состояние соседей 342

6.1.4.3 Условия сборки 343

6.1.5 Диаграммы периферийных и вращательных скоростей 344

6.1.6 Wolf Symbolic 347

6.1.7 Силы , Крутящие моменты и мощность планетарных зубчатых передач 347

6. 1.7.1 Периферийные силы и крутящие моменты 347

6.1.7.2 Мощность и КПД 349

6.1.7.3 Разветвление мощности 352

6.1.7.4 Самоблокировка 353

6.6.2.2 Специальные компоновки простых планетарных передач 356

6.2.1 Конические дифференциальные передачи 356

6.2.2 Планетарные зубчатые передачи с одинарной зубчатой ​​парой 358

6.2.3 Гармонический привод 359

6.2.4 Дифференциальные планетарные передачи 361

6.2.5 Планетарная зубчатая передача двигателя Ванкеля 362

6.3 Составная планетарная зубчатая передача 364

6.3.1 Составная планетарная зубчатая передача 364

6.3.2 Параллельно составная планетарная зубчатая передача 364

6.3.3 Связанные планетарные передачи 364

6.3.4 Закрытые планетарные передачи 366

6.3.5 Редукторы сцепленных планетарных передач 368

6.3.6 Реверсивные редукторы 373

6.3.7 Планетарные редукторы 374

6.4 Элементы планетарной передачи Проектирование зубчатой ​​передачи 377

6. 4.1 Вопросы проектирования планетарной зубчатой ​​передачи 377

6.4.2 Расчеты для центральных шестерен и планет 382

6.5 Список символов 384

6.5.1 Подстрочные знаки к символам 385

6.5.2 Комбинированные символы 386

7 Червячные передачи 387

7.1 Концепция, характеристики, классификация 387

7.2 Геометрия и работа червячной пары 389

7.2.1 Геометрия и работа червяка 389

7.2.1.1 Размеры червяка 390

7.2.1.2 Червячные секции 390

7.2.1.3 Работа червяка и форма боковых сторон 392

7.2.2 Геометрия и работа червячного колеса 392

7.2.2.1 Геометрия червячного колеса 394

7.2.2.2 Работа червячного колеса 397

7.2.3 Расчетные значения пары червячной передачи 399

7.2.3.1 Межосевое расстояние пары червячной передачи 399

7.2.3.2 Передаточное число и передаточное число 399

7.2.3.3 Зазор наконечника червяка Зубчатая пара 399

7.2.3.4 Коэффициент контакта червячной пары 399

7. 2.3.5 Скорости червячной пары 400

7.3 Контрольные меры и допуски червячной пары 400

7.3.1 Контроль значений измерения червяка 401

7.3.1.1 Контроль шага 401

7.3.1.2 Контроль профиля резьбы 401

7.3.1.3 Контроль радиального биения 402

7.3.2 Контроль значений измерения червячного колеса 402

7.3.2.1 Контроль шага 402

7.3.2.2 Профиль зуба Контроль 402

7.3.2.3 Контроль радиального биения 402

7.3.2.4 Контроль толщины зуба 403

7.3.2.5 Комплексный контроль отклонения 403

7.3.3 Контроль значений измерения червячной пары 403

7.3.3.1 Регулировка межосевого расстояния 403

7.3.3.2 Регулировка люфта 404

7.4 Силы, потери мощности и КПД червячных передач 404

7.4.1 Силы, действующие на червячную пару 404

7.4.2 Потери мощности и КПД червячной пары 406

7.5 Допустимая нагрузка червячной пары 409

7.5.1 Допустимая нагрузка на износ 409

7. 5.1.1 Расчет ожидаемого износа 410

7.5.1.2 Допустимый износ 413

7.5.2 Нагрузочная способность при питтинге 414

7.5.3 Нагрузочная способность при нагревании 415

7.5.3.1 Нагрузочная способность при нагревании при смазке в ванне 416

7.5.3.2 Нагрузочная способность при нагревании при смазке распылением 416

7.5.4 Температура в объеме червячного колеса 417

7,5 .4.1 Общая температура червячного колеса в ванне для смазки 417

7.5.4.2 Общая температура червячного колеса при смазке распылением 417

7.5.5 Допустимая нагрузка на корень зуба червячного колеса 418

7.5.5.1 Напряжение сдвига в корне зуба червячного колеса 418

7.5.5.2 Предел усталости зуба червячного колеса при сдвиге 419

7.5.6 Допустимая нагрузка при прогибе червячного вала 420

7.6 Элементы конструкции привода червячной передачи 421

7.6.1 Процедура расчета 421

7.6.1.1 Предыдущие варианты 421

7.6. 1.2 Определение размеров червячной пары 422

7.6.2 Детали конструкции червячной передачи 424

7.7 Список символов 427

7.7.1 Подстрочные знаки к символам 428

7.7.2 Комбинированные символы 429

Дополнительная литература 433

Index 437

Базовые зубчатые механизмы: 21 ступень (с изображениями)

Как я упоминал ранее, шестерни можно использовать для уменьшения или увеличения скорости или крутящего момента приводного вала.Чтобы приводить выходной вал на желаемую скорость, вам необходимо использовать зубчатую передачу с определенным передаточным числом для вывода этой скорости.

Передаточное число системы — это отношение скорости вращения входного вала к скорости вращения выходного вала. Есть несколько способов рассчитать это в системе с двумя передачами. Первый зависит от количества зубьев (N) на каждой шестерне. Для расчета передаточного числа (R) уравнение выглядит следующим образом:

R = N2 N1

Где N2 относится к числу зубьев шестерни, соединенной с выходным валом, а N1 относится к то же самое на первичном валу. Левая шестерня на первом изображении выше имеет 16 зубьев, а правая шестерня — 32 зуба. Если левая передача — это первичный вал. тогда соотношение 32:16, которое можно упростить до 2: 1. Это означает, что за каждые 2 оборота левой шестерни правая шестерня совершает один оборот.

Передаточное число также может быть рассчитано с помощью делительного диаметра (или даже радиуса) по тому же уравнению:

R = D2 D1

Где D2 — это делительный диаметр выходной шестерни, и D1 — это делительный диаметр входной шестерни.

Передаточное число также может использоваться для определения выходного крутящего момента системы. Крутящий момент определяется как тенденция объекта вращаться вокруг своей оси; в основном вращающая сила вала. Вал с большим крутящим моментом может вращать более крупные предметы. Передаточное число R также равно отношению крутящего момента выходного вала к крутящему моменту входного вала. В приведенном выше примере, хотя шестерня с 32 зубьями вращается медленнее, она выдает вдвое большую мощность вращения, чем входной вал.

В более крупной системе шестерен с несколькими шестернями и валами общее передаточное число системы по-прежнему является соотношением скоростей входного и выходного валов, только между ними больше валов.Чтобы рассчитать общее передаточное число, проще всего начать с определения передаточного числа каждого набора. Затем, начиная с набора, приводящего выходной вал, и работая в обратном направлении, вы можете умножить первое значение передаточного числа (скорость входного вала) на значения, соответствующие передаточному отношению следующего набора шестерен, и использовать значение, полученное из входного скорость вала после умножения в качестве новой входной скорости для чистого передаточного числа. Это может немного сбивать с толку, поэтому ниже приведен пример.

Допустим, у вас есть зубчатая передача, состоящая из трех наборов шестерен, одна из которых исходит от двигателя с передаточным числом 2: 1, а другая — от выходного вала первого набора с передаточным числом 3: 2, а следующая установить управляющий выход системы с другим соотношением 2: 1. Чтобы рассчитать передаточное число всей системы, вы должны начать с последнего передаточного числа 2: 1. Поскольку меньшая шестерня на наборе 3: 2 и большая шестерня на наборе 2: 1 в настоящее время «равны» из-за передаточных чисел, отношение входного вала второго набора шестерен к выходному валу всей системы составляет 3 : 1. Мы делаем это снова, умножая передаточное число первой установленной передачи на 3 (чтобы получить 6: 3) и комбинируя его с нашим чистым передаточным числом (в настоящее время 3: 1), чтобы получить общее передаточное число системы, 6: 1.

Типы зубчатых колес и их применение — Блог CLR

Аэронавтика, горнодобывающая промышленность, производственные цепочки в автомобильном секторе, фармацевтическая промышленность, текстильная промышленность … секторов и областей, в которых вы можете найти машин, в которых используются различные типы зубчатых колес в изобилии .

Постепенная замена старых ремней и шкивов шестернями обусловлена ​​ более высокой производительностью, которую они обеспечивают .

Шестерни, основная работа которых основана на соединении между короной и шестерней в качестве звездочек, изготавливаются из различных материалов и с разной шириной зуба, шириной поверхности, окружностью головки и шагом окружности.

В этой статье мы собираемся объяснить наиболее важные особенности различных типов зубчатых колес

Типы зубчатых колес на рынке

Далее мы рассмотрим несколько подтипов, которые могут быть сделаны из различных типов зубчатых колес. шестерни, которые сегодня используются чаще всего.

По зубьям: параллельная ось и перпендикулярная ось

Основное различие типов шестерен, имеющихся на рынке, заключается в положении и форме их зубьев . В этом смысле они подразделяются на шестерни с параллельными осями и непараллельные оси.

Зубчатые колеса с параллельными осями
  • Цилиндрические цилиндрические зубчатые колеса. Они создают радиальные реактивные нагрузки на оси и передают мощность через параллельные валы. Этот тип редуктора является самым простым и обычно используется для малых и средних скоростей , так как он создает шум при увеличении скорости.
  • Цилиндрические цилиндрические шестерни. Передача мощности происходит так же, как и в предыдущем типе шестерен, но теперь ось может быть непараллельной (шнек-коронка) или параллельной . Их зубья наклонены относительно оси вращения, и они передают больше движения и с более высокой скоростью , чем цилиндрические цилиндрические шестерни. Они более плавные и бесшумные, но вместо этого требуют больше смазки и быстрее изнашиваются.
  • Двойные косозубые шестерни или шестерни в елочку. Они сочетают в себе правую и левую спираль. Симметричная ветвь создает противоположную и равную тягу. Они устраняют осевое усилие , что означает, что подшипники и опоры больше не должны его поглощать.

Зубчатые колеса с параллельными осями включают прямозубые, косозубые и двойные косозубые цилиндрические зубчатые колеса.

Непараллельные осевые шестерни
  • Винтовые шестерни (перекрестно-косозубые шестерни). Они выполняют движение клина или винта , что приводит к высокой степени скольжения на боковых сторонах зуба.Легко собираемые, они должны иметь одинаковые нормальные диаметральные ступеньки, чтобы шестерня была адекватной. Они могут идти в том же направлении или в противоположном.
  • Прямозубые или прямые конические шестерни. Малоиспользуемые в настоящее время, они передают движение оси , которые разрезаются в той же плоскости , обычно под прямым углом, посредством конических зубчатых поверхностей. Зубцы сходятся на пересечении осей. Они часто используются для замедления с осями, расположенными под углом 90 градусов, и являются шумными.
  • Спиральные конические шестерни. Их контактная поверхность больше на по сравнению с прямолинейными коническими шестернями. Они могут передавать движение оси, которая режется и используется для снижения скорости на валах на 90 градусов.
  • Гипоидные шестерни. Их шестерня атаки смещена от центра по отношению к оси короны. Они отличаются длительным сроком службы и низким уровнем шума , которые они производят, хотя для них требуются масла с экстремальным давлением. Они используются в лодках и промышленных машинах.
  • Червячные колеса и червячные винты У них есть червячный винт, который выполняет функцию проводника, и заводную головку, приводимую в движение им. Винт перемещает заводную головку своим поворотом . Хотя обычно угол между осями составляет 90 градусов, он может быть другим.

Дополнительная информация: косозубые или прямозубые шестерни?

Типы шестерен для специального применения

  • Внутренние или кольцевые шестерни. Они похожи на прямозубые шестерни , хотя их зубья шлифуются не снаружи, а внутри колеса или кольца с ободом. Шестерня приводит в движение внутренние шестерни и поддерживает направление угловой скорости.
  • Планетарные передачи. Также называется планетарной шестерней , это зубчатая передача , в которой центральная шестерня имеет одну или несколько внешних шестерен вокруг нее. Они обычно используются для автомобильных трансмиссий.
  • Рейка и шестерня. Используемые в токарных станках для перемещения продольной каретки, они не имеют передаточного числа, а имеют отношение длины .В этом случае его называют расстоянием между осями, поскольку рейка относится к категории шестерен бесконечного диаметра.

Материалы, используемые для изготовления шестерен

Закаленная сталь является одним из наиболее распространенных материалов для различных типов шестерен, а также алюминия . Другие используемые материалы:

  • Высокопрочные стали
  • Кованые нержавеющие стали
  • Сплавы на основе меди
  • Литые или кованые алюминиевые сплавы
  • Чугун или серый чугун
  • Магниевые сплавы

Что касается пластичных материалов , которые обладают самозатухающими свойствами , выделяются поликарбонат (ПК), полиамид или ПВХ, а также ацетальные смолы. Кроме того, среди нетопливных материалов наиболее часто используются полиэфирэфиркетон (PEEK), политетрафторэтилен (PTFE) и жидкокристаллические полимеры (LCP).

Это может вас заинтересовать: Зачем улучшать механизмы безопасности с помощью негорючего пластика

Применения и утилиты зубчатых передач

Различные типы зубчатых колес присутствуют во многих секторах , например:

  • сельскохозяйственный сектор , в котором они играют ключевую роль в выполнении механизированных задач, таких как посев, вспашка или орошение, а также в самих тракторах.
  • В автомобильной области их функция обычно состоит в том, чтобы действовать как передатчики сил и регулировать скорость.
  • Что касается военно-морских транспортных средств , механизмы работают на рыболовных судах, подводных лодках, рабочих катерах или яхтах.
  • В поколении энергии ветра шестерни увеличивают скорость генераторов, функция, которая также используется в промышленности по производству цемента. Вальцовые станы используются для транспортировки слябов и для прокатных станов.

Кроме того, существует четыре наиболее характерных применения шестерен , и которые применяются в бесчисленных секторах и областях:

1.Гидравлический насос

Преобразует вращательную механическую энергию в гидравлическую энергию . Он состоит из пары сцепленных шестерен и имеет ведомый вал и привод, который приводится в движение валом двигателя.

Этот вал из-за смещения, вызванного контактом зубьев шестерен, вращает ведомый вал.

2. Редуктор скорости

Они используют круглую и зубчатую пары для эффективного и безопасного снижения скорости двигателя. Кроме того, они используют шестерни самого разного диаметра, чтобы снизить скорость вращения.

3. Дифференциал

Широко используется в автомобильном секторе , он позволяет двум ведущим колесам автомобиля поворачиваться с разной скоростью, чем другие.

Дифференциал состоит из двух планетарных шестерен , прикрепленных к концам полуосей колес, и двух других сателлитов или конических шестерен , расположенных на концах их несущих сателлитов оси.

4. Коробка передач

Он соединяет двигатель с трансмиссией с помощью различных передаточных чисел.Также снижает частоту вращения двигателя .

Некоторые шариковые подшипники поддерживают валы шестерен. Он соединен с маховиком двигателя через муфту или гидротрансформатор.

Как и где найти подходящие типы редукторов

Выбор правильного типа редуктора очень важен для предотвращения простоев и дорогостоящего ремонта в любой промышленной среде.

Эффективность этих механизмов определяется несколькими факторами , такими как конструкция, контактное усилие, прочность на изгиб или вибрация, создаваемая различными соединениями между шестернями. .

Ссылки по теме: Советы, которые следует учитывать при покупке передач

CLR (Levantine Gear Company) предлагает консультационные услуги в области проектирования и интегральных прототипов, а также широкий каталог механических компонентов и признанный опыт работы в отрасли, со специализацией более 25 лет.

Все это привело к тому, что CLR позиционирует себя в качестве эталона в производстве мотор-редукторов и коробок передач , что позволяет гарантировать полное удовлетворение качеством своей продукции.

Возглавляя команду инженеров, использующих новейшие технологии, CLR является полноправным партнером в области логистики, производства и обслуживания клиентов , что позволяет удовлетворять самые высокие требования и предоставлять полный спектр консультационных услуг.

Вам нужно найти подходящий компонент для ваших приводных проектов? Свяжитесь с нами, и мы поможем вам.

Что такое шестерни силовой передачи? Техническое резюме

Обновлено в феврале 2020 г. || Функция шестерни заключается в зацеплении с другими шестернями для передачи измененного крутящего момента и вращения.Фактически, передача может изменять скорость, крутящий момент и направление движения от источника привода.

Передаточное отношение косозубой или конической зубчатой ​​передачи — это количество зубьев большой шестерни, деленное на количество зубьев меньшей шестерни. Другие типы шестерен, такие как планетарные шестерни, имеют более сложные отношения передаточного числа.

Геометрия


и общая конструкция шестерен

Когда две шестерни с неравным числом зубьев входят в зацепление, механическое преимущество делает их частоты вращения и крутящие моменты разными.

В простейших схемах шестерни плоские с прямозубыми зубьями (с краями, параллельными валу), а вал ведущей шестерни параллелен валу выходной. Прямозубые цилиндрические шестерни в основном проходят через зацепление, поэтому их эффективность может составлять 98% и более на ступень редуктора. Однако между поверхностями зубьев происходит некоторое скольжение, и начальный контакт зуба с зубом происходит сразу по всей ширине зуба, вызывая небольшие ударные нагрузки, вызывающие шум и износ. Иногда смазка помогает смягчить эти проблемы.

В немного более сложных схемах зубчатые передачи с параллельными осями имеют косозубые шестерни, которые входят в зацепление под углом от 90 ° до 180 ° для большего контакта зубьев и большего крутящего момента.Винтовые редукторы подходят для приложений с более высокой мощностью, где долгосрочная эффективность работы важнее первоначальных затрат. Зубья косозубой шестерни постепенно входят в зацепление по поверхности зуба, что обеспечивает более тихую и плавную работу, чем цилиндрические зубчатые колеса. Они также имеют более высокую грузоподъемность.

Одно предостережение: угловой контакт зубьев создает усилие, которое рама машины должна преодолевать.

Независимо от подтипа, большинство зубчатых колес с параллельными осями имеют зубья шестерен с индивидуальными эвольвентными профилями — индивидуализированные версии свернутого следа по окружности с воображаемой струной. Здесь сопряженные шестерни имеют касательные делительные окружности для плавного зацепления качения, что минимизирует проскальзывание. Связанное значение, точка тангажа, — это место, где одна шестерня первоначально контактирует с точкой тангажа своего партнера.

Эвольвентные зубчатые передачи

также имеют траекторию действия, проходящую через точку тангажа по касательной к базовой окружности.

Помимо зубчатых колес с параллельными осями, существуют непараллельные и прямоугольные зубчатые колеса. У них есть входной и выходной валы, которые выступают в разных направлениях, чтобы предоставить инженерам больше возможностей для монтажа и дизайна. Зубья зубчатых колес таких зубчатых передач могут быть коническими (прямыми, спиральными или нулевыми), червячными, гипоидными, косозубыми или косозубыми зубчатыми колесами с перекрещенными осями. Наиболее распространены конические зубчатые передачи с зубьями угловой или конической формы.

Гипоидные шестерни во многом похожи на зубчатые колеса со спирально-конической зубчатой ​​передачей, но оси входного и выходного валов не пересекаются, поэтому проще установить опоры. В отличие от зубчатых передач Zerol изогнутые зубья, которые совпадают с валом, чтобы минимизировать осевые нагрузки.

Редукторы общего назначения, комплекты для крепления на валу


и червячные передачи

Редукторы, называемые редукторами скорости, входят в состав многих механических, электрических и гидравлических двигателей.По сути, это шестерня или ряд шестерен, объединенных таким образом, чтобы изменять крутящий момент двигателя. Обычно крутящий момент увеличивается прямо пропорционально уменьшению числа оборотов в единицу времени.

Редукторы скорости бывают двух видов: на основании и на валу. Типы с валом доступны в двух версиях. One действительно монтируется на валу в том смысле, что входной вал приводного двигателя поддерживает его… с помощью специальной муфты для устранения реакций крутящего момента. Другой крепится к корпусу машины так, чтобы входной вал не выдерживал вес редуктора и не реагировал на реакции крутящего момента.

Согласно определению Американской ассоциации производителей зубчатых колес (AGMA), инженеры применяют термин «редуктор скорости» к агрегатам, работающим со скоростями шестерни ниже 3600 об / мин или скоростью шага ниже 5000 футов в минуту. (AGMA — это международная группа производителей оборудования, консультантов, ученых, пользователей и поставщиков.)

Редукторы, работающие на более высоких скоростях, называются высокоскоростными агрегатами. Производители основывают каталожные рейтинги и технические спецификации редукторов скорости на основе этих стандартов AGMA.

(Больше после иллюстрации.)

Здесь показаны шестерни брендов Spiroid и Helicon. Эти косоосные зубчатые передачи, подходящие для передачи под прямым углом в приложениях с высокими требованиями к удельной мощности, работают на непересекающихся и непараллельных осях. По сравнению с традиционными коническими и червячными передачами с прямым углом смещение оси зубчатого колеса в зубчатых колесах Spiroid и Helicon обеспечивает больший контакт зуба с поверхностью и приводит к более высокому коэффициенту контакта. Это увеличивает крутящий момент и сглаживает передачу движения.В зубчатых передачах марки Spiroid используется передовое программное обеспечение и инструменты, чтобы запатентованные зубчатые передачи соответствовали требованиям конкретного приложения. Редукторы тихие, жесткие и компактные, с передаточными числами от 3: 1 до 300: 1 и выше.

Существует столько же типов редукторов, сколько и типов шестерен. Рассмотрим редукторы, у которых входной и выходной валы расположены под разными углами. Наиболее распространены червячные редукторы.

Редукторы

с червячной передачей используются в двигателях с низкой и средней мощностью.Они предлагают низкую начальную стоимость, высокие передаточные числа и высокий выходной крутящий момент в небольшом корпусе, а также более высокую устойчивость к ударным нагрузкам, чем редукторы с косозубой шестерней. В традиционной установке цилиндрический зубчатый червяк входит в зацепление с дисковой колесной шестерней с зубьями на ее окружности или на поверхности.

(подробнее после видео.)

Большинство червячных передач имеют цилиндрическую форму с зубьями одинакового размера. В некоторых редукторах с червячной передачей используется геометрия зубьев с двойным охватом — с делительным диаметром, который изменяется от глубокого к короткому и обратно к глубокому, поэтому зацепляется большее количество зубьев.Независимо от версии, большинство зубчатых колес червячных редукторов имеют чашеобразные края зубьев, которые охватывают червячный вал во время зацепления. Во многих случаях скользящее зацепление снижает эффективность, но увеличивает срок службы, так как червячное соединение удерживает пленку смазки во время работы. Отношение червячной передачи — это количество зубьев колеса к количеству витков резьбы (заходов или заходов) на червяке.

Несколько слов о редукторах

Редуктор похож на редуктор, но редуктор не просто снижает скорость. Инженеры используют их везде, где требуется высокий крутящий момент на низкой скорости. Он снижает инерцию отраженной массы груза, что упрощает ускорение тяжелых грузов, позволяя конструкциям работать с меньшими двигателями. Редукторы бывают разных стилей, от простых цилиндрических редукторов до более сложных планетарных редукторов и редукторов гармонического типа, каждый со своими характеристиками и подходящими областями применения. Одно предостережение: в некоторых приложениях люфт редуктора является проблемой. В этом случае рассмотрите возможность использования редуктора с низким или нулевым люфтом.

Редукторы, специальные редукторы и редукторы для сервоприводов… включая планетарные редукторы

Это самосмазывающиеся шестерни с металлическим сердечником от Intech для применений с частыми циклами включения и выключения и высоким крутящим моментом, которым требуются компоненты силовой передачи, чтобы противостоять ударам. Сервосистемы

— это системы точного движения с обратной связью и (в большинстве случаев) довольно строгими требованиями к точности. Поэтому для этих конструкций инженеры должны выбирать редукторы с сервоприводом с хорошей жесткостью на кручение, надежным выходным крутящим моментом и минимальным люфтом.Производители оригинального оборудования, которым поручено интегрировать сервосистемы, должны искать бесшумные редукторы, которые легко устанавливаются на двигатель и требуют минимального или (если возможно) никакого обслуживания.

Фактически, многие современные механизмы интегрируют сервоприводы в электромеханические устройства для конкретных приложений, и некоторые из этих устройств достаточно распространены, чтобы иметь специальные ярлыки. Вот некоторые из наиболее распространенных.

Мотор-редуктор: Этот комплектный механизм движения представляет собой зубчатый редуктор, интегрированный с электродвигателем переменного или постоянного тока.Обычно двигатель включает шестерни на выходе (обычно в виде собранной коробки передач) для снижения скорости и увеличения доступного выходного крутящего момента. Инженеры используют мотор-редукторы в машинах, которые должны перемещать тяжелые предметы. Спецификации скорости для мотор-редукторов — это нормальная скорость и крутящий момент при остановке.

Коробка передач: Это замкнутая зубчатая передача… механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен. Планетарные передачи широко используются в интегрированных коробках передач.

Планетарные шестерни: Эти зубчатые передачи, особенно часто используемые в сервосистемах, состоят из одной или нескольких внешних планетарных шестерен, которые вращаются вокруг центральной или солнечной шестерни.Обычно планетарные шестерни устанавливаются на подвижном рычаге или водиле, который вращается относительно солнечной шестерни. В наборах часто используется внешнее кольцевое зубчатое колесо или кольцо, которое входит в зацепление с планетарными шестернями.

Передаточное число планетарного ряда требует расчета, потому что существует несколько способов преобразования входного вращения в выходное вращение. Обычно одна из этих трех шестерен остается неподвижной; другой — вход, который обеспечивает питание системы, и последний действует как выход, который получает мощность от приводного двигателя.Отношение входного вращения к выходному вращению зависит от количества зубьев в каждой шестерне и от того, какой компонент удерживается в неподвижном состоянии.

WEISS North America производит делительно-поворотный стол TO220C с прямым приводом, который входит в этот испытательный стенд. Машина проверяет точеные автомобильные детали. Благодаря зубчатому приводу WEISS время переключения составляет всего 0,3 секунды… при времени цикла, равном 1,9 секунды (по сравнению с 2,6 секунды в предыдущих моделях). Планетарные передачи

обладают рядом преимуществ по сравнению с другими передачами.К ним относятся высокая удельная мощность, возможность значительного снижения при небольшом объеме, несколько кинематических комбинаций, чисто крутильные реакции и соосный вал. Еще одно преимущество планетарных коробок передач — эффективность передачи энергии. Потери обычно составляют менее 3% на ступень, поэтому вместо того, чтобы тратить энергию на механические потери внутри редуктора, эти редукторы передают большую часть энергии для производительного движения.

Планетарный редуктор также эффективно распределяет нагрузку.

Несколько планет разделяют передаваемую нагрузку между собой, что значительно увеличивает плотность крутящего момента. Чем больше планет в системе, тем больше грузоподъемность и выше плотность крутящего момента. Эта конструкция также очень устойчива благодаря равномерному распределению массы и повышенной жесткости при вращении. К недостаткам можно отнести высокие нагрузки на подшипник, недоступность и сложность конструкции.

В сервосистемах, помимо увеличения выходного крутящего момента, редукторы обладают еще одним преимуществом — сокращением времени установления.Время установления — это проблема, когда инерция двигателя мала по сравнению с инерцией нагрузки… проблема, которая является источником постоянных споров (и регулярных улучшений) в отрасли. Коробки передач уменьшают инерцию, отраженную от органов управления, на коэффициент, равный квадрату редуктора.

Зубчатая передача напряженно-волновая

Трансмиссия с волновым напряжением — это зубчатая передача особой конструкции для понижения скорости. Он использует металлическую эластичность (отклонение) шестерни для снижения скорости. (Комплекты трансмиссионных зубчатых передач также известны как Harmonic Drives, зарегистрированный товарный знак Harmonic Drive Systems Inc.) Преимущества использования волновой передачи включают нулевой люфт, высокий крутящий момент, компактный размер и точность позиционирования.

Зубчатая передача для деформационных волн состоит из трех компонентов: генератора волн, гибкого колеса и круглого шлицевого соединения.

Генератор волн представляет собой узел подшипника и стального диска, называемый вилкой генератора волн. Внешняя поверхность вилки генератора волн имеет эллиптическую форму, обработанную в соответствии с точными техническими характеристиками. Специально разработанный шарикоподшипник запрессован вокруг этой заглушки подшипника, заставляя подшипник принимать ту же эллиптическую форму, что и заглушка генератора волн.Конструкторы обычно используют генератор волн в качестве входного элемента, обычно присоединенного к серводвигателю.

Это прогрессия зацепления зубьев с гибкими шлицами и зубьями с круговыми шлицами. Профиль зубьев шестерни Harmonic Drive позволяет до 30% зубьев войти в зацепление… для большей жесткости и крутящего момента, чем зубчатые колеса с эвольвентными зубьями.

Flexspline представляет собой тонкостенную стальную чашку. Его геометрия позволяет стенкам чашки быть податливыми в радиальном направлении, но оставаться жесткими на кручение (поскольку чашка имеет большой диаметр).Производители вытачивают зубья шестерни на внешнюю поверхность около открытого конца чашки (около краев). Flexspline обычно является выходным элементом механизма.

Чашка имеет жесткий выступ на одном конце для обеспечения прочной монтажной поверхности. Генератор волн вставлен внутрь гибкого колеса, поэтому подшипник находится в том же осевом положении, что и зубья гибкого колеса. Стенка flexspline у ​​края чашки соответствует той же эллиптической форме, что и подшипник. Это придает зубьям на внешней поверхности гибкого шлейфа эллиптическую форму.Таким образом, гибкий шлейф имеет на своей внешней поверхности эллиптический диаметр зубчатого колеса.

Круговой шлиц представляет собой жесткое круглое стальное кольцо с зубьями на внутреннем диаметре. Обычно он прикреплен к корпусу и не вращается. Его зубы сцепляются с зубами гибкого сплайна. Зубчатый рисунок гибкого шлица входит в зацепление с профилем зубьев кругового шлицевого вала вдоль главной оси эллипса. Это взаимодействие похоже на эллипс, вписанный концентрически в круг. Математически вписанный эллипс касается круга в двух точках.Однако зубья шестерни имеют конечную высоту. Таким образом, на самом деле есть две области (вместо двух точек) зацепления зуба. Приблизительно 30% зубов постоянно задействованы.

Упругая радиальная деформация действует как очень жесткая пружина, чтобы компенсировать зазор между зубьями, который в противном случае увеличил бы люфт.

Угол давления зубьев шестерни преобразует тангенциальную силу выходного крутящего момента в радиальную силу, действующую на подшипник волнового генератора.Зубцы гибкого и кругового шлицев входят в зацепление около большой оси эллипса и выходят из зацепления на малой оси эллипса. Обратите внимание, что гибкий шлиц имеет на два зубца меньше, чем круговой шлиц, поэтому каждый раз, когда генератор волн совершает один оборот, гибкий шлиц и круговой шлиц сдвигаются на два зубца. Передаточное число рассчитано:

количество зубьев гибкого шлица ÷ (количество зубьев гибкого колеса — количество зубьев кругового шлица)

Движение зацепления зубьев (кинематика) зубчатого колеса деформационной волны отличается от движения планетарного или прямозубого зубчатого колеса. Зубья входят в зацепление таким образом, чтобы постоянно зацепляться до 30% зубьев (60 для передаточного числа 100: 1). Это контрастирует с шестью зубьями планетарной шестерни и одним или двумя зубцами прямозубой шестерни.
Кроме того, кинематика позволяет зубьям шестерни входить в зацепление с обеих сторон боковой поверхности зуба. Люфт — это разница между расстоянием между зубьями и шириной зуба, и эта разница равна нулю в зубчатой ​​передаче с волновой деформацией.

(Подробнее после галереи. Нажмите на фото для увеличения.)

Как часть конструкции, производитель предварительно нагружает зубья шестерни гибкого шины относительно зубцов круглого шлица на главной оси эллипса .

Зубцы Flexspine и Circular Spline входят в зацепление около большой оси эллипса и выходят из зацепления на малой оси эллипса.

Предварительный натяг таков, что напряжения намного ниже предела выносливости материала. По мере износа зубьев шестерни эта упругая радиальная деформация действует как жесткая пружина, чтобы компенсировать пространство между зубьями, которое в противном случае привело бы к увеличению люфта. Это позволяет производительности оставаться неизменной в течение всего срока службы шестерни.

Зубчатая передача с деформационной волной обеспечивает высокое отношение крутящего момента к массе и крутящего момента к объему. Легкая конструкция и одноступенчатое передаточное число (до 160: 1) позволяют инженерам использовать шестерни в приложениях, требующих минимального веса или объема. Маленькие двигатели могут использовать большое механическое преимущество передаточного числа 160: 1 для создания компактного, легкого и недорогого корпуса.

Другой профиль зуба для зубчатых передач с волновой деформацией — это зубец S-образной формы.Такая конструкция позволяет зацеплять большее количество зубьев шестерни. В результате удваивается жесткость на кручение, удваивается максимальный крутящий момент и увеличивается срок службы. Форма зуба S не использует эвольвентную кривую зуба. Вместо этого он использует серию чисто выпуклых и вогнутых дуг окружности, которые соответствуют локусам точек взаимодействия, продиктованным теоретическим анализом и анализом САПР.

Увеличенный радиус фаски корня делает зуб S намного прочнее, чем зуб эвольвентной кривой. Он выдерживает более высокие изгибающие (растягивающие) нагрузки при сохранении безопасного запаса прочности.

Прочтите статью по теме: Как выбрать мотор-редуктор за четыре простых шага

Зубчатые передачи

: теории и номенклатура

В этой статье мы обсудим следующее: — 1. Введение в зубчатые передачи 2. Основные теории зубчатых передач 3. Номенклатура 4. Классификация 5. Зубчатые передачи 6. Преимущества и недостатки.

Введение в зубчатые передачи:

Зубчатый привод стал самым важным и популярным средством передвижения и передачи энергии.Зубчатая передача — это пара зубчатых колес, как показано на рис. 9.18.

Шестерни — это компоненты машин для передачи мощности и движения от одного вала к другому, разделенные небольшим расстоянием. Это зубчатое колесо, т.е. колесо с множеством зубцов. Он имеет выступы, известные как зубья, а между двумя зубьями есть свободное пространство, называемое пространством зубьев, для размещения входящего зуба во вращении.

Как оказалось, зубчатые колеса позволяют избежать проблемы проскальзывания, которая очень заметна в ременной передаче.Следовательно, эти колеса производят положительный привод и не скользят. Когда одно зубчатое колесо вращается, другое колесо также вращается в противоположном направлении, как показано на рис. 9.18 (b). Мощность передается эффективно, потерь не наблюдается. Соотношение скоростей остается неизменным на протяжении всей операции.

Движение зубчатых колес аналогично движению пары цилиндров с двумя шагами, которые катятся без проскальзывания.

Основные теории зубчатых передач :

Предположим, что два гладких колеса P и Q (рис.9.19) закреплены на двух параллельных валах и плотно прижаты друг к другу. Если колесо P вращается вокруг своей оси, другое колесо Q также вращается в противоположном направлении из-за трения. Поверхность двух колес вращается с одинаковой скоростью, если нет скольжения. Таким образом, вращательное движение передается с одного вала на другой.

Совершенно очевидно, что с увеличением передаваемой нагрузки колеса начнут буксовать друг с другом. Для предотвращения проскальзывания на цилиндрической поверхности колеса могут быть вырезаны канавки и альтернативно добавлены металлические выступы между ними.Эти канавки прорезаются, а выступы профиля образуют зубья, и колеса с ними будут называться зубчатыми колесами или зубчатыми передачами, как показано на рис. 9.20.

Номенклатура зубчатых передач :

Ведущие шестерни имеют широкий спектр уникальной терминологии, известной как номенклатура шестерен.

и. Поле поля:

В каждой паре зубчатых колес, находящихся в зацеплении, когда размер зубьев становится слишком маленьким, зубчатые колеса в виде двух контактирующих гладких цилиндров имеют ту же скорость, что и зубчатые колеса, и не скользят.Такие воображаемые цилиндры называются продольными цилиндрами, а окружность называется делительной окружностью, как показано на рис. 9.19.

ii. Поверхность поля:

Цилиндрическая поверхность, которую представляет делительная окружность, называется делительной поверхностью.

iii. Пункт подачи:

Это точка контакта между делительными окружностями двух зацепляющихся шестерен, как показано буквой W на рис. 9.19.

iv. Межосевое расстояние:

Это расстояние между центрами пары сопряженных шестерен, как показано на рис.9.20.

v. Лицо зуба:

Верхняя часть профиля зуба, которая находится над делительной окружностью, называется лицевой стороной зуба [Рис. 9.21 (b)].

vi. Боковая поверхность зуба:

Нижняя часть профиля зуба называется боковой стороной зуба [Рис. 9.21 (b)].

vii. Приложение:

Радиальное расстояние от делительной окружности до вершины зубьев известно как добавление [Рис. 9.21 (b)].

viii. Дополнительный круг:

Круг, проходящий через верхнюю часть зубов (гребень), известен как добавочный круг.

ix. Dedendum:

Радиальное расстояние от делительной окружности до нижней части зубьев называется дендендумом.

х. Dedendum Circle:

Это круг, проходящий через нижнюю часть зубов.

xi. Крест:

Это внешняя часть в верхней части зуба [Рис.9.21 (b)].

xii. Глубина зуба:

Это высота зуба, обозначенная буквой h [Рис. 9.21 (а)].

xiii. Толщина зуба:

Это толщина зуба, обозначенная t [Рис. 9.21 (а)].

Зубчатые шестерни можно классифицировать на основании следующих условий:

(a) Относительное положение вала

(б) Относительное движение вала

(c) Профиль зуба / форма зуба

Важное отношение :

Длина делительной окружности = Шаг окружности × Количество зубьев

D = t с T

, где D — делительный диаметр, t s — круговой шаг, а T — количество зубьев.

∴ D = t с T /

Отношение t s / обозначается как модуль (m).

D = mT

или m = t s /

Модуль — это основная расчетная величина при определении размера зубов.

Классификация зубчатых передач :

Ниже приведены основные типы шестерен:

(а) Цилиндрические зубчатые колеса

(б) Цилиндрические шестерни

(c) Непрерывные зубья привода шестерни (двойная косозубая шестерня).

(d) Конические шестерни

(д) Червячные передачи

(f) Рейка и шестерня

(a) Цилиндрическая зубчатая передача:

Зубчатые передачи наиболее широко используются в конструкции механических систем. Зубчатая передача мощности между двумя параллельными валами сопровождается цилиндрической зубчатой ​​передачей. В этом случае прямые зубья, параллельные оси вала, образуются, как показано на рис. 9.22. Они используются для передачи мощности между двумя параллельными и копланарными валами.

Используются в качестве компонентов в коробках передач автомобилей, станках, часах и измерительных приборах.Меньшая шестерня среди пары прямозубых или конических зубчатых колес обычно является ведущей и называется шестерней; более крупный — ведомый и просто называется шестерней или шестерней.

Графический вид прямозубого зубчатого колеса показан на рис. 9.23 (a), а другой тип системы трансмиссии показан на рис. 9.23 (b). Другой графический вид зацепления прямозубого зубчатого колеса с шестерней показан на рис. 9.23 (c).

(б) Цилиндрическая зубчатая передача:

Зубчатая передача мощности между двумя параллельными и копланарными валами осуществляется с помощью косозубой передачи.В случае косозубой шестерни зарезы зубьев расположены под некоторым наклоном к оси вала. В случае зацепления двух косозубых шестерен, если одна шестерня имеет правую спираль, другая шестерня будет иметь левую спираль, как показано на рис. 9.24 (а) и 9.24 (б). Что касается деталей конструкции, то они выполнены в виде спирали на цилиндрическом корпусе.

Винтовой зубчатый привод работает плавно и бесшумно. Цилиндрические зубчатые передачи используются для передачи большой мощности и высокоскоростной системы питания.

В случае передачи мощности с косозубой шестерней подшипник вала принимает на себя дополнительное усилие. Это недостаток данной системы зубчатой ​​передачи. Однако эту проблему можно устранить, используя двойную косозубую передачу (шестерню из «елочки»).

(c) Непрерывные зубья зубчатой ​​передачи из сельди (двойная косозубая шестерня):

Зубчатая передача непрерывного действия из сельди показана на рис. 9.25 в двух разных видах. Хорошо известно, что в случае привода с одинарной косозубой шестерней, когда зубчатое колесо и шестерня находятся в зацеплении, подшипник вала принимает на себя дополнительное усилие из-за наклона зубьев, нарезанных на зацепляющейся шестерне и шестерне.

Однако недостатки одинарной косозубой передачи могут быть устранены за счет использования двойной косозубой передачи (шестерни из «елочки»). Это аналогично двум косозубым зубчатым колесам противоположных сторон, размещенным рядом на каждом валу. Это обеспечивает противоположную реакцию тяги для уравновешивания друг друга.

Во время работы на шестерне и шестерне возникает равная и противоположная осевая реакция, которая компенсирует осевое усилие на валу. Это очень популярно для передачи большой нагрузки на высокой скорости и используется в автомобильной промышленности.

Двойной цилиндрический зубчатый привод (рифленый):

На рисунке 9.26 показан привод с двойной косозубой канавкой. Он аналогичен непрерывному приводу с двойной косозубой зубчатой ​​передачей, за исключением того, что по всей окружности зубчатого колеса и шестерни имеется центральная канавка.

По ширине колесо и шестерня делятся на две части. Обе части действуют отдельно как шестерня и шестерня. Косозубая шестерня нарезана. Левая часть зубчатого колеса нарезается с левой спиралью, а правая часть зубчатого колеса срезается с правой спиралью (Рис.9.27).

Аналогичным образом левая часть шестерни обрезается правой спиралью, а правая часть — левой. Во время работы на шестерне и шестерне создается равная и противоположная осевая реакция, которая нейтрализует осевое усилие на валу. Он используется для передачи большой нагрузки в автомобиле и тяжелом оборудовании.

(d) Коническая шестерня:

Передача мощности с помощью конической зубчатой ​​передачи широко используется в инженерных приложениях. Хорошо известно, что когда два вала параллельны и копланарны, прямозубый зубчатый привод весьма полезен для передачи мощности.Но когда оси двух валов пересекаются, используются конические шестерни.

Коническая зубчатая передача представляет собой комплект из двух конических зубчатых колес. При этом шестерни всегда выполняются попарно. Они не взаимозаменяемы, т. Е. При повреждении одного зуба колеса необходимо заменить другое колесо.

В конической передаче зубья сформированы на конической поверхности (части усеченного конуса). Типичная коническая шестерня показана на рис. 9.28. Часть вала была отделена.

Можно использовать две конические шестерни для соединения под любым углом.На рис. 9.29 (а) показан вид конической передачи. Угол пересечения двух валов может быть менее 90 °, равным 90 ° или более 90 °. Как правило, два вала, образующие угол 90 °, являются обычной практикой, как показано на рис. 9.29 (b) и 9.29 (c).

Коническая шестерня такого типа получила название прямоугольной конической шестерни. Иногда угол пересечения валов может отличаться от 90 °. Если он меньше 90 °, это называется остроугольным коническим зубчатым колесом. Если он больше 90 °, это можно назвать конической зубчатой ​​передачей с тупым углом.

(e) Червячные передачи:

Привод червяка и зубчатого колеса представляет собой узел винта, который известен как червяк и зубчатое колесо. Наглядный вид комбинированного привода показан на рис. 9.30. Он используется для передачи движения между двумя валами, оси которых пересекаются. То есть оси и червяка, и шестерни находятся под прямым углом. Он состоит из винта с трапециевидной резьбой и шестерни. Они показаны отдельно на рис. 9.31 (а) и 9.31 (б).

В этой комбинации червяк является ведущим элементом, который входит в зацепление с шестерней колеса. Такие зубчатые передачи используются для получения высокого передаточного числа. Скорость можно как увеличить, так и уменьшить. Во время работы потери мощности из-за трения более заметны. Червячные и зубчатые передачи используются в тяжелых станках и другом оборудовании. Для ясного понимания на рис. 9.32 и 9.33 также могут быть изучены.

(f) Рейка и шестерня:

Реечная шестерня используется для преобразования вращательного движения в поступательное.Он состоит из реечной и прямозубой или косозубой шестерни, известной как шестерня, как показано на рис. 9.34. Рейка представляет собой длинную прямоугольную штангу с несколькими прорезями профиля цилиндрической шестерни, которые входят в зацепление с шестерней. Теоретически зубчатая рейка рассматривается как прямозубое колесо бесконечного диаметра. Шестерня является ведущим элементом, а рейка — ведомым элементом.

Когда шестерня вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки, рейка также перемещается влево или вправо. Таким образом, вращательное движение шестерни преобразуется в линейное движение рейки.Система комбинации зубчатой ​​рейки и шестерни очень популярна и используется в таких станках, как токарные, сверлильные, фрезерные, формовочные станки и т. Д. Графический вид реечной передачи и шестерни показан на рис. 9.35.

Зубчатые передачи :

Зубчатые передачи представляют собой совокупность нескольких зацепляющих шестерен для передачи мощности от приводных валов к ведомым валам. Каждое зубчатое колесо может иметь большое количество зубьев, которые могут быть неравными. Шестерня может быть прямозубой, спиральной, конической и т. Д.

Зубчатая передача может быть двух типов:

(а) Простая зубчатая передача

(б) Составная зубчатая передача

(a) Простая зубчатая передача:

В простой зубчатой ​​передаче ряд шестерен установлен на разных валах между ведущим и ведомым валами. Мощность передается от ведущего на ведомый вал. На рис. 9.36 показана простая зубчатая передача. Колеса (1), (2) и (3) представляют собой три цилиндрических зубчатых колеса.

Колесо (1) зацепляется с колесом (2), которое далее зацепляется с колесом (3).Пусть n 1 , n 2 , n 3 и T 1 , T 2 , T 3 — обороты и количество зубьев шестерен (1), (2) и ( 3) соответственно.

(а) Шестерня (1) ведущая шестерня (2)

(б) Шестерня (2) ведущая шестерня (3)

(b) Составная зубчатая передача:

Когда передаточное число очень велико, простая зубчатая передача невозможна. Для таких случаев подходит составная зубчатая передача для передачи мощности от ведущего вала на ведомый.В составной зубчатой ​​передаче вал промежуточной шестерни удерживает еще одну шестерню. Фактически, вал промежуточной шестерни будет иметь два колеса, и оба колеса имеют одинаковую скорость. На рисунке 9.37 показана составная зубчатая передача.

Шестерня (1) — ведущая шестерня, а шестерня (4) — ведомый вал. Шестерни (2) и (3), установленные вместе, имеют одинаковую скорость. Шестерня (1) войдет в зацепление с (2).

(а) Колесо (1) ведущее колесо (2)

(b) Поскольку шестерни (2) и (3) установлены на одном валу, обе вращаются с одинаковой скоростью, то есть n 2 = n 3 .Но количество зубцов не одинаковое, т.е. n 2 = n 3 . Но количество зубьев не то же самое, то есть T 2 ≠ T 3 .

(c) Колесо (3) ведущее колесо (4).

Преимущества и недостатки зубчатой ​​передачи:

Преимущества:

и. Это позитивный драйв.

ii. Соотношение скоростей постоянно.

iii. Проскальзывания нет.

iv.Он может работать плавно.

v. Самая надежная работа.

vi. Он может передавать больше мощности по сравнению с ременным приводом.

Недостатки:

и. Изготовление зубов сложное, требует техники.

ii. Производство стоит дорого.

iii. Больше потерь мощности на трение.

iv. Требуется правильная смазка.

v. Стоимость обслуживания высока.

vi. Не подходит для большого межцентрового расстояния вала.

Типовая классификация шестерен | Терминология зубчатых передач, преимущества

Ремни и шкивы передают мощность с некоторым проскальзыванием. Если такое проскальзывание недопустимо, используются шестерни.
В этой статье мы обсудим зубчатые колеса, зубчатые передачи, типы и классификацию зубчатых колес, терминологию зубчатых колес, их преимущества и недостатки.

Итак, приступим.

См. Рисунок 4.1 (a), на котором два колеса, A и B, установлены на параллельных валах и касаются друг друга.Теперь, если A вращается против часовой стрелки, колесо B начинает вращаться по часовой стрелке из-за трения на их периферии.

При небольшой нагрузке на ведомый вал колесо начинает проскальзывать. Чтобы избежать этого проскальзывания, на их периферии нарезаются зубья, и такое колесо называется зубчатым, как показано на рисунке 4.1 (b).

Скорость можно увеличивать или уменьшать, выбирая диаметры пропорционально уменьшению скорости. Передаточные числа (соотношение скорости водителя и ведомого) до 5 являются обычными.

Шестерни никогда не используются по отдельности, а всегда используются парами; один называется ведущей шестерней, а другой ведомой шестерней. Размер зависит от передаваемой мощности и межосевого расстояния между валами.

Шестерня малого диаметра называется шестерней, а шестерня бесконечного диаметра — реечным механизмом; то есть он прямой, как показано на Рисунке 4.1 (c).

Для передаточного числа более 5 используются зубчатые передачи или червячные передачи. Зубчатая передача — это круговое колесо с зубьями на периферии.Зубцы могут быть внешними, как показано на рисунке 4.2 (a), или внутренними, внутри кольца, показанного на рисунке 4.2 (b).

Шестерня с внутренними зубьями называется зубчатым венцом или кольцевой шестерней. Направление вращения обеих шестерен одинаковое.

Зубчатые передачи по сравнению с другими приводами;

Приводы используются для передачи мощности от одного вала (как правило, первичного двигателя) на другой вал. Первичным двигателем может быть двигатель или электродвигатель и т. Д. Он может работать со скоростью, отличной от скорости, необходимой для машины.

Следовательно, привод используется для передачи мощности и, в то же время, для уменьшения или увеличения скорости в соответствии с требованиями машины.

Используются многие типы приводов, например, ремень и шкивы, цепь и звездочки, а также зубчатая передача.

Зубчатая передача по сравнению с другими приводами обсуждается ниже:

1. Ременная передача проскальзывает, тогда как зубчатая передача не проскальзывает и обеспечивает принудительный привод.

2. Цепной привод не проскальзывает, но есть небольшое изменение скорости вращения ведомого вала в зависимости от количества зубьев ведущей звездочки, тогда как в зубчатом приводе изменение скорости отсутствует.Скорость постоянна для любого количества зубьев.

3. Ременные и цепные приводы предпочтительны, если межосевое расстояние между валами больше, тогда как шестерни не подходят для больших межосевых расстояний.

4. В ременной передаче, если есть какая-либо блокировка на ведомом валу, он начинает проскальзывать и действует как предохранитель, тогда как в зубчатой ​​передаче зубья могут сломаться.

5. Ремни не передают удары приводного вала, тогда как в зубчатых передачах они также передаются.

Преимущества и недостатки Gear

Преимущества Gear;

1. Шестерни можно использовать для малых и больших мощностей.

2. Привод положительный и обеспечивает точное соотношение скоростей.

3. КПД передачи высокий.

4. Предлагает надежный сервис.

5. Обслуживание недорогое. При правильной смазке эти приводы имеют самый продолжительный срок службы по сравнению с другими приводами.

6. Занимает меньше места, поэтому имеет компактный дизайн.

Недостатки Gear;

1. Подходит только для малых межосевых расстояний.

2. Дорого из-за специальных инструментов, необходимых для производства.

3. Может вызывать вибрацию из-за производственной ошибки.

4. Для удовлетворительной работы требуется надлежащая смазка.

Типы шестерен

Зубчатые передачи бывают разных типов. Они классифицируются в зависимости от наклона зубов следующим образом.

1. Шестерни прямозубые;

Цилиндрическая зубчатая передача — это самый простой тип привода, который используется чаще всего. У них прямые зубья, ось которых параллельна оси шестерни [см. Рисунок 4.3 (a)].

2. Шестерни косозубые;

Зубья косозубой шестерни наклонены под углом винта α, как показано на Рисунке 4.3 (b и c). Из-за этого наклона эти шестерни создают осевое усилие.

Это усилие можно отменить, используя двойные косозубые шестерни, называемые шестернями типа «елочка», как показано на Рисунке 4.3 (г и д).

3. Шестерни конические;

Конические шестерни используются там, где мощность должна передаваться под углом. Заготовка зубчатого колеса имеет форму усеченного конуса вместо цилиндра (рис. 4.4).

Толщина зубцов и высота также уменьшаются к центру. Все зубы направлены к центру.

4. Червячное и червячное колесо

Червячные и червячные передачи используются, когда требуется большое снижение скорости. Коэффициент до 20 и более может быть получен только за один этап.

Червяк выполнен в виде винта с резьбой трапециевидного сечения с большим шагом, который соответствует червячному колесу с сопряженными пазами того же профиля (рисунок 4.5).

Терминология шестерни

Следующие термины, используемые для шестерни, показаны на рисунке 4.6 ниже:

Диаметр шаговой окружности:

Воображаемая окружность, по которой качение происходит без проскальзывания. Этот диаметр также называется диаметром делительной окружности (D), сокращенно PCD.

(D p ) означает диаметр делительной окружности (PCD) шестерни.
(D г ) диаметр делительной окружности (PCD) шестерни.

Приложение (a):

Радиальное расстояние от кончика зуба до PCD.

Dedendum (d):

Радиальное расстояние от PCD до корня зуба.

Дополнительная окружность (D

a ):

Внешний диаметр окружности D a = D + 2a.

Dedendum circle (D

d ):

Круг, проходящий через корни зубов D = D — 2d.

Основная окружность (D

b ):

Воображаемая окружность, на которой создается эвольвентный профиль зуба (см. Раздел 4.10)

Круговой шаг (P

c ):

Произвольное расстояние от центра до центра между двумя соседними зубьями на PCD. p c = π D / z, где z — количество зубцов.

Диаметр диаметра (P

d ):

Отношение количества зубьев z к PCD, p d = π D / z, где z — количество зубцов.

Модуль (м):

Отношение PCD к количеству зубьев, m = D / z.

Общая глубина (h):

Радиальная глубина зуба, придаток + нижний край, h = a + d.

Рабочая глубина:

Расстояние до сопряжения зуба с другой шестерней = 2a.

Зазор (c):

Разница между всей глубиной и глубиной обработки, c = d — a.

Толщина зуба (t):

Толщина зуба на PCD, t = p c / 2.

Люфт:

Зазор между промежутком между зубьями и толщиной зуба по делительной окружности.

Верхняя площадка:

Поверхность на вершине зуба по окружности придатка.

Crest:

Наружный край зуба на вершине.

Лицевая сторона:

Изогнутая поверхность зуба над делительной окружностью до его вершины.

Боковая поверхность:

Изогнутая поверхность зуба ниже делительной окружности до корня.

Ширина торца (b):

Ширина шестерни по оси вала.

Корневой радиус (r):

Радиус внизу между боковой стороной зуба и корневой окружностью.

Точка шага:

Общая точка между двумя диаметрами делительной окружности шестерни и шестерни.

Угол давления:

Угол между прямой, касательной к основным окружностям, и общей нормалью к двум шестерням в точке контакта.

Стандартные углы давления составляют 14,5 °, 20 ° и 25 °.

Путь контакта:

Путь, пройденный точкой контакта, от начала до конца контакта зубьев.

Дуга контакта:

Путь, прослеживаемый точкой на делительной окружности, от начала до конца контактирующих зубьев.

Дуга подхода:

Участок пути контакта от начала до точки тангажа.

Дуга выемки:

Участок пути контакта от основной точки до конца зацепления.

Коэффициент контакта:

Это отношение дуги контакта к шагу окружности. Он указывает количество соприкасающихся зубов.

Это все, что касается терминологии, типов, преимуществ и недостатков зубчатых передач. Я надеюсь тебе понравится. Пожалуйста, не забудьте поделиться им.

Спасибо!

Взгляд на технологию ремня, цепи и зубчатых передач

Джек Уорнер

Потребность в производстве большего количества энергии возрастает с ростом нашей потребности в коммерческих, промышленных и жилых помещениях.Согласно недавнему отчету, только в Северной Америке (включая США, Канаду и Мексику) рынок передачи электроэнергии оценивается в колоссальные 70,4 миллиарда долларов.

На любом промышленном предприятии турбины и двигатели используются для создания вращательного механического движения для выполнения различных задач. Рынок промышленной передачи энергии работает с базовыми продуктами с открытым приводом, такими как ременные передачи, цепные передачи, зубчатые передачи, и каждая из них имеет свой набор преимуществ и недостатков.В этом посте мы рассмотрим плюсы и минусы этих компонентов технологии передачи энергии.

  1. Ремень техники

Одно из самых распространенных устройств, ременная передача, используется для передачи движения от одного вала к другому с помощью тонкой нерастяжимой ленты, проходящей через два шкива. По сути, это петля из гибкого материала, которая механически связывает вращающиеся валы.

На рынке доступны различные типы ременных приводов, такие как плоский ремень, клиновой ремень, канатный привод и зубчатый ремень.Важно выбрать правильный тип ременной передачи в зависимости от:

  • Передаваемая мощность
  • Направление движения ремня
  • Скорость вала и соотношение скоростей
  • Условия эксплуатации
  • Расстояние между валами и доступное пространство

Независимо от типа используемого ременного привода, эта технология обеспечивает плавную и эффективную передачу мощности между валами, даже если они находятся на значительном расстоянии.Эта технология используется, когда вам нужно передать вращательное движение между двумя параллельными валами. Это самый дешевый способ передачи энергии.

К преимуществам ременной передачи относятся:

  • Ременные приводы экономичны. Эффективность нового ременного привода может достигать 95-98 процентов
  • Они просты в использовании
  • Ременные передачи не требуют параллельного вала
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Поставляются с защитой от перегрузки и заклинивания
  • С помощью ступенчатых или конических шкивов можно получить разные скорости
  • Когда расстояние между валами очень велико, ременные передачи являются наиболее экономичным вариантом
  • Глушитель шума и вибрации
  • Колебания нагрузки амортизируются, что увеличивает срок службы оборудования
  • Действие сцепления можно активировать, ослабив натяжение ремня

Однако ленточная техника также имеет определенные недостатки .Это:

  • Ременные передачи не компактные
  • Ограниченная скорость около 35 метров в секунду
  • По сравнению с другими режимами передачи энергии, они имеют короткий срок службы
  • Обычно его рабочие температуры ограничиваются от –35 до 85 ° C
  • Угловая скорость ременной передачи непостоянна. Это приводит к растяжению, скольжению и износу ремня
  • Имеет ограниченную передачу мощности до 370 кВт, что увеличивает тепловыделение
  • Ременные передачи обычно создают большую нагрузку на валы и подшипники
  • Для компенсации износа и растяжения им дополнительно требуется натяжной шкив или некоторая регулировка межосевого расстояния
  • Соотношение скоростей меняется из-за проскальзывания ремня
  1. Цепная техника

Как следует из названия, цепные приводы поставляются с бесконечным набором звеньев цепи с сеткой из зубчатых звездочек.В отличие от ременных передач, в цепной технике отсутствует проскальзывание. Однако они в основном подходят для небольших межцентровых расстояний, обычно до 3 метров. В некоторых особых случаях цепные приводы могут преодолевать расстояние до 8 метров.

Эта технология используется для выполнения трех основных функций. Это:

Мощность передачи: Они могут передавать мощность (скорость и крутящий момент) от одного компонента к другому с помощью связанной цепи и звездочек. Цепные приводы могут передавать большой крутящий момент даже в компактном пространстве.

Транспортировка материалов: Они могут перемещать, переносить, сдвигать, толкать и тянуть различные материалы, прикрепляя к цепям ведра, рамы, карманы или сетки. Их часто используют для поворота роликов для перемещения конвейерной ленты.

Цели хронирования: Многие отрасли используют их для синхронизации или движения времени.

Как и любой другой тип систем механической трансмиссии, цепные приводы также имеют ряд преимуществ и недостатков. К преимуществам относятся:

  • Положительные приводы без проскальзывания или проскальзывания
  • В отличие от ременных передач угловая скорость в цепных передачах остается постоянной
  • Передаточное число до 8: 1
  • Обеспечивает высокое передаточное число от 8 до 10 за один шаг
  • Высокоэффективный цепной привод дает преимущество большей мощности по сравнению с ремнями
  • Может использоваться как для малых, так и для больших межосевых расстояний
  • Цепные приводы имеют низкую стоимость обслуживания
  • Они обеспечивают высокий КПД передачи до 98 процентов
  • Они могут работать даже во влажных условиях
  • Более компактный и простой в установке по сравнению с ременным приводом
  • Цепные приводы не изнашиваются под воздействием солнечного света, масла, смазки или возраста
  • Более низкая нагрузка на вал, чем ременные передачи

Недостатки цепных передач

  • Начальная стоимость установки выше ремня
  • Себестоимость также относительно выше
  • Цепные приводы требуют регулярной смазки
  • Ведущий и ведомый валы должны быть точно выровнены и параллельны
  • Они могут иметь колебания скорости при чрезмерном растяжении
  • Не подходит для применений, где необходимо проскальзывание привода
  • Цепные приводы издают шум и могут вызывать вибрацию
  • Имеют меньшую грузоподъемность и срок службы по сравнению с зубчатыми передачами
  1. Gear Technology

В мире механической передачи энергии зубчатые передачи занимают особое и видное место.Это наиболее предпочтительная технология, когда вам нужно передать значительную мощность на короткое расстояние с постоянным соотношением скоростей. Механизм зубчатых передач довольно прост — зубья, которые нарезаны на заготовках шестерни, входят в зацепление друг с другом для передачи мощности. Во избежание скольжения выступы на одном диске зацепляются с выемками на другом диске в зубчатых передачах.

В этой технологии используются разные типы шестерен для передачи энергии. Фактически, он может передавать мощность не только между параллельными валами, но также между непараллельными, копланарными, пересекающимися и т. Д.валы.

Ниже приведены преимущества зубчатых передач:

  • Приводы положительные и нескользящие
  • Большое и постоянное передаточное число 60: 1 может быть получено при использовании зубчатых передач с минимальным пространством
  • Зубчатые передачи обладают механической прочностью, что позволяет поднимать большие грузы с помощью тележки
  • Более длительный срок службы по сравнению с ременным и цепным приводом
  • Они могут передавать большую мощность
  • Зубчатые передачи имеют высокий КПД передачи
  • Они могут передавать движение на малое межосевое расстояние валов
  • Эти приводы идеально подходят для передачи малой, средней и большой мощности
  • Шестерни могут передавать движение даже между непараллельными пересекающимися валами
  • Это самые компактные по сравнению с ременной и цепной передачей

К сожалению, зубчатые передачи тоже имеют определенные недостатки :

  • Зубчатые передачи нельзя использовать для валов с большим межосевым расстоянием
  • Они не идеальны для больших скоростей
  • Эти приводы требуют регулярной смазки и более сложного процесса ее нанесения
  • Шум и вибрация увеличиваются на высокой скорости
  • Они менее экономичны по сравнению с ременными и цепными передачами
  • Использование нескольких передач увеличивает общий вес машины
  • У них нет гибкости
  • Не подходит для передачи движения на большое расстояние
  • Зубчатое колесо шестерен может привести к необратимому повреждению какой-либо части машины.Это чаще встречается в случае чрезмерной нагрузки

Заключение

Энергия необходима для привода машин и оборудования различного назначения. В разных отраслях промышленности используются разные продукты для передачи энергии, а иногда и их комбинация, чтобы удовлетворить свои потребности. Так что, если кто-то спросит, какая технология передачи мощности является лучшей, будет несложно выбрать один из них, поскольку у этих приводов есть свои плюсы и минусы.Таким образом, единственным определяющим фактором должна быть задача, которую необходимо решить с помощью технологии передачи энергии. И, конечно, бюджет тоже.

Об авторе: Джек Уорнер — технический энтузиаст, который любит быть в курсе последних норм в мире технологий. Он пишет для Power Jack Motion, компании, которая производит и поставляет компоненты управления движением.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *