Виды шестерней: Производство конических, прямозубых, секторных и др. виды шестерней.

Производство конических, прямозубых, секторных и др. виды шестерней.

Главная / Зубчатые пары / Изготовление шестерней, зубчатых колес, валов по чертежам заказчика

В современных технологиях используются десятки видов различных механических передач, которые предназначены для передачи крутящегося момента от одного вала к другому. Так же есть виды передач, которые преобразуют поступательные движения во вращательные. В этих передачах используются различные виды шестерней, конические шестерни, цилиндрические и другие. Такие передачи используются там, где необходимо передать большую мощность при маленьком размере механизма.

Технологически все шестерни имеют основание с круговым (или продольным) зубчатым радиусом. Передача крутящегося момента происходит в результате зацепления зубьями двух (или более) шестерней. Практически все виды шестерней относятся к тому или иному виду:

• Прямозубые шестерни;
• Косозубые шестерни;
• Шестерни с внутренним зацеплением;
• Винтовые шестерни;
• Секторные шестерни;
• Шестерни с круговыми зубьями;
• Конические шестерни;
• Зубчатые рейки;
• Шестерня-звезда.

Прямозубые шестерни

Прямозубые шестерни используются наиболее часто и являются одними из первых придуманных зубчатых колёс. Прообразы прямозубых шестерней появились тысячи лет назад. Сейчас прямозубые шестерни изготавливают из различных материалов, металла, пластика, а так же изготавливают композитные детали используя сочетания разных металлов и пластика. Прямозубые шестерни позволяют передать поступательный момент только на валы, находящиеся в одной плоскости (параллельные).

Косозубые шестерни

Косозубые шестерни это усовершенствованные прямозубые шестерни. Здесь зубья находятся под различным углом. Данная конструкция позволяет уменьшить шум, увеличить плавность передачи и поднять допустимую передаваемую мощность, так как сами зубья имеют большую площадь, по сравнению с прямозубыми. Косозубые шестерни имеют некоторые недостатки, которые связаны с повышенным трением, в связи с увеличением площади зубьев.

Шестерни с внутренним зацеплением

Шестерни с внутренним зацеплением имеют зубья на внутренней поверхности, что позволяет ведущему и ведомому валу вращаться в одном направлении. Такие шестерни используются для создания механизмов с небольшими габаритами, в планетарных передачах, насосах. Шестерни больших габаритов устанавливаются в качестве поворотных устройств в башнях танков, для поворота крановых механизмов, вращения кабин разной строительной техники.

Винтовые шестерни

Винтовые шестерни имеют вид цилиндра, где зубья шестерней расположены по винтовой линии. Такие шестерни используются в непересекающихся валах, находящихся перпендикулярно друг к другу.

Секторные шестерни

Секторные шестерни имеют только некоторую часть обыкновенной шестерни. Такие шестерни используют там, где нет необходимости в полном обороте валов шестерней. Такие шестерни используются в шаговых механизмах, рулевых рейках.

Шестерни с круговыми зубьями

Шестерни с круговыми зубьями сделаны по оригинальной конструкции, где сами зубья шестерней имеют небольшой изгиб по радиусу. Такие шестерни имеют более плавный ход и высокую нагрузочную способность. Правда, изготовление таких элементов сложнее, а КПД механизмов снижено.

Конические шестерни

Конические шестерни имеют различные модификации, но основная их особенность – это передача вращательного движения в механизмах, где крутящиеся валы пересекаются на плоскости, то есть под углом близким к 90°. Конические шестерни бывают круговыми, тангенциальными, прямыми, криволинейными. Наиболее точный и распространённый пример использования конических шестерней – это дифференциал автомобиля. Шестерни такого вида используются в различных редукторах и сотнях разнообразных механизмов. Конические шестерни используются обычно в паре и она называется коническая зубчатая пара.

Завод «Маяк» изготавливает конические шестерни на заказ, по чертежам, по образцам или на основании специфических устройств или механизмов, предоставленных заказчиком.

Шестерня звезда

Шестерня звезда используется с дополнительным элементом – цепью. Цепная передача всем известна на примере велосипеда. Такие конструкции используются для передачи вращательного и поступательного момента от одного вала к другому, которые находятся на некоторое расстояние друг от друга. Заменителем цепной передачи является ремённая. Но, в отличии от ремённой, цепная передача не вызывает проскальзывания.

Благодаря шестерённым передачам возможна работа миллионов механизмов. Во многих из них используются различные виды шестерней, благодаря чему сами механизмы имеют компактный вид.
Универсальности и компактности можно добиться, используя на одной шестерне сразу несколько видов зубьев. Несмотря на то, что изготовление сложных шестерней иногда связанно с технологическими тонкостями, и повышенной стоимости такого изделия, всё же они оправдывают себя.

Пример сложных шестерней (совокупность конической и прямозубой).

  

Шестерни разных видов в комплексном устройстве (коробка передач автомобиля)

КАК СДЕЛАТЬ ЗАКАЗ?

Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:

+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный) 

или на e-mail: 

[email protected]

Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.

Отправляя заявку я даю свое согласие на обработку моих персональных данных

подать заявку на заказ

Шестерни. Виды и применение. Особенности и материал изготовления

Шестерни, зубчатки или зубчатые колеса – элементы зубчатой передачи, представляющей собой диск с зубьями. Устройство используется для отдачи крутящего момента путем зацепления с ответными зубьями других шестерней или зубчатого приводного ремня. При разнице диаметра контактной пары происходит передача оборотов от ведущей зубчатки на ведомую с ускорением или замедлением. Шестеренки используются в механизмах различной сложности, таких как часы, КПП автомобилей, редукторах, электромясорубках, блендерах, принтерах и т.д.

Зубчатая передача используется в механизмах с различной нагрузкой, от совсем мизерной, к примеру, в наручных часах, до многотонной в промышленных редукторах.

Можно встретить шестерни из различных материалов:

• Сталь.
• Титан.
• Алюминий.
• Медь.
• Латунь.
• пластик.
• Дерево.

Стальные и титановые отличаются высокой стойкостью к истиранию. Их зубцы выдерживают большие нагрузки. Они используются в механизмах с высокой скоростью оборотов или повышенной силой противодействия, поэтому для увеличения срока службы требуют применения смазочных материалов. Они способны работать в системах, где периодически происходит торможение массивных раскрученных элементов, так как их зубья устойчивы к динамическому воздействию.

Шестеренки из цветных металлов отличаются меньшей прочностью, однако обладают коррозионной стойкостью. Их часто применяют в механизмах с сухой сцепкой, без использования смазки. Нужно отметить, что взаимодействие шестерен из цветных металлов исключает образование искры. Это позволяет применять такие детали во взрывоопасной газовой среде.

Пластиковые зубчатки отличаются низкой прочностью. Они не предназначены на длительную работу на высоких оборотах, так как при нагреве в результате трения начинают плавиться. Их часто используют в механизмах игрушек, принтеров, блендеров, миксеров, а также прочей кухонной и бытовой технике. При заклинивании отдельных элементов зубчатой передачи зубцы на остальных пластиковых шестернях могут срываться, в результате чего механизм приходит в негодность.

Также можно встретить деревянные зубчатки. Такие шестерни не отличаются высокой прочностью, особенно в малых размерах. Их можно встретить в механизме старинных водяных и ветровых мельниц. Сейчас же они представлены в виде демонстрационных моделей зубчатой передачи, а также деревянных конструкторах.

Виды шестерен

Шестерни могут отличаться между собой не только по материалу изготовления, но и по другим параметрам:

• Размеру.
• Форме.
• Глубине и направлению зубьев.

Основание зубчатки может быть цилиндрическим, коническим или прямым. Кроме этого, зубцы могут располагаться по внешней или внутренней кромке. Они бывают прямыми, скошенными, или иметь другую форму.

В зависимости от тех или иных составляющих, их можно разделить на следующие виды:

• Прямозубые.
• Косозубые.
• С внутренним зацеплением.
• Винтовые.
• Секторные.
• С круговыми зубьями.
• Конические.
• зубчатые рейки.
• Звездочки.
• Корончатые.

Прямозубые

Это наиболее распространенная и простая в производстве шестерня. Она представляет собой круглый профиль, зубцы которого располагаются по окружности и являются строго параллельными относительно оси вращения. Их изготовление возможно как методом фрезерования, так и отливки в форму. Особенность прямозубых шестеренок в том, что они могут передавать крутящий момент только на элементы расположенные относительно них параллельно в одной плоскости. Такой способ передачи обеспечивает самый высокий КПД, так как люфты и трение при стыковке элементов получаются минимальными. Кроме этого прямозубая стыковка сопровождается сравнительно меньшим давлением на зубья. Работа механизма сопровождается меньшим нагревом.

Косозубые шестерни

Зубчатые колеса этого типа имеют зубцы расположенные под уклоном. За счет этого они получаются более длинными. Это способствует возможности увеличения на них нагрузки. Они работают менее шумно, кроме этого отличаются плавностью.

Увеличенная ширина зубцов сопровождается повышенным трением. Как следствие такая деталь нагревается больше. Для предотвращения потери ее прочностных характеристик, требуется использование улучшенной системы смазки.

Косозубое колесо используют в механизмах, где требуется передача мощного крутящего момента с высокими оборотами. В силу смещенного направления усилия относительно посадочного вала такой зубчатки, при ее установке желательно применение упорных подшипников. Они препятствуют расхождению между сцепленными косыми шестернями, которые стремятся при вращении рассоединяться, так как каждый из них склонен к отклонению в разные стороны относительно друг друга.

С внутренним зацеплением

В более сложных механизмах используются шестеренки с зубьями расположенными по внутренней окружности. Их применение дает возможность обеспечить одинаковое направление вращения ведущего и ведомого вала. Это позволяет отказываться от дополнительных зубчаток, тем самым уменьшая габариты механизма. Такой технический прием можно встретить в конструкции насосов, а также в планетарной передаче. Производятся и действительно большие зубчатки с внутренним зацеплением, которые обеспечивают вращение поворотных механизмов кабины кранов и прочей землеройной, а также строительной техники.

Винтовые

Это легко угадываемые по форме профиля шестерни. Они имеют вид длинного цилиндра. Их зубья сделаны под винт, оборачиваемый вдоль цилиндра. Обычно такая зубчатка представляет собой вал с зубцами, а не диск как остальные.

Она используется для передачи крутящего момента на другую шестерню, расположенную относительно нее перпендикулярно. Причем сам узел примыкания получается достаточно компактным. Такая пара передает крутящий момент с понижающим или повышающим передаточным числом, поэтому ее часто можно встретить в конструкции редукторов.

Секторные

Это шестерня, зубья на которой нанесены не по всей окружности, а только частично на ширину сектора. За счет этого при сцеплении она делает неполный оборот, а только его часть, пока хватает зацепов. Обычно она используется в механизмах как ведущий элемент. Вращаясь на валу, она достигнув ответной шестерни цепляет ее и проворачивает на часть оборота. После прохождения ее зубцов, она вращается дальше, но последующая часть механизма останавливается до момента повторного примыкания зубцов. Таким образом, происходит шаговая передача крутящего момента.

Используя секторную шестерню можно обеспечить работу рывками от источника постоянного вращения. Это требуется для различного фасовочного оборудования на конвейерах и подобных устройствах.

С круговыми зубьями

Они имеют скругленные зубья, то есть с изгибом по радиусу. За счет этого они могут работать с увеличенной нагрузкой. Такие колеса обладают плавным ходом. Их недостаток в снижении КПД, зато они очень тихие.

Производство данных шестерен сложное, поэтому они применяются не так часто. Их стоимость выше, чем нескольких упрощенных зубчаток, решающих аналогичную задачу. Их применяют, если требуется добиться максимальной компактности и при этом низкого уровня шума готового механизма.

Конические

Такие шестерни могут передавать крутящий момент на валы, которые располагаются друг к другу под прямым углом. Их зубья могут быть прямыми, косыми, скругленными или тангенциальными. Это один из самых распространенных элементов. Его можно встретить в конструкции редукторов и дифференциала автомобиля. Такие зубчатки имеют зубья обычно только по наружной окружности. Коническая зубчатая пара состоит из элементов с разным количеством зубьев. В результате этого на таком узле происходит повышение или понижение передаточного числа.

Зубчатые рейки

Это элемент реечной передачи. Он представляет собой рейку с зубьями, предназначенную для стыковки с ответными шестернями. Такая пара позволяет превращать вращательное движение в поступательное, или же наоборот. Рейки бывают различной длины. Нередко они работают в сочетании с секторной зубчаткой, что обеспечивает выполнение возвратно-поступательных движений.

Звездочки

Это шестерни, предназначенные для соединения с роликовой цепью. Они применяются для передачи крутящего момента между элементами расположенными на расстоянии друг от друга. За счет разницы диаметра звездочек, и разного числа зубцов, при вращении такой пары происходит увеличение или понижение передаточного числа на ведомом элементе.

Также возможна работа звездочек посредством установки зубчатого ремня из резины или полимера Такое техническое решение сопровождает отсутствием необходимости выполнения смазки, а также понижением шума при оборотах. Однако ремень склонен к проскальзыванию под нагрузкой, так как способен растягиваться.

Корончатые

Это достаточно редкие шестерни, которые сложно спутать с любыми другими. Они отличаются тем, что зубья на них располагаются сбоку. За счет этого внешне они похожи на корону. Их применяют в сцепки с прямозубым колесом. Они не рассчитаны на большие нагрузки, и используются сугубо в силу необходимости корректировки формы механизма передачи, в случае необходимости его размещения в стесненный корпус или короб. Увидеть такие шестеренки можно в старинных башенных часах.

Похожие темы:

• Шарниры. Виды и применение. Принцип работы и особенности
• Блоки и ролики. Виды и применение. Особенности и отличия
• Полиспаст. Виды и устройство. Применение и особенности
• Подшипник. Виды и применение. Особенности и как выбрать

типов шестерен | KHK Производитель зубчатых колес

• ТОП
>
• Знание передач
>
• Введение в шестерни
>
• Типы передач

Типы шестерен

Существует много типов зубчатых колес, таких как прямозубые, косозубые, конические, червячные, зубчатые рейки и т. д. Их можно классифицировать по расположению осей, таких как параллельные валы, пересекающиеся валы и непересекающиеся валы.

Необходимо точно понимать различия между типами зубчатых колес, чтобы обеспечить необходимую передачу усилия в механических конструкциях. Даже после выбора общего типа важно учитывать такие факторы, как: размеры (модуль, количество зубьев, угол подъема, ширина торца и т. д.), стандарт класса точности (ISO, AGMA, DIN), потребность в шлифовке зубьев. и/или термообработка, допустимый крутящий момент и КПД и т. д.

Помимо этой страницы, мы представляем более подробную техническую информацию о шестернях в разделе Gear Knowledge (отдельная страница в формате PDF). В дополнение к приведенному ниже списку, каждый раздел, такой как червячная передача, рейка и шестерня, коническая передача и т. д., имеет собственное дополнительное пояснение, касающееся соответствующего типа передачи. Если просмотр PDF затруднен, обратитесь к этим разделам.

Лучше всего начать с общих знаний о типах шестерен, как показано ниже. Но помимо них существуют и другие типы, такие как плоское зубчатое колесо, шевронное зубчатое колесо (двойное косозубое зубчатое колесо), коронное зубчатое колесо, гипоидное зубчатое колесо и т. д.

Короткометражный фильм «Легкий выбор передач»

• Цилиндрическое зубчатое колесо

  Зубчатые колеса с цилиндрическими делительными поверхностями называются цилиндрическими зубчатыми колесами.

  Цилиндрические зубчатые колеса относятся к группе зубчатых колес с параллельными валами и представляют собой цилиндрические зубчатые колеса с линией зубьев, которая является прямой и параллельной валу. Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее широко используемыми зубчатыми колесами, которые позволяют достичь высокой точности при относительно простых производственных процессах. Они имеют характеристику отсутствия нагрузки в осевом направлении (осевая нагрузка). Большую часть зацепляющей пары называют шестерней, а меньшую — шестерней.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать цилиндрические шестерни
  Шестерни с защитой от люфта KHK
  
  Эскиз цилиндрических шестерен

• Косозубое зубчатое колесо

  Косозубое зубчатое колесо используется с параллельными валами, подобными прямозубым зубчатым колесам, и представляет собой цилиндрическое зубчатое колесо с намотанным зубчатым рядом. Они имеют лучшее зацепление зубьев, чем цилиндрические шестерни, обладают превосходной бесшумностью и могут передавать более высокие нагрузки, что делает их подходящими для высокоскоростных приложений. При использовании косозубых передач они создают осевое усилие в осевом направлении, что обуславливает необходимость использования упорных подшипников. Косозубые шестерни бывают с правым и левым вращением, что требует наличия противоположных шестерен для зацепления пары.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать косозубые шестерни
  
  Эскиз косозубых шестерен

  
  

• Зубчатая рейка

  Зубья одинакового размера и формы, расположенные на равных расстояниях вдоль плоской поверхности или прямого стержня, называются зубчатой ​​рейкой. Зубчатая рейка представляет собой цилиндрическую шестерню с бесконечным радиусом делительного цилиндра. Зацепляясь с цилиндрической шестерней, он преобразует вращательное движение в поступательное движение. Зубчатые рейки можно условно разделить на рейки с прямыми зубьями и рейки с косыми зубьями, но обе они имеют прямые зубья. Обрабатывая концы зубчатых реек, можно соединить зубчатые рейки встык.
  Щелкните здесь, чтобы выбрать зубчатую рейку
  
  Эскиз зубчатой ​​рейки

• Коническое зубчатое колесо

  Коническое зубчатое колесо имеет форму конуса и используется для передачи усилия между двумя валами, которые пересекаются в одной точке (пересекающиеся валы). Коническая шестерня имеет конус в качестве поверхности шага, и ее зубья нарезаны вдоль конуса. Виды конических зубчатых колес включают прямые конические зубчатые колеса, косозубые конические зубчатые колеса, спирально-конические зубчатые колеса, угловые зубчатые колеса, угловые конические зубчатые колеса, коронные зубчатые колеса, нулевые конические зубчатые колеса и гипоидные зубчатые колеса.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни
  
  Эскиз конических шестерен

• Спирально-коническое зубчатое колесо

  Спирально-коническое зубчатое колесо представляет собой коническое зубчатое колесо с изогнутыми линиями зубьев. Благодаря более высокому коэффициенту контакта зубьев они превосходят прямозубые конические шестерни по эффективности, прочности, вибрации и шуму. С другой стороны, их сложнее производить. Кроме того, поскольку зубья изогнуты, они вызывают осевое усилие. В спирально-конических зубчатых колесах зубчатое колесо с нулевым углом закручивания называется нулевым коническим зубчатым колесом.
  Нажмите здесь, чтобы выбрать спирально-конические шестерни
  
  Эскиз спирально-конических шестерен

• Винтовые шестерни

  Винтовые передачи представляют собой пару одноручных косозубых шестерен с углом закручивания 45° на непараллельных, непересекающихся валах. Поскольку контакт зуба является точечным, их грузоподъемность низкая, и они не подходят для передачи большой мощности. Поскольку мощность передается за счет скольжения поверхностей зубьев, необходимо обратить внимание на смазку при использовании винтовых передач. Нет никаких ограничений в отношении комбинаций количества зубьев.
  Щелкните здесь, чтобы выбрать винтовые передачи
  
  Эскиз винтовых передач

• Угловая шестерня

  Угловая шестерня представляет собой коническую шестерню с передаточным отношением 1. Они используются для изменения направления передачи мощности без изменения скорости. Различают прямые угловые и спиральные угловые передачи. При использовании спиральных угловых передач возникает необходимость рассмотреть возможность использования упорных подшипников, поскольку они создают осевое усилие в осевом направлении. Помимо обычных угловых передач с 9Углы вала 0 °, косые шестерни с любыми другими углами вала называются угловыми косыми шестернями.
  Щелкните здесь, чтобы выбрать угловые зубчатые колеса
  
  Эскиз угловых зубчатых колес

• Червячная передача

  Винтовая форма, нарезанная на валу, называется червяком, сопряженная шестерня — червячным колесом, а вместе на непересекающихся валах называется червячной передачей. Червяки и червячные колеса не ограничиваются цилиндрическими формами. Существует тип песочных часов, который может увеличить коэффициент контакта, но его производство становится более сложным. За счет скользящего контакта поверхностей зубчатых колес необходимо уменьшить трение. По этой причине обычно для червяка используется твердый материал, а для червячного колеса — мягкий материал. Несмотря на низкую эффективность из-за скользящего контакта, вращение плавное и бесшумное. Когда угол опережения червяка мал, он создает функцию самоблокировки.
  Щелкните здесь, чтобы выбрать червячные передачи
  
  Эскиз червячных передач

• Внутреннее зубчатое колесо

  Внутреннее зубчатое колесо имеет зубья, нарезанные внутри цилиндров или конусов, и работает в паре с внешним зубчатым колесом. В основном внутренние шестерни используются для планетарных зубчатых передач и муфт зубчатого вала. Существуют ограничения на разницу в количестве зубьев между внутренними и внешними шестернями из-за эвольвентного взаимодействия, трохоидного взаимодействия и проблем с обрезкой. Направления вращения внутреннего и внешнего зубчатых колес в зацеплении одинаковы, но они противоположны, когда два внешних зубчатых колеса находятся в зацеплении.
  Щелкните здесь, чтобы выбрать внутреннюю шестерню
  
  Эскиз внутренней шестерни

Что такое шестерня?

Зубчатое колесо представляет собой элемент машины, в котором зубья нарезаны вокруг цилиндрических или конусообразных поверхностей с одинаковым шагом. Зацепив пару этих элементов, они используются для передачи вращения и усилий от ведущего вала к ведомому валу. По форме зубчатые колеса можно разделить на эвольвентные, циклоидальные и трохоидальные. Кроме того, их можно классифицировать по положению вала как шестерни с параллельными валами, шестерни с пересекающимися валами, а также шестерни с непараллельными и непересекающимися валами. История зубчатых колес стара, и использование зубчатых колес появилось еще в Древней Греции в до н.э. в сочинениях Архимеда.

Коробка для образцов различных типов шестерен

Обзор шестерен

(Важная терминология и номенклатура шестерен на этом рисунке)

• Червяк
• Червячное колесо
• Внутренняя шестерня
• Зубчатая муфта
• Винтовая передача
• Эвольвентные шлицевые валы и втулки
• Угловой редуктор
• Цилиндрическая шестерня
• Косозубая шестерня
• Трещотка
• Собачка
• Стойка
• Шестерня
• Прямая коническая шестерня
• Спирально-коническая шестерня

Существует три основных категории зубчатых колес в соответствии с ориентацией их осей

Конфигурация:

1. Параллельные оси / прямозубые, косозубые, зубчатые рейки, внутренние зубчатые колеса
2. Пересекающиеся оси / угловая шестерня, прямая коническая шестерня, спиральная коническая шестерня
3. Непараллельные, непересекающиеся оси / винтовая передача, червячная передача, червячная передача (червячное колесо)
4. Другое / Эвольвентный шлицевой вал и втулка, зубчатая муфта, собачка и храповик

Разница между шестерней и звездочкой

Проще говоря, шестерня входит в зацепление с другой шестерней, а звездочка входит в зацепление с цепью и не является шестерней. Помимо звездочки, предмет, который чем-то похож на шестерню, представляет собой храповик, но его движение ограничено одним направлением.

Классификация типов зубчатых передач с точки зрения взаимного расположения присоединяемых валов

1. Когда два вала шестерен параллельны (параллельные валы)
   Цилиндрическое зубчатое колесо, зубчатая рейка, внутреннее зубчатое колесо и косозубое зубчатое колесо и т. д.
   Как правило, они имеют высокий КПД передачи.
2. Когда два вала шестерен пересекаются друг с другом (пересекающиеся валы)
   Коническая шестерня относится к этой категории.
   Как правило, они имеют высокую эффективность передачи.
3. Когда два вала шестерен не параллельны или не пересекаются (оси со смещением)
   Червячная передача и винтовая передача относятся к этой группе.
   Из-за скользящего контакта эффективность передачи относительно низкая.

Класс точности зубчатых колес

При группировке типов зубчатых колес по точности используется класс точности. Класс точности определяется стандартами, установленными ISO, DIN, JIS, AGMA и т. д. Например, JIS определяет погрешность шага, погрешность профиля зуба, отклонение спирали, погрешность биения и т. д. для каждого класса точности.

Наличие шлифования зубьев

Наличие шлифовки зубьев сильно влияет на работу зубчатых колес. Таким образом, при рассмотрении типов зубчатых колес шлифование зубьев является важным элементом, который следует учитывать. Шлифование поверхности зубьев делает шестерни тише, увеличивает мощность передачи усилия и влияет на класс точности. С другой стороны, добавление процесса шлифования зубьев увеличивает стоимость и подходит не для всех зубчатых колес. Для получения высокой точности помимо шлифовки существует процесс, называемый бритьем, с использованием бритвенных резцов.

Виды формы зуба

Чтобы классифицировать типы шестерен по форме зуба, различают эвольвентную форму зуба, циклоидальную форму зуба и трохоидную форму зуба. Среди них чаще всего используется эвольвентная форма зуба. Они просты в изготовлении и имеют возможность правильно создавать сетку, даже если расстояние между центрами немного отличается. Циклоидная форма зуба в основном используется в часах, а трохоидная форма зуба — в основном в насосах.

Создание Gears

Эта статья воспроизводится с разрешения.
Масао Кубота, Хагурума Нюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Шестерни — это колеса с зубьями, которые иногда называют зубчатыми колесами.

Шестерни представляют собой механические компоненты, передающие вращение и мощность от одного вала к другому, если каждый вал имеет выступы (зубья) соответствующей формы, равномерно расположенные по его окружности, так что при вращении следующий зуб входит в пространство между зубьями другой вал. Таким образом, это компонент машины, в котором мощность вращения передается поверхностью зуба первичного двигателя, толкающей поверхность зуба ведомого вала. В крайнем случае, когда одна сторона представляет собой прямолинейное движение (это можно представить как вращательное движение вокруг бесконечной точки), это называется зубчатой ​​рейкой.

Существует множество способов передачи вращения и мощности от одного вала к другому, например, за счет трения качения, оборачивающей передачи и т. д. Однако, несмотря на простую конструкцию и относительно небольшой размер, зубчатые колеса имеют много преимуществ, таких как надежность передачи , точное соотношение угловых скоростей, длительный срок службы и минимальная потеря мощности.

От небольших часов и прецизионных измерительных приборов (применения для передачи движения) до больших зубчатых колес, используемых в морских трансмиссионных системах (применения для передачи энергии), шестерни широко используются и считаются одним из важных механических компонентов наряду с винтами и подшипниками.

Существует множество типов шестерен. Однако самыми простыми и наиболее часто используемыми передачами являются те, которые используются для передачи определенного передаточного числа между двумя параллельными валами на определенном расстоянии. В частности, шестерни с зубьями, параллельными валам, как показано на рисунке 1. 1, называемые цилиндрическими шестернями, являются наиболее популярными.

[Рисунок 1.1 Цилиндрические зубчатые колеса]

Простейшим способом передачи удельного отношения угловых скоростей между двумя параллельными валами является привод трения качения. Это достигается, как показано на рис. 1.2, за счет наличия двух цилиндров, диаметры которых обратно пропорциональны передаточному отношению скоростей, которые соприкасаются и вращаются без проскальзывания (если два вала вращаются в противоположных направлениях, контакт происходит снаружи; направление, контакт внутри). То есть вращение получается за счет силы трения контакта качения. Однако избежать некоторых проскальзываний невозможно и, как следствие, на надежную передачу рассчитывать не приходится. Чтобы получить большую передачу мощности, требуются более высокие контактные усилия, что, в свою очередь, приводит к высоким нагрузкам на подшипники. По этим причинам такая компоновка не подходит для передачи большого количества энергии. В результате возникла идея создать подходящую форму зубьев, равномерно расположенных на поверхностях качения цилиндров таким образом, чтобы хотя бы одна пара или несколько зубьев всегда находились в контакте. Сталкивая зубья ведомого вала с зубьями ведущего вала, можно гарантировать надежную передачу. Это называется цилиндрическим зубчатым колесом, а эталонный цилиндр, на котором вырезаны зубья, называется делительным цилиндром. Цилиндрические зубчатые колеса представляют собой один из видов цилиндрических зубчатых колес.

[Рисунок 1.2 Цилиндры шага]

Когда два вала пересекаются, ориентирами для нарезных зубьев являются конусы в контакте качения. Это конические шестерни, как показано на рис. 1.3, где базовый конус, на котором вырезаны зубья, называется делительным конусом. (рис. 1.4).

[Рис. 1.3 Конические зубчатые колеса]

[Рис. 1.4 Делительные конусы]

Когда два вала не параллельны и не пересекаются, криволинейные поверхности, контактирующие с качением, отсутствуют. В зависимости от типа зубчатых колес зубья создаются на паре эталонных контактирующих вращающихся поверхностей. Во всех случаях необходимо установить профиль зуба таким образом, чтобы относительное движение контактирующих поверхностей шага соответствовало относительному движению зацепления зубьев на эталонных криволинейных поверхностях.

Если зубчатые колеса рассматриваются как твердые тела, то для того, чтобы два тела сохраняли заданное отношение угловых скоростей при контакте поверхностями зубьев, не наталкиваясь друг на друга и не разделяясь, необходимо, чтобы общие нормальные компоненты скорости две шестерни в точке контакта должны быть равными. Другими словами, в этот момент относительного движения поверхностей зубчатых колес в направлении общей нормали нет, а относительное движение существует только по поверхности контакта в точке контакта. Это относительное движение есть не что иное, как скольжение поверхностей зубчатых колес. Поверхности зубьев, за исключением особых точек, всегда связаны так называемой передачей скольжения.

Для того, чтобы формы зубьев удовлетворяли условиям, описанным выше, использование огибающей поверхности может привести к желаемой форме зуба в качестве общего метода.

Теперь задайте одну сторону поверхности шестерни A как криволинейную поверхность FA и придайте обеим шестерням указанное относительное вращение. Затем в системе координат, привязанной к зубчатому колесу В, проводится группа последовательных положений поверхности зубчатого колеса FA. Теперь подумайте об огибающей этой группы кривых и используйте ее как поверхность зуба FB шестерни B. Тогда из теории огибающих поверхностей ясно, что две поверхности шестерни находятся в постоянном линейном контакте, и две шестерни будут иметь желаемое относительное движение.

Также можно привести формы зуба следующим способом. Рассмотрим, кроме пары шестерен A и B с заданным относительным движением, третью воображаемую шестерню C в зацеплении, где A и B находятся в зацеплении, и зададим ей произвольную поверхность формы зуба FC (криволинейная поверхность только без тела зуба) и соответствующее относительное движение.

Теперь, используя тот же метод, что и раньше, из воображаемого зацепления шестерни А с воображаемой шестерней С получите форму зуба FA как оболочку формы зуба FC. Обозначим линию контакта поверхностей зубьев FA и FC как IAC. Точно так же получите контактную линию IBC и поверхность зуба FB из воображаемого зацепления шестерни B и воображаемой шестерни C. Таким образом, поверхности зуба FA и FB получаются при посредничестве FC. В этом случае, если контактные линии IAC и IBC совпадают, шестерни A и B находятся в прямом контакте, а если IAC и IBC пересекаются, шестерни A и B будут иметь точечный контакт в этом пересечении.

Это означает, что с помощью этого метода можно получить формы зубьев с точечным контактом, а также формы зубьев с линейным контактом.

Однако существуют ограничения геометрических форм зубьев, как описано выше, особенно когда тела зубьев поверхностей FA и FB заходят друг на друга или когда эти области нельзя использовать в качестве форм зубьев. Это вторжение одного тела зуба в другое называется интерференцией профилей зуба.

Как видно из приведенного выше объяснения, теоретически существует множество способов изготовления зубьев, создающих заданное относительное движение. Однако в действительности учет зубчатого зацепления, прочности формы зуба и сложности нарезания зубьев ограничит использование этих видов форм зубьев лишь немногими.

Бесплатные технические данные редуктора доступны в формате PDF

Компания KHK предлагает бесплатно книгу «Технические данные редуктора» в формате PDF. Эта книга очень полезна для изучения зубчатых колес и зубчатых передач. В дополнение к типам зубчатых колес и терминологии зубчатых передач, книга также включает разделы, касающиеся профиля зубьев, расчетов размеров, расчетов прочности, материалов и термической обработки, идей о смазке, шуме и т. д. Из этой книги вы можете многое узнать о зубчатых передачах. .

Способы использования зубчатых колес в механических конструкциях

Шестерни в основном используются для передачи мощности, но, исходя из идей, их можно использовать как элементы машин по-разному. Ниже приводится введение в некоторые из способов.

1. Захватывающий механизм
   Используйте две цилиндрические шестерни одинакового диаметра в зацеплении, чтобы при реверсировании ведущей шестерни ведомая шестерня также реверсировалась. Используя это движение, вы можете получить механизм захвата рабочей детали. Заготовки различных размеров можно размещать, регулируя угол раскрытия захватного кулачка, что обеспечивает универсальную конструкцию механизма захвата.
2. Механизм прерывистого движения
   Существует Женевский механизм в качестве механизма прерывистого движения. Однако из-за необходимости в специализированных механических компонентах он стоит дорого. Используя шестерни с отсутствующими зубьями, можно получить недорогой и простой прерывистый механизм.
   Под шестерней с отсутствующими зубьями мы подразумеваем шестерню, в которой любое количество зубьев шестерни удалено из корней. Шестерня, соединенная с шестерней с отсутствующими зубьями, будет вращаться до тех пор, пока она находится в зацеплении, но остановится, как только встретится с участком с отсутствующими зубьями ведущей шестерни. Однако у него есть недостаток, заключающийся в переключении при приложении внешней силы, когда шестерни выключены. В этих случаях необходимо поддерживать его положение с помощью таких средств, как использование фрикционного тормоза.
3. Специальный механизм передачи мощности
   Установив обгонную муфту (механизм, обеспечивающий вращательное движение только в одном направлении) на одной ступени зубчатой ​​передачи зубчатого редуктора, можно создать механизм, который передает движение в одном направлении, но работает на холостом ходу. задом наперед.
   Используя этот механизм, вы можете создать систему, которая приводит в действие двигатель при подаче электроэнергии, но когда питание отключается, он перемещает выходной вал под действием силы пружины.
   Благодаря внутренней установке пружины (витой пружины кручения или спиральной пружины), которая наматывается в направлении вращения в зубчатой ​​передаче, редуктор приводится в действие по мере наматывания пружины. Когда пружина полностью закручена, двигатель останавливается, и электромагнитный тормоз, встроенный в двигатель, удерживает это положение.
   При отключении электричества тормоз отпускается, и сила пружины приводит в движение шестерню в направлении, противоположном вращению двигателя. Этот механизм используется для закрытия клапанов при отключении питания (аварийный режим) и называется «аварийный запорный клапан с пружинным возвратом».

Почему трудно достать нужные шестерни?

Для самого зубчатого колеса стандарта не существует.

Зубчатые колеса использовались во всем мире с древних времен во многих областях и являются типичными компонентами элементов машин. Однако, что касается класса точности зубчатых колес, в различных странах существуют промышленные стандарты, такие как AGMA (США), JIS (Япония), DIN (Германия) и т. д. С другой стороны, нет никаких стандартов в отношении факторов. который в конечном итоге определяет [саму шестерню], такую ​​​​как ее форма, размер, диаметр отверстия, материал, твердость и т. д. В результате нет единого подхода, но это набор фактических спецификаций шестерни, определенных отдельными дизайнерами. дизайн их машин или тех, которые определены отдельными производителями передач.

Существует множество спецификаций шестерен

Как упоминалось выше, существует множество спецификаций шестерен. За исключением очень простых шестерен, не будет преувеличением сказать, что существует столько видов, сколько мест, где используются шестерни. Например, среди многих зубчатых колес, когда совпадают характеристики угла прижатия, шага зубьев и количества зубьев, существует множество других характеристик, определяющих зубчатые колеса, таких как размер отверстия, ширина торца, термообработка, окончательная твердость, шероховатость поверхности после шлифования, наличие вала и т. д. Можно сказать, что вероятность совместимости двух шестерен мала. Это одна из причин, по которой (например, при поломке шестерни) трудно получить замену шестерни.

Не удается получить нужные шестерни

Иногда бывает так, что вы не можете получить замену изношенной или сломанной шестерни на месте эксплуатации машины. В этом случае, в большинстве случаев, нет проблем, если есть руководство или список деталей для машины, содержащий чертеж, необходимый для изготовления шестерни. Также нет проблем, если есть возможность связаться с производителем машины и что производитель может поставить необходимое оборудование. К сожалению, во многих случаях:
 — В инструкции к машине не показан чертеж шестерни сам по себе
 — Невозможно получить только шестерню от производителя машины и т. д.
По таким причинам трудно получить необходимую шестерню. В этих случаях возникает необходимость изготовления производственного чертежа сломанной шестерни. Это часто сложно без специальных технических знаний о снаряжении. Для производителей зубчатых колес ситуация часто бывает столь же сложной из-за недостаточности данных о зубчатом колесе. Кроме того, для создания чертежа из сломанной шестерни требуется много инженерной рабочей силы, и это ставит вопрос о том, кто будет нести эти затраты.

Когда требуется только одно зубчатое колесо, стоимость производства высока

Когда машина, использующая зубчатое колесо, производится серийно, то и зубчатое колесо изготавливается для определенного размера производственной партии, распределяя удельную стоимость зубчатого колеса, принимая преимущество экономии на масштабе. С другой стороны, пользователи, использующие машину после ее изготовления, когда одна или две шестерни нуждаются в замене, часто сталкиваются с высокой себестоимостью производства, что делает окончательную стоимость ремонта иногда очень высокой. Короче говоря, разница в двух методах производства (массовое производство или мелкосерийное производство) оказывает большое влияние на стоимость снаряжения. Например, покупка 300 шестерен за один раз для проекта по производству нового оборудования (изготовление 300 шестерен одной партией) по сравнению с покупкой одной шестерни на замену позже (с производственной партией из 1 штуки) имеет огромную разницу в себестоимости единицы продукции. Это та же самая ситуация на этапе проектирования новой машины, когда для прототипа нужна одна шестерня с той же высокой стоимостью.

Возможность использования стандартных зубчатых колес

Если при проектировании новой машины технические характеристики используемых зубчатых колес могут быть согласованы со стандартными зубчатыми колесами производителя, упомянутые выше проблемы могут быть решены. По этому методу:

• Вы можете избежать этапа проектирования новых шестерен при проектировании машины
• Вы можете использовать 2D/3D модели САПР, чертежи деталей для печати, расчеты прочности и т. д., предоставленные производителем зубчатых колес
• Даже если вам нужна только одна шестерня для пробы, стандартные шестерни обычно производятся производителями шестерен серийно и имеют разумную цену

Вот некоторые из удобств, которыми вы можете воспользоваться.

Кроме того, когда шестерня в используемой машине нуждается в замене, если ее технические характеристики аналогичны характеристикам производителя шестерен, может быть возможно заменить ее стандартной шестерней отдельно или стандартной шестерней с дополнительной операцией. В этой ситуации также можно избежать неудобств при выполнении следующих задач:

• Ищите чертежи
• Создать новые чертежи
• Ищите подрядчика для изготовления шестерни
• Принять высокую стоимость штучного производства

Ссылки по теме :
齿轮的种类 — 中文版
Зубчатые колеса, подходящие для машин пищевой промышленности
Знать типы зубчатых колес и соотношения между двумя валами и шестерня

Типы зубчатых колес: руководство по различным механическим зубчатым колесам

Зубчатые колеса — важнейшая часть двигателей — представляют собой механические устройства, позволяющие изменять крутящий момент и скорость машин. Существуют различные типы зубчатых колес со специфическими требованиями и спецификациями, начиная от простых форм и заканчивая более сложными.

Часто несколько шестерен образуют сложные машины, но это не всегда так. Например, шестерни присутствуют в простых машинах, таких как часы, где они регулируют скорость часовой стрелки. В этой статье мы обсудим различные механические передачи и их применение. Давайте читать дальше.

Что такое Gears?

Шестерни представляют собой вращающиеся механические устройства с зубьями, обеспечивающие передачу крутящего момента и скорости. Часто механические шестерни имеют цилиндрическую форму с наборами зубьев вокруг корпуса. Когда две или более передач работают синхронно, они находятся в трансмиссии. Передача мощности — это то, что приводит к изменению скорости или крутящего момента.

Преимущества шестерен

• Шестерни механически прочны. Следовательно, они могут поднимать более высокие грузы.
• С помощью редуктора они позволяют изменять соотношение скоростей.
• Хорошо работают на низких скоростях.
• Высокоэффективная передача мощности.
• Идеально подходят для передачи больших значений крутящего момента.
• Шестерни требуют только регулярной смазки, следовательно, мало внимания уделяется техническому обслуживанию.
• Обладают высокой прочностью, поэтому зубчатая система служит долго.

Недостатки зубчатых колес

• Зубчатые колеса не подходят для передачи движения на большие расстояния.
• Они не гибкие.
• Шестерни шумят, особенно на высоких скоростях.
• Не подходят для удаленных валов.

Различные типы зубчатых колес и их применение

В механике группировка зубчатых колес в различные классы зависит от конфигурации зубьев, использования и направления движения. Ниже приведены наиболее важные виды зубчатых колес.

Цилиндрическое зубчатое колесо

Цилиндрическое зубчатое колесо передает мощность в одной плоскости, когда два вала (ведущий и ведомый) параллельны. Зубья цилиндрических шестерен параллельны оси вала. Поэтому, когда он входит в зацепление с другим цилиндрическим зубчатым колесом, он передает мощность на параллельный вал. Это самые распространенные формы зубчатых колес, которые применяются в автомобилях, конвейерных системах, шестеренных насосах и двигателях, редукторах и т. д.

Косозубая шестерня

Зубья косозубой шестерни расположены под углом к ​​валу, в отличие от цилиндрических шестерен, которые расположены параллельно. У них несколько зубов соприкасаются во время передачи. В результате косозубые механические передачи могут выдерживать большие нагрузки. Кроме того, они работают с меньшим шумом и вибрациями, так как нагрузки лучше распределяются. Кроме того, они подвержены меньшему износу из-за меньшего трения. Ниже показаны различные типы винтовых зубчатых колес.

Одинарная или двойная косозубая шестерня

Одинарная косозубая шестерня имеет зубья либо в левой, либо в правой спирали. Однако шестерни с двойной спиралью имеют зубья в обоих направлениях. В двойных косозубых передачах есть две винтовые поверхности рядом друг с другом с промежутком между ними. Грани идентичны, но имеют противоположные спиральные углы. Использование двойной косозубой шестерни обеспечивает более значительное перекрытие зубьев, что приводит к более плавной передаче.

Шестерня-елочка

Этот набор очень похож на двойную косозубую шестерню. Однако они меньше и не имеют пространства между двумя спиральными гранями. Шестерни типа «елочка» имеют две косозубые шестерни, соединенные из стороны в сторону. Они не так распространены из-за высоких производственных затрат и производственных трудностей, хотя они лучше подходят для применения в условиях вибрации и сильных ударов.

Винтовые передачи

Винтовые передачи представляют собой пару косозубых передач, работающих под углом закручивания 45 градусов. Они возникают на непараллельных и непересекающихся валах. Они имеют низкую грузоподъемность из-за контакта с одним зубом. Поэтому эти шестерни не идеальны для передачи большой мощности.

Применение косозубых передач

• Водяные насосы
• Смесители
• Автомобили

Зубчатые колеса конические конические, с коническими зубьями

2 90 Они передают усилие между перпендикулярными валами. То есть валы, которые пересекаются под прямым углом (90 градусов). Однако конические зубчатые колеса дороги и не передают большой крутящий момент в зависимости от размера, как конфигурация с параллельным валом.

Прямые конические шестерни

Прямые конические шестерни являются наиболее распространенными конфигурациями зубьев конической шестерни. Причина тому – простота конструкции и простота изготовления. Прямые скошенные зубья входят в зацепление все сразу, а не постепенно при правильном подборе. Делительная поверхность прямозубых конических зубчатых колес имеет коническую форму с прямыми зубьями, сужающимися к кончику.

Спирально-конические зубчатые колеса

Спирально-конические механические зубчатые колеса имеют криволинейные линии зубьев, и они имеют лучшее отношение контакта зубьев, чем прямозубая коническая шестерня. Следовательно, они превосходят по эффективности и прочности и производят меньше вибрации и шума. Однако у них есть производственные трудности.

Конические зубчатые колеса Zerol®

Конические зубчатые колеса Zerol® являются зарегистрированным товарным знаком Gleason Co. Зубчатое колесо сочетает в себе черты как прямых, так и спиральных конических зубчатых колес с изогнутыми зубьями. Таким образом, редуктор подходит для обоих применений. Однако у них нулевые углы закручивания, и, следовательно, зубья могут вращаться в любом направлении.

Угловые шестерни

Угловые шестерни представляют собой особый тип конических шестерен, поскольку они имеют одинаковое количество зубьев. У них валы расположены на 90 градусов друг к другу, и эти шестерни меняют передачу мощности, не влияя на скорость. Угловые зубчатые колеса уникальны, потому что они имеют передаточное отношение 1. В отличие от этого, другие конические зубчатые колеса могут иметь передаточное число в диапазоне от 10: 1 до 500: 1.

Корончатые шестерни

Корончатые шестерни, которые иногда называют торцевыми шестернями, также имеют зубья под прямым углом к ​​поверхности колеса. У них конус тангажа 90 градусов. В промышленности коронные зубчатые колеса входят в зацепление с другими коническими зубчатыми колесами или прямозубыми зубчатыми колесами при силовом круговом движении.

Гипоидные шестерни

Гипоидные шестерни внешне похожи на спирально-конические шестерни, но они функционируют на непересекающихся валах. Они работают под углом 90 градусов и широко используются в автомобильной промышленности. Вы видите эти шестерни на осях транспортных средств.

Применение конических зубчатых колес

• Миксеры
• Системы полива
• Дробители

Зубчатая шестерня

Звоной шестерня состоит из шестерни (черви для кольца (Черная рукавая кольца (Черная ручка) и Вварная шестерня (и наборная кольца (черви для наборочного вала (Черная колеса). ). Этот тип редуктора передает мощность на непересекающиеся валы, образующие прямые углы. Типы зубчатых колес работают за счет скользящего контакта с меньшим трением, а за счет плавного и бесшумного вращения. Таким образом, они подходят для применения в условиях сильного удара. Однако они имеют низкий КПД, что ограничивает их использование в маломощных приложениях.

Применение червячных передач

• Сельскохозяйственные машины
• Небольшие конвейеры
• Упаковочное оборудование

Зубчатая рейка 9003 9003 Они состоят из двух круговых шестерен: шестерня входит в зацепление с линейной шестерней – рейкой. Они переводят вращательное движение в поступательное. Эти шестерни распространены в системе рулевого управления автомобилей. В системах реечной передачи могут использоваться как прямые, так и косозубые шестерни. Реечные передачи в основном применяются в автомобильном рулевом управлении 9.0340 .

Вам необходимо обработать шестерни? RapidDirect — ваш лучший партнер в области обработки зубчатых колес. Получите предложение сегодня!

A Brief Table of Different Types of Mechanical Gears

Types of Gears	Characteristics	Applications
Spur gear	a. Самый распространенный вид снастей. б. Простота изготовления. с. Используйте для конфигурации шестерни с параллельными осями. д. Круглый корпус шестерни.	а. Часы б. Малые конвейеры c. Автомобильная
Винтовая передача	а. Круглый корпус шестерни. б. КПД ниже, чем у прямозубых. с. Конфигурация с параллельными осями. Более плавная работа с меньшим уровнем шума.	а. Водяные насосы б. Смесители в. Автомобили
Коническая шестерня	a. Конический корпус шестерни. б. Конфигурация пересекающихся осей. с. Существуют прямые, спиральные конструкции и конструкции со скосом Zerol®.	а. Смесители б. Системы полива c. Дробилки
Червячная передача	a. Зубчатая пара состоит из круглой и винтовой шестерен. б. Низкая эффективность. с. Непараллельные и непересекающиеся конфигурации.	а. Сельскохозяйственные машины б. Небольшие конвейеры
Зубчатая рейка	a. Зубчатая пара состоит из зубчатой ​​рейки и цилиндрической шестерни. б. Конфигурация параллельных осей. с. Изменяет вращательное движение на прямолинейное и наоборот.	а. Автомобильное рулевое управление b. Весы

Основные параметры конструкции зубчатого колеса

Ниже мы обсудим основные параметры зубчатого колеса , которые влияют на конструкцию зубчатого колеса.

Форма шестерни

Большинство шестерен имеют круглую форму с зубьями, расположенными вокруг цилиндрического корпуса. Однако они также встречаются в конической, эллиптической, квадратной и треугольной формах. Круглые зубчатые передачи имеют постоянное передаточное число для скорости вращения и крутящего момента. Таким образом, одинаковые входные данные обеспечивают одинаковую скорость и выходной крутящий момент. Противоположным является то, что существует в некруглых зубчатых колесах. Следовательно, они могут выполнять специальные требования к неравномерным движениям, такие как изменение скорости и обратное движение.

Модуль

Модуль относится к размеру зуба шестерни в миллиметрах. Следовательно, модуль напрямую связан с размером зубьев шестерни. Это важный параметр, на который следует обращать внимание при подборе передач. Модуль представляет собой значение, полученное путем деления делительного диаметра на количество зубьев в шестерне. Математически это выглядит так:

Модуль = Делительный диаметр / Количество зубьев.

Однако существуют общие значения для модулей, которые соответствуют тому, как они встречаются в промышленных приложениях.

Конфигурация осей зубчатых колес

Конфигурации осей зубчатых колес бывают трех видов: параллельные, пересекающиеся и непараллельные (или непересекающиеся). Зубчатые колеса с параллельными осями встречаются параллельно с валами, вращающимися в противоположных направлениях. Пересекающиеся шестерни пересекаются в одной плоскости, а оси непараллельных шестерен пересекаются в разных плоскостях. Однако конфигурации с пересекающимися и параллельными зубчатыми колесами имеют большую эффективность и скорость, чем непараллельные зубчатые колеса.

Угол давления

Угол давления — это угол, который зуб образует с нормалью к делительной линии. Как правило, часто используется угол давления 20 градусов. Хотя в некоторых случаях встречаются углы 14,5 и 17,5. Большие углы давления указывают на широкое выпячивание, что приводит к большей прочности зуба.

Количество зубьев

Количество зубьев и значения модуля и угла давления имеют решающее значение при расчете размеров зубчатых колес. Количество зубьев имеет жизненно важное значение при расчете скорости передачи (передаточного отношения) с использованием следующего выражения:

Число зубьев ведущей шестерни / Число зубьев ведомой шестерни.

Направление закручивания

Шестерня считается правосторонней, если ее зубья обращены вправо, и левосторонней, если они расположены слева. Чтобы передача мощности происходила в паре косозубых или конических шестерен, две шестерни, работающие рука об руку, должны иметь противоположные направления закручивания. Например, две косозубые шестерни с зубьями, движущимися в одном направлении, никогда не зацепятся. Однако винтовые и червячные передачи являются однонаправленными, но с зацеплением.

Угол кручения

Угол кручения — это угол наклона зуба относительно оси цилиндра. Увеличение угла кручения шестерен приводит к более значительному направлению тяги. В результате снижается КПД машины. Как правило, угол кручения менее 25 градусов идеально подходит для косозубых передач, чтобы уменьшить тягу.

Рекомендации по проектированию и выбору зубчатых колес

Ниже приведены некоторые важные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании и выборе зубчатых колес.

Условия эксплуатации и окружающей среды

Условия эксплуатации и окружающей среды зубчатых передач имеют решающее значение для их долговечности и производительности. Рабочие условия включают нагрузку и трение на зубья. С другой стороны, условия окружающей среды включают влажность, температуру и чистоту. Эти два условия влияют на тип редуктора и конструктивные факторы, такие как конструкция, обработка поверхности, смазочные материалы и метод смазки.

Ограничения по размерам

Размерные ограничения ограничивают пространство, занимаемое зубчатыми колесами. Например, шестерни должны быть в центре между валами. Однако бывают случаи, когда они немного дальше от центра, чтобы лучше соответствовать системе передач. В таких случаях профиль зубов изменяется. Использование специального оборудования и конструкций, которые лучше всего подходят для пространства, является еще одним эффективным способом управления размерными ограничениями.

Требования к трансмиссии

Механические передачи часто передают движение и крутящий момент внутри компонентов машины. Однако, в зависимости от дизайна и конструкции, они могут изменять направление движения и увеличивать скорость или выходной крутящий момент. При проектировании зубчатых передач необходимо учитывать технические характеристики и требования к применению: изменение направления или увеличение скорости или крутящего момента. Они могут влиять на тип шестерни, конструкцию и конфигурацию.

Стандарты проектирования

Шестерни имеют различные спецификации, но не имеют общего отраслевого стандарта. Часто конструкции зубчатых колес соответствуют либо стандарту производителя, либо проектным спецификациям машины или системы. Однако несколько стран создали стандарт для своих отраслей. Например, в Соединенных Штатах шестерни сгруппированы Американской ассоциацией производителей зубчатых колес (AGMA). В Японии и Германии тоже есть такие ассоциации.

Затраты

Стоимость является важным фактором, особенно при работе с нестандартными шестернями. Материалы конструкции, конструкция, отделка поверхности, требования к точности и смазке влияют на стоимость. Хотя необходимо использовать шестерни, соответствующие всем спецификациям, необходимо учитывать стоимость. Итак, если стандартные шестерни соответствуют стандартам, лучше использовать их, так как индивидуальные шестерни повлекут за собой другие расходы.

Как производить зубчатые колеса

Зубчатые колеса производятся с использованием нескольких технологических процессов. Среди них:

• Ковка
• Экструзия и холодное волочение
• Порошковая металлургия
• Вырубка
• Обработка зубчатых колес

Механическая обработка часто выполняется для придания зубчатым колесам окончательной формы и размеров. После изготовления зубчатых колес можно применить обработку поверхности, такую ​​как шлифование и хонингование, для улучшения общих характеристик зубчатого колеса.

RapidDirect – услуги по механической обработке зубчатых колес

Читая эту статью, вы, должно быть, накопили обширные знания о зубчатых колесах, требованиях к их спецификациям и их применении. Теперь у вас есть представление о типах шестерен, которые вам нужны для вашей машины. Однако вы можете не знать, как это сделать. В этом случае свяжитесь с RapidDirect  для получения дополнительной информации о зубчатых колесах и наших услугах по механической обработке.

Мы предлагаем комплексные услуги по механической обработке зуборезных операций. Мы работаем с доступными материалами, рекомендованными для удовлетворения ваших индивидуальных требований к снаряжению. Кроме того, мы можем похвастаться высококвалифицированными машинистами. Таким образом, наши услуги по механической обработке гарантируют единообразие и точность всех работ, чтобы обеспечить высочайшее качество продукции.

Мы предоставляем онлайн-платформу котировок, где вы мгновенно получаете котировку после загрузки файлов САПР. Кроме того, вы можете выбрать различные материалы и варианты отделки поверхности для ваших деталей по конкурентоспособным ценам. Более того, вы можете отслеживать свой заказ на этой платформе и просматривать весь процесс производства вашей детали. Мы предлагаем скидку до 30 процентов.

Получите быстрое предложение по обработке зубчатых колес!

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между шестерней и звездочкой?

а. Шестерни и звездочки похожи, оба механических устройства содержат зубья, которые способствуют передаче мощности. Однако ниже приведены некоторые ключевые различия между ними.
б. Зубья шестерни сцепляются, а ракеты сцепляются с цепью велосипеда или гусеницами военных танков.
с. Шестерни могут передавать крутящий момент в параллельной, перпендикулярной и других конфигурациях, тогда как ракеты работают только вдоль параллельной оси.
д. Зубчатые колеса лучше подходят для передачи на короткие расстояния, а звездочка и цепь — на большие расстояния.
эл. Шестерни передают крутящий момент в противоположных направлениях. Однако с ракетами дело обстоит наоборот.

В чем разница между шестернями и шестернями?

Там, где две шестерни сцеплены вместе, шестерня меньше.

No related posts.