Загальна характеристика зубчастих передач

Зу́бчаста переда́ча — механізм або частина механізму в складі якого є зубчасті колеса, що використовуються для зміни швидкості й напряму руху ведучої частини при відповідних змінах обертового моменту, коли необхідне точне відношення швидкостей ведучого і веденого вала в будь-який момент часу (рис. 7.1).

ДСТУ 3321-2003 визначає зубчастий передавач як «триланковий механізм, в якому дві рухомі ланки — зубчасті колеса, що утворюють із нерухомою ланкою обертову або поступну пару».

Зубчаста передача складається з ведучого (або декількох) зубчастого колеса, яке називаються шестернею, і веденого (або декількох) зубчастого колеса.

Основні переваги:

ü Постійність передавального числа, яке залежить лише від числа зубів зубчастих коліс (u=z₂/z₁, де u — передавальне число передачі; z₁, z₂ — число зубів відповідно ведучого та веденого зубчастих коліс).

ü Можливість передачі великих потужностей (до 50000 кВт).

ü Високий ККД (η = 0,97...0,985).

ü Малі габаритні розміри в порівнянні з іншими видами передач (фрикційними, пасовими та ін.).

ü Висока надійність та довговічність роботи.

Основні недоліки:

ü Необхідність використання складного обладнання для виготовлення зубів передач.

ü Неможливість здійснення безступінчастого регулювання швидкості.

ü Робота зубчастого передавача супроводжується шумом, особливо на високих швидкостях. Зубчасті передавачі можуть бути джерелом вібрації.

Класифікують зубчасті передачі за наступними ознаками:

1. По передавальному відношенню:

ü з постійним передавальним відношенням;

ü зі змінним передавальним відношенням.

2. По формі профілю зубців:

ü евольвентні;

ü колові (передача Новікова);

ü циклоїдні

3. По типу зубців:

ü прямозубі (рис. 7.2, а, г, ґ, е);

ü косозубі (рис. 7.2, б, є, ж);

ü шевронні (в);

ü криволінійні.

4. По орієнтації осей валів:

ü з паралельними осями (циліндричні передачі з прямими, косими і шевронними зубцями, рис. 7.2, а – ґ);

ü з осями, що перетинаються (конічні передачі, рис. 7.2, е – ж);

ü з мимобіжними осями (гвинтові передачі, рис. 7.2, д, з).

5. По формі початкових поверхонь:

ü циліндричні (рис. 7.2, а, б, в, ґ);

ü конічні (рис.7.2, е – ж);

ü гіперболоїдні (рис. 7.2, з);

6. По коловій швидкості коліс:

ü тихохідні;

ü середньошвидкісні;

ü швидкохідні.

7. За ступенем безпеки:

ü відкриті;

ü закриті.

8. По відносному обертанню коліс і розміщенню зубців:

ü внутрішнє зачеплення (обертання коліс в одному напрямку, рис.7.2,ґ);

ü зовнішнє зачеплення (обертання коліс в протилежних напрямках, рис. 7.2, а, б, в);

ü рейкові зачеплення (рис. 7.2, г).

Рисунок 7.2 – Різновиди зубчастих передач

Рейкова передача — один із видів циліндричної зубчатої передачі, де радіус ділильного кола рейки рівний нескінченності. Застосовується для перетворення обертового руху в поступний і навпаки (рис. 7.2, г).

Гвинтові, черв'ячні і гіпоїдні відносяться до зубчасто-гвинтових передач. Елементи цих передач ковзають відносно один одного (рис. 7.2, д).

Складними зубчастими механізмами називаються механізми з зубчастими передавачами з числом зубчастих коліс більше двох. Це можуть бути механізми з оригінальними структурними схемами або механізми, утворені послідовним і (чи) паралельним сполученням типових зубчастих передач. Складні зубчасті механізми, в яких вісь хоча б одного колеса є рухомою, називаються планетарними передачами (рис. 7.3).

Рисунок 7.3 – Зубчаста планетарна передача

2. Матеріали для виготовлення зубчастих передач.

Для виготовлення зубчастих передавачів матеріали вибираються з урахуванням необхідності забезпечення міцності, довговічності та технологічності конструкцій зубчастих коліс. Основними матеріалами, з яких виготовляють зубчасті передавачі, є:

ü сталь,

ü чавун,

ü полімери.

Найчастіше для виготовлення зубчастих передавачів для передавання середньої потужності без значних динамічних навантажень, використовуються конструкційні сталі марок: 35, 40, 45, 50, 50Г, 40Х, 40ХН.

Для виготовлення особливо відповідальних зубчастих передавачів, що працюють при ударних навантаженнях, використовують леговані сталі марок 45ХН, 40ХНМА, 12ХНЗА та ін.

Для тихохідних зубчастих передавачів, що працюють при спокійному навантаженні, використовують чавуни марок СЧ 15, СЧ 21, СЧ 28 та ін.

Із полімерів для виготовлення зубчастих передавачів найчастіше використовують текстоліт, нейлон, капрон або аналоги.

З метою зниження шуму, шестерня швидкохідного зубчастого передавача виготовляється з металу (сталь, чавун), а колесо з текстоліту. В приладобудуванні зубчасті передачі виготовляють із кольорових металів та їх сплавів (мідь, латунь, бронза, дюралюміній тощо).

Лекція 8: Зубчасті колеса.

План:

1. Загальна характеристика зубчастих колес.

2. Циліндричні зубчасті колеса.

3. Конічні зубчасті колеса.

4. Рейкова передача (Кремальера).

Дата добавления: 2014-12-07