Надо Знать

добавить знаний



Зубчатая передача



План:


Введение

Зубчатая передача - механизм или часть механизма в составе которого зубчатые колеса, используемые для изменения скорости и направления движения ведущей части при соответствующих изменениях крутящего момента, когда необходимо точное отношение скоростей ведущего и ведомого вала в любой момент времени.

ДСТУ 3321-2003 определяет зубчатый передатчик как "трехзвенной механизм, в котором две подвижные звенья - зубчатые колеса, образующие с нерухомую звеном вращающуюся или Поступного пару".

Зубчатая передача состоит из ведущего (или нескольких) зубчатого колеса, называются шестерней, и ведомого (или нескольких) зубчатого колеса.


1. Основные преимущества

  1. Постоянство передаточного числа, которое зависит только от числа зубьев зубчатых колес (u = z 2 / z 1, где u - передаточное число передачи; z 1, z 2 - число зубьев соответственно ведущего и ведомого зубчатых колес).
  2. Возможность передачи больших мощностей (до 50000 кВт).
  3. Высокий КПД = 0,97 ... 0,985).
  4. Малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач ( фрикционными, ременных и др..).
  5. Высокая надежность и долговечность работы.

2. Основные недостатки

  1. Необходимость использования сложного оборудования для изготовления зубов передач.
  2. Невозможность осуществления бесступенчатого регулирования скорости.
  3. Работа зубчатого передатчика сопровождается шумом, особенно на высоких скоростях. Зубчатые передатчики могут быть источником вибрации.

3. Классификация

Цилиндрича зубчатая передача
Реечная передача
  • По передаточному отношению :
    • с постоянным передаточным отношением;
    • с переменным передаточным отношением.
  • По форме профиля зубцов:
  • По типу зубцов:
    • прямозубые;
    • косозубые;
    • шевронные;
    • криволинейные.
  • По ориентации осей валов:
    • с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубцами);
    • с осями, пересекающимися (конические передачи);
    • с скрещивающимися осями.
  • По форме начальных поверхностей:
  • По круговой скорости колес:
    • тихоходные;
    • среднескоростные;
    • быстроходные.
  • По степени опасности:
    • открыты;
    • закрыты.
  • По относительному вращению колес и размещению зубцов:
    • внутреннее зацепление (вращение колес в одном направлении);
    • внешнее зацепление (вращение колес в противоположных направлениях).

Реечная передача - один из видов цилиндрических зубчатых передачи, где радиус делительной окружности рейки равен бесконечности. Применяется для преобразования вращательного движения в Поступной и наоборот.

Винтовые, червячные и гипоидные относятся к зубчато-винтовых передач. Элементы этих передач скользят относительно друг друга.


4. Основные параметры зубчатых передач

  • Цилиндрические зубчатые передачи:

Число зубьев шестерни - z_1 \!

Число зубьев колеса - z_2 \!

Модуль - m \!

Угол наклона профиля зубца - \ Beta \! ( \ Beta = 0 ^ \ circ \! - Для прямозубых колес, \ Beta = 8 ... 20 ^ \ circ \! - Для косозубых колес, \ Beta = 25 ... 30 ^ \ circ \! - Для шевронных колес)

передаточное отношение - i \!

  • Рельсовые зубчатые передачи:

Число зубьев колеса - z \!

Модуль - m \!

Угол наклона линии зубца, рельсы - \ Beta \! ( \ Beta = 0 ^ \ circ \! - Для прямозубых колес, \ Beta = 8 ... 20 ^ \ circ \! - Для косозубых колес, \ Beta = 25 ... 30 ^ \ circ \! - Для шевронных колес)

  • Конические зубчатые передачи:

Число зубьев шестерни - z_1 \!

Число зубьев колеса - z_2 \!

Внешний круговой модуль - m_e \!

передаточное отношение - i \!

  • Червячные передачи:

Модуль - m \!

Коэффициент диаметра червяка - q \!

Число витков червяка - z_1 \!

Вид червяька - (архимедова, эвольвентного, конволютний и цилиндрический)

передаточное отношение - i \!


5. Сложные зубчатые механизмы

Сложными зубчатыми механизмами называются механизмы с зубчатыми передатчиком числом зубчатых колес больше двух. Это могут быть механизмы с оригинальными структурными схемами или механизмы, образованные последовательным и (или) параллельным соединением типовых зубчатых передач.

Механизмы, в которых кинематические цепи образуют один или несколько замкнутых контуров и в которых входной поток механической мощности в процессе передачи и преобразования делится на несколько потоков, а затем суммируется на выходном звене, называются многопоточной механизмами. Распределение усилий, передаваемых между несколькими кинематическими парами уменьшает нагрузку на элементы пар, что позволяет существенно уменьшать габариты и массу механизмов. Многоточечная взаимодействие звеньев механизма существенно увеличивает его жесткость, а также за счет осреднения погрешностей и зазоров, уменьшает ?мертвую зону? и кинематическую погрешность механизма, но при этом снижает КПД. За счет образования в структуре механизма внутренних контуров число избыточных связей в механизме растет. Поэтому, при изготовлении и сборке механизма следует или обеспечивать более точность изготовления деталей, или при проектировании закладывать большие зазоры в кинематических парах.

Сложные зубчатые механизмы, в которых ось хотя бы одного колеса является подвижной, называются планетарными передачами.


6. Материалы для изготовления зубчатых передатчиков

Для изготовления зубчатых передатчиков материалы выбираются с учетом необходимости обеспечения прочности, долговечности и технологичности конструкций зубчатых колес. Основными материалами, из которых изготавливают зубчатые передатчики, являются: сталь, чугун, полимеры.

Чаще всего для изготовления зубчатых передатчиков для передачи средней мощности без значительных динамических нагрузок, используются конструкционные стали марок 35,40,45,50,50 Г, 40Х, 40ХН.

Для изготовления особо ответственных зубчатых передатчиков, работающих при ударных нагрузках, используют легированные стали марок 45ХН, 40ХНМА, 12ХНЗА и др..

Для тихоходных зубчатых передатчиков, работающих при спокойном нагрузке, используют чугуны марок СЧ 15, СЧ 21, СЧ 28 и др..

Из полимеров для изготовления зубчатых передатчиков чаще используют текстолит, нейлон, капрон или аналоги.

С целью снижения шума, шестерня быстроходного зубчатого передатчика изготавливается из металла (сталь, чугун), а колесо из текстолита. В приборостроении зубчатые передачи изготавливают из цветных металлов и их сплавов ( медь, латунь, бронза, дюралюминий и т.д.).


Литература

Под ред. Скороходова Е. А. общетехнических справочник .. - Машиностроение. - С. 416.

Гулиа Н.В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин .. - Издательский центр "Академия". - С. 416. - ISBN 5-7695-1384-5

Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчение .. - Машиностроение .. - С. 864. - ISBN 5-217-00403-7


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам