Агульныя звесткі і класіфікацыя зубчастых перадач

Практычна любы механізм ў сучаснай тэхніцы збольшага або цалкам складаецца з розных тыпаў перадач. У большасці выпадкаў у якасці перадатачных прылад руху выкарыстоўваюцца менавіта зубчастыя элементы кінематычнай схемы. У дадзеным артыкуле будзе найпадрабязнай чынам разгледжана класіфікацыя зубчастых перадач. Аб іх разнавіднасцях і асаблівасцях мы і пагаворым.

вызначэнне

Такім чынам, з тэхнічнага пункту гледжання зубчастай перадачай з'яўляецца механізм, які служыць для перадачы кручэння з аднаго вала на іншы і для змены частоты кручэння з дапамогай рэек і колаў.

Класіфікацыя зубчастых перадач абвяшчае, што зубчастае кола, якое размешчана на вале, які перадае кручэнне, прынята называць вядучым, а якое прымае кручэнне - кіраваным. Таксама той элемент, які валодае ў пары меншымі памерамі, называюць шасцярнёй, а тое, якое вялікімі - колам.

сфера прымянення

Зубчастыя перадачы, класіфікацыя, асноўныя параметры і асаблівасці працы якіх будуць апісаны ніжэй, цалкам абгрунтавана лічацца самымі распаўсюджанымі дэталямі ў машынабудаванні і іншых галінах народнай гаспадаркі. Такая высокая запатрабаванасць тлумачыцца магчымасцю перадачы з іх дапамогай магутнасцяў у дыяпазоне ад некалькіх доляй да некалькіх дзесяткаў тысяч кілават. Пры гэтым акруговыя хуткасці кручэння могуць складаць да 150 м / с, а перадаткавыя лікі вагаюцца ад сотняў да тысяч. Дыяметр саміх колаў знаходзіцца ў межах ад лічаных міліметраў (часам нават іх доляй) да шасці і больш метраў.

дыферэнцыяцыя

Прызначэнне і класіфікацыя зубчастых перадач прадугледжвае іх падзел па наступных прыкметах:

1. Па размяшчэнні восяў колаў у прасторы:

• з паралельнымі восямі (цыліндрычныя перадачы);
• з перасякальнымі восямі (канічныя перадачы);
• са скрыжаванымі восямі (чарвячныя і шрубавыя перадачы).

2. Па тыпу адноснага кручэння колаў і размяшчэнню зуб'яў:

• са знешнім зачапленнем (колы круцяцца ў процілеглых кірунках адносна адзін аднаго);
• з унутраным зачапленнем (кручэнне абодвух колаў ідзе ў адзін бок).

3. Па форме профілю:

• эвольвентных зуб'і;
• циклоидальные;
• з зачапленнем Новікава.

4. Па размяшчэнні тэарэтычнай лініі зуба:

• прямозубых колы;
• косозубые;
• шаўрон;
• шрубавыя (з кругавым зубам).

Варта адзначыць, што непрямозубые перадачы валодаюць вялікай плыўнасцю сваёй працы, у іх значна меншы знос і шум у параўнанні з прямозубых перадачамі.

5. Па паказчыку акруговай хуткасці:

• ціхаходныя перадачы (менш за 3 м / с);
• среднескоростные (ад 3 м / с да 15 м / с);
• хуткаходныя (звыш 15 м / с).

Градацыя па абласцях прымянення

Класіфікацыя зубчастых перадач па функцыянальнаму прызначэнню прадугледжвае іх падзел на:

• Кінематычныя (отсчетные) перадачы. Іх ужываюць у разнастайных прыборах, лічыльна-вырашальных механізмах. Галоўнае патрабаванне да такіх перадачам - захаванне найвышэйшай кінематычнай дакладнасці, гэта значыць павінна быць выразная ўзгодненасць кутоў павароту як вядучага, так і кіраванага колаў.
• Хуткасныя перадачы прымяняюцца ў рэдуктарах турбомашин, скрынках перадач аўтамабіляў. Патрабаванні: максімальна магчымая плыўнасць працы.
• Сілавыя перадачы эксплуатуюцца ў крановых і пракатных механізмах. Яны працуюць пры малых хуткасцях, але пры гэтым перадаюць Вялікі крутоўны моманты. Галоўнае патрабаванне, якая вылучаецца да перадач дадзенага тыпу, - шчыльны кантакт зуб'яў, якія знаходзяцца паміж сабой у спалучэнні.

дадатковыя крытэрыі

Класіфікацыя зубчастых перадач па канструктыўным афармленні ўлічвае, што яны могуць быць адкрытага і закрытага тыпу. Адкрытыя перадачы могуць працаваць альбо без змазкі (вельмі рэдка), альбо ж апрацоўвацца адмысловымі консистентными змазачнымі рэчывамі.

Закрытыя перадачы, у сваю чаргу, змазваюцца за кошт апускання зуб'яў ў спецыяльнае алей, якім запаланяюць картэр (погружной змазванне). У некаторых выпадках прадугледжана цэнтралізаваная падача складу ў картэр. Пры гэтым рэгуляванне патоку змазваючай вадкасці ажыццяўляецца з дапамогай спецыяльных дроселяў.

У залежнасці ад таго, як змяняецца частата кручэння, зубчастыя перадачы падзяляюцца на:

• паніжальныя (іх называюць рэдуктарамі). У такіх перадачах перадаткавае стаўленне больш або роўна адзінцы.
• Мультыплікатары - перадаткавы лік менш адзінкі.

Дарэчы, перадаткавыя лікі бываюць як сталымі, так і ступеніста-рэгуляванымі дзякуючы перамяшчэнню колаў непасрэдна па вале (напрыклад, скрынка перадач).

станоўчыя якасці

Класіфікацыя зубчастых перадач будзе няпоўнай, калі не разгледзець іх вартасці. У параўнанні з іншымі тыпамі перадач зубчастыя характарызуюцца:

• Тэхналагічнасцю.
• Сталасцю перадаткавага стаўлення.
• Высокай нагрузачнай здольнасцю (да 50000 кВт).
• Вялікім каэфіцыентам карыснага дзеяння (да 0,99).
• Малымі габарытнымі памерамі ў параўнанні з іншымі перадачамі пры аднолькавых умовах.
• Вялікі надзейнасцю падчас працы.
• Прастатой абслугоўвання.
• Адносна невялікімі нагрузкамі на апоры і валы.

адмоўныя якасці

Што тычыцца недахопаў зубчастых перадач, то ў іх ліку значацца:

• Адсутнасць магчымасці змяняць перадаткавы лік бесступенькава.
• Дакладнасць вырабу і мантажу павінна быць на высокім узроўні.
• Узнікненне шуму пры вялікіх хуткасцях працы.
• Нездавальняючыя амартызуе ўласцівасці.
• Вялікія габарыты ў выпадках, калі паміж восямі кіраванага і вядучага валаў вялікае адлегласць.
• Наразанне зуб'яў патрабуе наяўнасці спецыяльнага абсталявання і інструмента.
• Няздольнасць да кампенсацыі дынамічных нагрузак па прычыне высокай жорсткасці.
• Адсутнасць ахоўнай функцыі. Зубчастая перадача не здольная абараніць машыну ці механізм ад перагрузкі.

Таксама зубчастыя перадачы (вартасці і недахопы, класіфікацыя і віды якіх паказаныя вышэй) нерацыянальна выкарыстоўваюць свае зуб'і, што праяўляецца ў адначасовай працы не больш за два зуб'яў кожнага з колаў, якія знаходзяцца ў спалучэнні.

Дэфармацыя зуб'яў колаў

Правільная праектыроўка і эксплуатацыя зубчастай перадачы выяўляецца ў адсутнасці моцнага шуму і перагрэву падчас працы. Калі гэтыя два названых крытэра ўсё ж маюць неадпаведнасці, то гэта цалкам можа прывесці да разбурэнняў зуб'яў колаў. Класіфікацыя зубчастых перадач па эксплуатацыйнага прызначэнні таксама ўносіць свае карэкціроўкі ў працу перадачы, аднак у цэлым віды разбурэнняў зуб'яў бываюць наступныя:

• Пластычная дэфармацыя працоўных паверхняў.
• Паломка.
• Паседжання.
• Зношванне.
• Выкрашивание.

У тых выпадках, калі зуб'і ламаюцца, часцяком адбываецца не толькі паломка перадачы, але і пашкоджанне розных сумежных вузлоў, дэталяў (напрыклад, руйнуюцца падшыпнікі, валы). Гэта адбываецца па прычыне закліноўвацца дзеянні адламаліся кавалачкаў.

Даволі часта зуб'і ламаюцца па прычыне сваёй «стомленасці», якая з'яўляецца як следства ўзнікнення і прагрэсіўнага развіцця расколіны. Такі выгляд паломкі больш за ўсё характэрны для закрытых перадач.

Ізаляцыі зуб'яў часцей за ўсё назіраецца ў адкрытых перадачах, што тлумачыцца пранікненнем у зону зачаплення разнастайных часціц металу, бруду, пылу (абразіўны знос). Таксама прычынай можа служыць дрэнная змазка, таму ад гэтага віду зносу не застрахаваны і закрытыя перадачы.

вытворчасць колаў

Важна ведаць, што зубчастыя перадачы, вартасці і недахопы, класіфікацыя якіх залежаць ад іх тэхналагічных і фізічных уласцівасцяў, вырабляюцца з розных матэрыялаў.

Часцей за ўсё на практыцы ўжываюцца такія:

• Вугляродзістай сталі звычайнай якасці (Ст6, Ст5).
• Высакаякасныя маркі сталі.
• Легаваныя маркі сталей.
• Шэры і высакаякасны чыгун.
• Некаторыя неметалічныя матэрыялы (бакелит, тэксталіт).

Найбольшае распаўсюджванне атрымалі перадачы з зубчастымі коламі з сталі, што тлумачыцца аптымальным спалучэннем трываласці, надзейнасці і масы. Такі матэрыял ідэальна падыходзіць для высоконагруженных перадач.

У сваю чаргу, шэры чыгун выкарыстоўваецца для колаў, якія працуюць нячаста, а таксама ціхаходных адкрытых перадач. Чыгун добры тым, што зуб'і колаў на яго аснове не надта патрабавальныя да змазцы і добра прыціраюцца адзін да аднаго.

Пластмасавыя зубчастыя колы вырабляюць для механізмаў, дзе патрабуецца максімальная бясшумнасць працы высакахуткаснай перадачы, пры гэтым не патрэбна высокая дакладнасць вырабу.

Цвёрдасць і тэрмічная апрацоўка

Зубчастыя перадачы, класіфікацыя, прымяненне якіх знаходзяцца таксама ў залежнасці ад апорнай здольнасці, у абавязковым парадку праходзяць тэрмаапрацоўку.

Зубчастыя колы з сталі ўмоўна дзеляць на дзве групы:

• Колы з цвёрдасцю зуб'яў менш як 350 НВ. Такі паказчык фарміруецца дзякуючы нармалізацыі ці паляпшэнні сталі. Непасрэдна зуб'і наразаюць ўжо пасля тэрмічнай апрацоўкі.
• Колы, цвёрдасць якіх перавышае 350 НВ. Такую цвёрдасць забяспечвае хіміка-тэрмічнае ўмацаванне: цэментацыяй, азатавання, цианирование, павярхоўная загартоўка з дапамогай токаў высокай частаты.

Змазванне зубчастых колаў

Класіфікацыя зубчастых перадач па размяшчэнні зуб'яў будзе няпоўнай, калі не разгледзець пытанне змазвання зубчастага зачаплення. Сам па сабе працэс змазкі арыентаваны на паніжэнне хуткасці зносу зуб'яў, адвод цяпла і дробных абразіўных часціц, павышэнне ККД ўсёй перадачы. Дзякуючы прымяненню якасных змазачных матэрыялаў павышаецца супраціўляльнасць колаў да паседжання. У ролі змазкі могуць выступаць пластычныя, вадкія і цвёрдыя матэрыялы.

Пластычная змазка часцей за ўсё ўжываецца ў адкрытых перадачах, якія працуюць з тэмпературай не больш за +120 градусаў. Цвёрдая змазка эксплуатуецца таксама ў адкрытых перадачах, але ў тых, працоўная тэмпература якіх перавышае 100 градусаў па Цэльсіі. Самай запатрабаванай змазкай з'яўляецца вадкая. Найбольшую папулярнасць атрымалі нафтавыя алею. Што тычыцца сінтэтычных матэрыялаў змазкі, то іх ужываюць толькі ў адмысловых выпадках, паколькі кошт іх досыць высокая.

Абазначэнне вадкіх алеяў наступнае:

• Індустрыяльнае алей - літара І.
• Для выкарыстання ў гідраўлічных сістэмах - Г.
• Для тяжелонагруженных перадач - Т.
• Алей, якое мае антыкаразійныя, антиокислительные, противоизносные асадкі, - С.
• Алей, якое не мае якіх-небудзь прысадак, - А.

Канічныя зубчастыя колы

Класіфікацыя канічных зубчастых перадач у спрошчаным варыянце мае наступны выгляд:

• Колы канічныя зубчастыя з прамымі зуб'ямі.
• З тангенцыйным зуб'ямі.
• З крывалінейнымі зуб'ямі.
• З кругавымі зуб'ямі.
• З лініяй зуб'яў ў выглядзе ЭВОЛЬВЕНТА.

Прямозубых канічныя колы часцей за ўсё ўжываюцца ў адкрытых перадачах, а вось элементы з кругавымі зуб'ямі задзейнічаны ў рэдуктарах.

Характарыстыкі і абазначэння

Асноўныя параметры, на якія абапіраецца класіфікацыя зубчастых перадач, такія:

• Лік зуб'яў - Z.
• Міжвосевая адлегласць - a.
• Шырыня вянка колы - b.
• Радыяльны зазор - с.
• Вышыня ножкі зуба - ha.
• Вышыня зуба - h.
• Дзялільнай дыяметр - d.
• Пачатковы дыяметр - dw.
• Дыяметр западзін зуб'яў - dr.
• Дыяметр вяршыняў зуб'яў - da.

Вытворчасць зубчастых перадач

Зубчастыя колы вырабляюцца на аўтаматычных лініях. Гэтыя вузкаспецыялізаваныя лініі падзяляюцца на кароткія і комплексныя. Першая група звязана толькі з наразання і аздабленнем зубчастых колаў. Другая ўяўляе сабой сукупнасць станкоў самага рознага прызначэння, якія забяспечваюць паўнавартаснае выраб зубчастых колаў. У такіх лініях прымяняюцца паўаўтаматычныя станкі для зубообработки, дадаткова укамплектаваныя загрузна-разгрузных і іншымі прыладамі аўтаматызацыі.

У тэхналагічных лініях вытворчасці колаў паміж вытворчымі станкамі часцей за ўсё ўжываюць гнуткія транспартныя сувязі ў выглядзе стужкавых і ланцужных транспарцёраў, а таксама рухомых перадаткавых калясак, якія выключаюць ўзнікненне забоин і іншых дэфектаў.