Зубчатые передачи
Общие сведения
В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес . Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней , большее — колесом . Термин «зубчатое колеcо» относят как к шестерне, так и к колесу. Параметрам шестерни приписывают индекс 1 , колеса — индекс 2 .
Зубчатая передача относится к передачам зацеплением с непосредственным контактом пары зубчатых колёс. Зубчатые передачи служат для передачи вращательного движения или преобразования вращательного движения в поступательное.
Между ведомым и ведущим колесом предусмотрено наличие технологического зазора , который обеспечивает скольжение и возможность теплового расширения, а также смазывание основных элементов для исключения вероятности заклинивания механизма.
Применение зубчатых передач
Зубчатые передачи — самый распространенный вид механических передач. Зубчатые передачи широко применяют во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Передаваемая мощность может исчисляться как ничтожно малыми единицами (часовые механизмы и измерительные приборы), так и огромными усилиями (турбины электростанций).
Редуктор паровой турбины
Цилиндрическая передача используется для повышения или понижения передаваемого усилия. Примером их применения можно назвать двигатели внутреннего сгорания или коробки передач, буровые и металлургические установки, оборудование горнодобывающей промышленности.
Конические передачи применяют намного реже. Это прежде всего связано с тем, что они довольно сложны в производстве. Область применения – сложная механическая передача с переменными углами и изменением нагрузки. Примером можно назвать ведущие мосты транспортных средств, а также конвейеры и другие устройства, применяемые в агропромышленном комплексе
дифференциал
Достоинства зубчатых передач
- Высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей.
2. Малые габариты.
3. Большой ресурс.
4. Высокий КПД.
5. Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники.
6. Постоянство передаточного числа.
7. Простота обслуживания.
Недостатки зубчатых передач
1 . Необходимость высокой точности изготовления и монтажа. 2. Шум при больших скоростях.
Классификация
зубчатых передач
По взаимному расположению осей валов
Цилиндрические (оси параллельны)
Конические
Винтовые
(оси пересекаются)
(оси скрещиваются)
Винтовые зубчатые передачи имеют повышенное скольжение в зацеплении и низкую нагрузочную способность, поэтому применяются ограниченно .
7
По расположению зубьев
прямозубые
косозубые
С круговыми зубьями
шевронные
В закрытых передачах колеса помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса (картеры) и работают в масляной ванне (зубчатое колесо погружают в масло на глубину до '/з радиуса).
В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании пластичным смазочным материалом и не защищены от воздействия внешней среды.
Преимущественное применение имеет эвольвентное зацепление, которое было предложено Л. Эйлером еще в 1760 г.
Циклоидальное зацепление в настоящее время сохранилось в приборах и часах
В 1954 г. М. Л. Новиков предложил принципиально новое зацепление, в котором профиль зуба очерчен дугами окружностей. Это зацепление возможно лишь при косых зубьях.
Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечную передачу которая является частным случаем цилиндрической зубчатой передачи. Рейку рассматривают как зубчатое колесо, диаметр которого увеличен до бесконечности.