Зубчатые передачи

Начало

Выход

1. Преимущества и недостатки зубчатых передач;

2. Виды зубчатых передач;

3. Назначение передач;

4. Зубчатые зацепления – прямозубое, косозубое,шевронное;

5. Изготовление зубчатых передач;

6. Передаточное число;

7. Изменение крутящего момента;

8. Назначение и виды редукторов;

9. Кинематическая схема редукторов;

10. Устройство редуктора;

11 . Смазка редуктора;

12. Придаточное число редуктора

.

Выход

Служат для передачи вращательного движения (ВД) от привода к деталям и узлам механизмов

Типовые детали и узлы для передачи ВД:

Вал

Подшипники

Оси

Муфты

Зубчатые передачи

Редукторы

Выход

Валы – это детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для подержания вращающихся деталей машин. Оси – детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей и не передающие крутящего момента. Шпонки – служат для фиксации деталей насаженных на вал, и передачи крутящего момента. Шлицы – предназначены для соединения ступицы с валом. Подшипники – опоры, в которых вращаются шейки осей и валов механизмов. Зубчатые передачи – служат для передачи движения от двигателя к рабочим органам. Редуктор – механизм, который служит для изменения скорости вращения механизма при передаче движения от одного вала к другому и изменения крутящего момента. Муфты – предназначены для соединения между собой валов механизмов передачи и вращения

Выход

Выход

Зубчатые передачи – служат для передачи движения от двигателя к рабочим органам.

Конические

Цилиндрические

Червячные

Выход

Контакт между зубьями происходит теоретически по одной линии (показать кадоскопом профили контактирующих зубьев колеса и шестерни). Чем больше крутящий момент передаёт зубчатая передача, тем, для прочности зубьев, длиннее нужна лини контакта. Поэтому зубчатые колеса изготовляют:

Косозубые – здесь линия контакта под углом к оси, но длина ее выше. Однако, усилие на линии контакта из-за ее «косости» раскладывается на 2 составляющие, одна из которых стремиться сдвинуть зубчатое колесо на воду и вынуждает нас ставить радиально-упорные подшипники.

Прямозубы е - линия контакта здесь параллельна оси колес, но она наиболее короткая.

Шевронные – здесь нет недостатка косозубой нарезки, линия контакта максимально возможная, но изготовление таких зацеплений достаточно дорого.

Выход

По расположению червяка относительно колеса:

Боковое

Нижнее

Верхнее

Выход

Достоинства зубчатых передач: Высокая нагрузочная способность; малые габариты; большая надежность и долговечность (40000ч); постоянство передаточного числа; высокий КПД (до 0.97….0.98 в одной ступени); простота в эксплуатации.

Недостатки зубчатых передач: повышенные требования точности изготовления и монтажа; шум при больших скоростях; высокая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки

Достоинства червячных передач: возможность получения больших передаточных чисел при малых габаритах; плавность зацепления и бесшумность работы; возможность получения самоторможения.

Недостатки червячных передач: сравнительно низкий КПД; повышенный износ и нагрев; склонность к заеданию; необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов.

Выход

Зубчатые колеса

Быстроходные

Тихоходные

Легированная сталь

Чугун

Закалка

Выход

Накатывание

Подрезание

Нарезание

Обкатка

Копирование

Прямого зуба

Прямого зуба

Косого зуба

Червячного зуба

Шевронного зуба

Косого зуба

Конических колес

Выход

h – высота зуба; В – длина зуба; Т – шаг зуба; D н.о – диаметр начальной окружности.

Важной характеристикой является модуль m , т.е. отношение диаметра начальной окружности к числу зубьев z :

m = D н.о/ z

D н.о = mz

Откуда :

Зубчатые колеса каждой пары характеризуются общим модулем, различными у них могут быть диаметр и число зубьев

Выход

• Трещины любого характера и расположения (браковка);

• Выкрашивание металла на рабочей поверхности зубьев (допускается не более 20% от площади рабочей поверхности при глубине не более 5% толщины зуба. Зубчатые колёса, имеющие выкрашивание металла на 3 и менее зубьях восстанавливаются наплавкой);

• Износ посадочного отверстия и шпоночных пазов (при износе, превышающем максимальную величину допуска – восстановление наплавкой согласно карты дефектации)

• Износ зубьев по толщине (допускается износ не более 8% для механизмов подъема груза и стрелы, и не более 12% для мех-в передвижения и поворота изделия. Восстановление наплавкой согласно карты дефектации №4);

Выход

Карта дефекации и ремонта зубчатого колеса.

Материал

Твёрдость

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

40-45

Кол. на изделие

№

Возможный дефект

1

Выработка зуба по толщине (по дуге начальной окружности)

Способ установления дефектов и контрольный инструмент

Рекомендуемый способ восстановления

Визуальный осмотр, измерение штангенциркулем.

1. Зубья срезать на станке заподлицо с основным металлом.

2. Наплавка Нп-30ХГСА ГОСТ 10543-82

Выход

С помощью наплавки, для этого сломанный зуб вырубывают до основания, затем по длине зуба просверливают несколько отверстий, нарезают в них резьбу и устанавливают шпильки, после чего наплавляют зуб по медным шаблонам.

Возможен так же ремонт сломанного зубчатого колеса путем постановки ремонтных вставок

Методом проваривания кольца.

Выход

- По пятну контакта;

- С помощью свинцового щупа

Расположение отпечатков на рабочих поверхностях зубьев цилиндрических колес позволяет выявить перекос и скрещивание их осей, отклонения межосевого расстояния от номинального значения.

оси колес имеют перекос

Щуп – свинцовая лента шириной, примерно равной высоте зубьев проверяемых колес. Толщина ленты 0,1-0,2 мм

правильное зацепление

межосевое расстояние больше номинального

межосевое расстояние меньше номинального

оси колес перекрещены.

Выход

Расстояние между центрами зубчатых колес больше номинального, зубья соприкасаются только своей верхней частью

Зацепление правильное, начальные окружности колес касаются

Расстояние между центрами зубчатых колес меньше нормального, зубья соприкасаются в совей нижней части

Выход

Выход

Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключенный в отдельный закрытый корпус и работающий в масляной ванне. Назначение редуктора – понижение частоты вращения и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим валом.

Бывают:

Цилиндрические редукторы: одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые и многоступенчатые;

Коническо – цилиндрические редукторы.

Червячные редукторы;

Коническо – червячный редукторы.

Червячно-цилиндрический двухступенчатые редукторы;

Выход

Редукторы разделяются на: 1. цилиндрические; 2. конические; 3. червячные.

Одноступенчатый цилиндрический мотор-редуктор

Редуктор цилиндрический двухступенчатый соосный 1Ц2С

Редуктор цилиндрический двухступенчатый

Выход

Цилиндрические редукторы благодаря широкому диапазону передаваемых вращательных моментов, долговечности, простоте изготовления и обслуживания имеют широкое применение в народном хозяйстве. Они комплектуются зубчатыми передачами и отличаются числом ступеней и положений валов.

Состоит из:

1 – корпус редуктора

2, 5, 6 – вал

3, 8 – колесо

4, 7 – шестерня

Выход

Червячные редукторы занимают меньше места, чем цилиндрические. Особенность червячного редуктора заключается в том, что ось червяка перпендикулярна к оси ведомого колеса. Приводной вал редуктора снабжают винтом особой нарезки, называемым червяком.

Состоит из:

1 – корпус

2 – червячный вал

3 – червячное колесо

4 – вал червячного колеса

Выход

Важнейшей характеристикой механизмов передач вращательного движения является передаточное отношение , или передаточное число , - оно характеризует отношение скоростей вращения (чисел оборотов) от ведущего вала к ведомому.

Передаточное число выражается отношением:

i р = i 1 י i 2 = z 2 / z 1 י z 4 / z 3 = n 1 /n 2 ,

где :

i 1 , i 2 –передаточное число зубчатой пары; i р - передаточное число редуктора .

n 1 – число оборотов ведущего вала; n 2 - число оборотов ведомого вала.

Z1, Z2, Z3, Z4- число зубьев зубчатых колес

Передаточное число показывает , во сколько раз ускоряется или замедляется движение. Если ведущий вал делает n 1 = 600 об/ мин,

а ведомый n 2 = 300 об/ мин, то

i =600 / 300 = 2 ,

т.е. движение при передаче его с первого вала на второй замедляется в 2 раза. Передаточное число может быть и дробным: например n 1 = 400 об/мин, а n 2 = 600 об/ мин, тогда

i =400 / 600= 2/3.

Выход

Смазочные устройства

Централизованные

Индивидуальные

Различают

Жидкие

Густые

Проточные

Циркуляционные

Выход

Картерная смазка.

При этом смазывание происходит путем частичного погружения трущихся деталей в масло или разбрызгиванием масла, находящегося в корпусе. В последнем случае одна из деталей механизма (шестерня, крылатка), соприкасается с маслом, разбрызгивая его на все другие детали.

Выход

Выход

Где:

1 – входной вал;

2 – ведущая шестерня на входном валу;

3 – ведомая шестерня на промежуточном валу 4;

4 – промежуточный вал;

5 – подшипник промежуточного вала;

6 – ведущая шестерня на валу 4;

7 – ведомая шестерня на выходном валу 8;

8 – выходной вал;

9 – корпус редуктора.

Выход

Соосный редуктор

С раздвоенной быстроходной ступенью

Трехступенчатый редуктор

Выход

Вертикальный

Горизонтальный

Выход

Одноступенчатый конический редуктор

Двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор

Трехступенчатый коническо –цилиндрический редуктор

Выход

С нижним расположением червяка

С боковым расположением червяка

С верхним расположением червяка

Выход

Цилиндрочервячный редуктор, выполняют двухступенчатым.

Двухступенчатый редуктор

Выход

Хорошо изготовленные и правильно собранные зубчатые передачи работают плавно и бесшумно. В таких передачах зубчатые колеса имеют постоянный шаг, и зубчатый венец колес расположен строго перпендикулярно к их оси.

У находящихся в зацеплении цилиндрических колес оси должны быть параллельны и межцентровое расстояние колес должно строго выдерживаться.

Вследствие износа шеек валов, износа подшипников межцентровое расстояние изменяется, притом, как правило, в сторону увеличения.

При сборке нужно проверить это расстояние и, если оно отклонилось от номинального, восстановить его.

Выход

Существует два способа проверки межосевого расстояния А у колес редуктора: штангенциркулем 5 и штихмасом 2.

Для замеров в посадочных отверстиях корпуса 4 редуктора устанавливают контрольные оправки 1 и 3.

К полученному размеру надо прибавить радиусы оправок, когда измерения ведется штихмасом, и от него надо вычесть величины радиусов оправок, если измерения выполняются штангенциркулем.

! Межосевое расстояние А удобно контролировать мерными плитками.

Прямозубое

Косозубое

Шевронное

Метод обкатки основан на воспроизведении зацепления зубчатой пары.

Прямозубое

Косозубое

Выход

• «Грузоподъемные краны металлургических предприятий» - А.А.Богорад, А.Т. Загузин – 1990г.
• «Ремонт кранов металлургического оборудования» - А.Г. Камышев – 1970г.
• «Мостовые электрические краны» - А.Г. Камышев – 1972г.
• «Мостовые электрические краны» - Р.С. Ушаков – 1988г.
• «Ремонт промышленного оборудования» - Б.Т. Гельберг, Г.Д. Пекелис – 1981г.
• «Техническая механика. Детали машин» - М.И. Фролов – 1990г.