Современные зубчатые передачи и их применение: виды и типы, достоинства и недостатки, область применения, назначение, общие сведения, из чего состоят, где применяются, характеристики, определение, принцип действия

виды и типы, достоинства и недостатки, область применения, назначение, общие сведения, из чего состоят, где применяются, характеристики, определение, принцип действия

08.07.2020

Огромное количество устройств с механическими деталями использует принцип переноса силового усилия, вращательного момента, направления давления посредством особого способа. И именно его мы сегодня и затронем в обзоре. Мы разберем типы и виды, применение и назначение, преимущества зубчатых передач. А также рассмотрим смежные моменты.

Общее описание

Для того чтобы передать усилия, ранее использовался повсеместно лишь один метод — ременный, который имел важное промежуточное звено — ремень. В нашем же случае способ меняется. Ненужный переходник исключается, вместо него появляется сцепление между элементами.

Таким образом, увеличивается не только уровень надежности и минимизируется размер всей системы, но также достигается и еще одно важное преимущество. Снижается расход энергии, необходимый для активации всей конструкции.

Существует масса ключевых факторов, которые определяют эффективность, сферу применения механизма. Разумеется, важным аспектом становятся габариты, материал производства и точность.

Если говорить про общие сведения о зубчатых передачах, нужно знать, что в хорошем продукте между зубьями всегда присутствует зазор. Они не располагаются вплотную. Иначе скольжение будет невозможным по определению. А также будет крайне неудобно смазывать подвижные части. Эксплуатационный срок, равно как и эффективность применения будет значительно снижена. Не нужно забывать, что многие типы производства подразумевают образование высоких температур на производственных площадках. А сами механические детали во время работы ввиду банальной силы трения разогреваются. Значит, металл будет расширяться, незначительно увеличиваться в размерах. И без зазора зубья просто встанут, упираясь друг в друга и заблокировав дальнейший ход.

Поэтому выбор конечного продукта всегда стоит останавливать на том, что точно не подведет. Именно поэтому мы в компании «Сармат» всегда внимательно относимся к деталям. И любая часть наших станков и иной продукции отвечает не только всем требованиям нормативной документации, но и желаниям наших клиентов.

Элементы конструкции зубчатой передачи

Данное устройство по своей сути является довольно простым. В нем используется минимальное количество составных частей. Соответственно, это значительный плюс в пользу эксплуатационного срока. Как бы далеко ни шагнула наука и прогресс — чем проще механизм, тем реже он ломается. Это факт, с которым невозможно спорить.

Хотя, говоря о герое нашего обзора, в первую очередь в воображении предстает колесо, но это лишь вершина айсберга. Посмотрим более подробно:

• • Практически во всех моделях присутствует корпус. Он необходим для надежной фиксации всех частей в условиях одной системы. А также не позволяет смазочным материалам утекать, тратиться впустую. Габариты и форма конуса допускается различная. Конкретика опирается на задачу, которую и должен выполнять инструмент.
• • Колеса. Разбирая разновидности, какие передачи называют зубчатыми в принципе, в голову сразу приходят шестерни. Их по стандарту две штуки. Если не подразумевается посредников, всегда есть ведущее и ведомое. Первое получает импульс силы, поворачивается по своей оси, заставляет двигаться второе. Крутящий момент зависит от качества сцепления между ними.
• • Вал. Главный двигатель, который и содержит в себе импульс. Получает он его уже непосредственно источника. В большинстве случаев таковым выступает привод на электрике. Крепится данная часть уже на само колесо. А значит, его форма также подбирается исходя из всей системы в целом. Допускается ступенчатые варианты при необходимости.
• • Подшипники. Характеристики и определение зубчатых передач подразумевает подвижность колес. Но для обеспечения подобного необходимо крепить вал не напрямую, а с помощью промежуточных переходников. Ими и становятся подшипники. Поскольку в этом месте происходит толчок подвижности, его тоже нужно регулярно обрабатывать смазочными материалами.

Стоит также осознавать, что основа для любой шестерни – это зубья. Они и подарили название всей системе. Величина, количество, периодика расположения отличает виды друг от друга. Наклон тоже может существенно меняться в различных моделях.

Важно уточнить, что эти шестерни устанавливаются на вал через прессование. В результате общая конструкция обладает изрядной прочностью, а холостой поворот колеса исключается по определению. А это означает, что будет меньше потерь энергии. В большей части случаев снижается расход электрического тока, служащего источников для движения вала.

Как классифицируются зубчатые передачи

Сложно выделить единую градацию, на которую бы опирался каждый производитель. Существует значительное количество разнообразных факторов, становящихся фундаментальными в зависимости от задач на производстве. Поэтому и используется несколько вариаций группировки.

Посмотрим, по каким аспектам разделяют эти инструменты на подвиды:

• • Основываясь на расположении осей по сравнению друг с другом. Так появляются параллельные типы, а также пересекающиеся. Отдельной строкой идут перекрещивающиеся. Разумеется, первый вариант – самый простой. И чаще всего выбирается именно он. Но существуют нетипичные задачи, где приходится использовать иные способы. Под осями подразумеваются механизмы, которые крепят колеса.
• • Также некоторые классы опираются на расположение зубьев. Так у нас появляются внутренние и наружные варианты. Эффективность их напрямую опирается на всю систему. Панацеи нет. Им сказать, кто лучше не получится. Используются чаще наружные, но нельзя утверждать, что они результативнее.
• • Корпус тоже имеет значение. Мы уже уточнили, зачем он нужен. Но пока не рассказали, что существуют модели с открытым типом оболочки. И что примечательно, такой вариант работает в принципе без внешней смазки. Сухой ход, как это принято называть. А закрытая модель – ближе к стандарту.
• • Следует внимательно относиться и к размеру. Корректнее – к протяженности окружности. Чем она длиннее, тем больший путь проходит точка при одиночном повороте колеса. Соответственно, выделяют тихоходные и скоростные. Но стоит понимать, что динамика все же зависит от вала. Какой импульс он передаст. А форма лишь подскажет, сможет ли колесо справиться с ним и применить его по назначению.

Основные достоинства и недостатки зубчатых передач

Ключевые преимущества видны невооруженным взглядом. Это:

• • Длительный срок эксплуатации. Мы уже пояснили, что простой инструмент редко ломается. А в обозначенном случае мы имеем дело с крепким металлом, отсутствием ломких деталей, закаленной частью, соприкасающейся с партнером (зубьями). Поэтому такой механизм по праву можно считать долгожителем.
• • Простая регулировка скорости. Масса вариантов настройки, установки.
• • Высочайший уровень КПД при небольших затратах.
• • Компактность. Что особенно важно. Ведь минимальный размер всего механизма позволяет сэкономить место в устройстве. Как пример, зубчатая передача позволяет сделать более компактный насос, сохраняя высокую мощность.

Но и минусы тоже существуют:

• • Динамически во время работы невозможно сменить темп.
• • Дороговизна, а также сложность. Выполнить кустарными методами, как муфту или что-то схожее, не выйдет. Необходимо обращаться к профессиональным производителям. И одним из лучших вариантов будет «Сармат». Где при эталонном качестве продукта не задираются расценки выше среднерыночных. Что редкость для современной экономической ситуации.
• • Шумовой эффект. Избавиться от аспекта не получится, и чем выше скорость, тем сильнее будет сопровождающий работу звук. Вращательное движение не может быть беззвучным, зацепление зубьев делает свое дело. Такой способ является очень надежным, но и весьма шумным.

Типы

А теперь пройдемся по конкретным представителям своего жанра. Сначала остановимся на наиболее общих группах. А после уже перейдем к узким нишам.

Конические

Название говорят за себя. Основа колеса имеет форму конуса. Оси в таком варианте всегда перекрещиваются. Есть и иные отличительные стороны. Как непрямые зубья. Хотя, в принципе существует и аналог с прямыми, просто это менее распространенный выбор.

Примечательно, что в результате форму позволяет увеличить площадь соприкосновения между элементами. А угол достигает 90 градусов. Поэтому фиксация, по заверению экспертов, становится более надежной. Также интересно то, что зубья утолщаются от основания к вершине. А значит, после зацепа они весьма надежно держатся за партнеров. И соскальзывание почти полностью исключается.

Понятие, принцип действия зубчатой передачи конической формы строится на надежности. Но нельзя сказать, что это экономичный вариант. Ведь он неотвратимо теряет в среднем 15% импульса, который передает ему вал. Прямой угол просто не позволяет сохранить всю прилагаемую силу.

С переменным передаточным отношением

Это относительно новое веяние в сфере. Смысл строится на том, что в стандартном механизме положение полюса зацепления всегда остается неизменным, статичным. А в этом прогрессивном виде оно «гуляет», изменяется под среду и нужды. Нельзя сказать, что это очень популярная разновидность, но в определенных случаях он показывает весьма завидные результаты.

Планетарные

Их еще можно назвать подвижными. В этом варианте ось колеса может перемещаться. Чтобы было яснее, в механизме шестерни не крутятся на месте, а более мелкое «бегает» по крупному. Движением становится намного разнообразнее, приходится пройти весь круг. И ось должна двигаться по траектории, меняя свое положение постоянно.

Разновидности колес

А теперь разберем основные виды, параметры зубчатых передач в зависимости от колес. Это самая популярная градация, на которой основываются чаще всего.

Цилиндрические

Наиболее распространенный способ. Используется два колеса с различным количественным фактором зубьев. Характеризуются постоянным передаточным отношением, никаких «плавающих» переменных. Оси по традиции параллельные. Существуют две вариации реализации такого механизма, с повышающим и понижающим фактором. В первом случае отношение количества зубьев больше единицы, во втором, соответственно, меньше.

Коническая

Об этой вариации мы уже немного поговорили. Смысл заключается в наличии угла между элементами. Разумеется, такой подход снижает КПД. Но для пущей надежности, особенно если подразумеваются высокие скорости вращения – это идеальное решение.

Червячная

Особый тип. В этом случае используется скрещивание осей. И принцип работы зубчатой передачи строится на заходах, каждый из которых немного тормозит движение. Меньшее колесо описывает от одного до четырех кругов по крупному собрату. Ход в обратную сторону, кстати, в такой конструкции не допускается. Сила трения слишком велика, она просто не позволит пойти назад. Зачастую к общему набору составных частей добавляются еще и редукторы.

Механизмы

Помимо описанных вариаций, есть еще парочка, которые являются более редкими, но все столь же результативными. В первую очередь, реечная. Используется не для передачи крутящего момента. Напротив, здесь вращательное движение проходит преобразование с помощью рейки. И на выходе мы видим поступательное. Возможен и обратный процесс.

А также существуют винтовые. Они весьма точны и надежны, поэтому реализуются в различных компактных приборах. Но есть и негативная сторона. Проседает эксплуатационный срок, соприкосновение почти без зазоров, а значит, поверхность просто стирается при работе.

Форма и характеристика зуба

Мы уже пояснили, из чего состоит зубчатая передача. И главным фактором колеса являются зацепы. Поэтому конструкция так и называется. Но им пока уделили недостаточно внимания. А ведь у них есть свои отличительные стороны и видовое разнообразие.

Это:

• • Прямые. Используется повсеместно, нет отклонений по оси.
• • Косые. Значительно повышает уровень сцепления. Но начинает страдать КПД. Да и срок службы снижается.
• • Шевронные. Смысл кроется в снижении нагрузок на подшипник. Оси не давят на элемент, что выгодно при длительной работе.
• • Внутренние. Прекрасно функционируют на изгиб. А также практически единственный тип, который не создает сильный шумовой эффект при эксплуатации.

Материалы

Чаще всего используется сталь. Но более мягкая и дешевая в вале и подшипниках. И максимально жесткая в колесах. Ведь они постоянно контактируют, трутся, давят. Поэтому применяется не только легированная сталь или углеродная, но и специальные методы обработки. Азотирование как вариант, а также цементирование. Закалка поверхностного уровня.

Любопытно, что в середине зацепы куда мягче, чем на поверхности. Ведь если сделать их твердыми по всему объему, они начнут ломаться при постоянных нагрузках, станут хрупкими. А если учитывать сферы, где применяются зубчатые передачи, особенности использования – такого допускать нельзя.

Геометрические параметры колес

Есть определенные нюансы конструкционного плана. Боковые стороны всегда соприкасаются. Это главная точка поверхности, передающая импульс. А угол всегда подбирается с учетом смещения, чтобы при некорректной работе не заблокировались шестерни.

Поэтому важно учитывать: диаметр, длину окружности, размер зацепов, периодику, частоту. Все эти параметры указываются в сопутствующей документации. И должны точно соответствовать требованиям нормативов.

Методы обработки

Для пущей надежности каждая деталь после производства и обкатки проходит еще термическую закалку. И это обязательный процесс для продукта, который прослужит долго. В большей части случаев термообработки хватает, но есть некоторые детали, которые используются в высокоточных приборах. И тогда уже понадобится еще шлифовать каждый продукт.

Области применения

Существует масса промышленных сфер, где с успехом нашли свое отражение такие конструкции. Проще найти отрасль, где их нет. От точных приборов до гигантских буровых установок. Используются в двигателях внутреннего сгорания, а значит, почти в каждом виде транспорта на земле: станки, конвейеры на фабричном производстве и в цехах. Даже в небольших элитных наручных часах применяется все тот же принцип. Просто без электрического привода.

Изучив классификацию и область применения зубчатых передач, остается только пожелать вам подобрать грамотный продукт для своего производства. И гидом, помогающим обойти все перипетии современного рынка, станет компания «Сармат».

Зубчатая передача и зубчатые передачи виды и типы.

В современном машиностроении и приборостроении применяются самые разные по своему виду зубчатые колеса, зубчатые секции и рейки. Особенно широко применяются в практике машиностроения и приборостроения цилиндрические и конические зубчатые колеса. Вид зубчатого колеса определяется поверхностью заострения зубьев, так как например, если поверхность заострения цилиндрическая, зубчатые колеса называются цилиндрические. Если поверхность заострения зубьев коническая, то и колесо считается коническим. Зубчатые колеса могут иметь прямые и непрямые зубья. Цилиндрические колеса с косыми зубьями. Конические колеса с непрямыми зубьями Колесо с шевронным зубом. Оно способно выдерживать особенно большие силовые нагрузки. Зубчатые колеса отличают и по профилю самого зуба. Эвольвентные колеса с наружными и внутренними зубьями. Профиль зуба колеса может быть и не эвольвентным, например колеса круговым профилем зуба. В часовой промышленности обычно применяются колеса с циклоидальным профилем зуба. Характеристики зубчатого зацепления:

• Диаметр:
• Количество зубьев;
• Шаг;
• Высота зубца;
• Модуль зубчатого колеса.

Разновидности модуля это основной. он самый распространённый и торцевой.Рассчитать модуль можно взяв высоту зуба и разделив её на 2,25.

Типы Зубчатых передач – колесо зубчатой передачи

Зубчатые колеса могут входить в состав зубчатых передач различного типа. В машиностроении большинство передач выполняют одновременно и силовые функции, в тяжелых и мощных машинах нагрузки на зубья могут измеряться тоннами, а передаваемые мощности тысячами киловатт. В часовой промышленности и в приборостроении зубчатые передачи выполняют в основном кинематические функции, осуществляя лишь преобразования угловых скоростей. 

Виды зубчатых передач и зубчатых колес

Все эти разнообразные зубчатые передачи вне зависимости от назначения в своём простейшем назначении представляют собой 2 зубчатых колеса смонтированных на стойке. Пара зубьев передачи образуют высшую кинематическую пару называемую зубчатым зацеплением. Оси колес зубчатой передачи могут быть параллельны такая передача называется цилиндрической. Коническая передача. Здесь оси зубчатых колес пересекаются это позволяет передавать движения под любым углом между осями. Зубчатые передачи с перекрещивающимися осями колес получили название гиперболоидных. 

Любые зубчатые передачи разделяются по признаку расположения оси мгновенного относительного движения. Особенно хорошо это можно наблюдать на примере цилиндрических передач. Если ось мгновенного относительного движения расположена между осями колес точка Р, то пары зубьев образуют внешнее зацепление. Если ось мгновенного относительного движения находится вне осей колес, то такое зацепление называется внутренним зацеплением. Передачи с внутренним зацеплением позволяют добиться большой компактности передачи и широкого разнообразия передаточных отношений. Все передачи цилиндрические, конические, гиперболоидные с внешним и с внутренним зацеплением могут иметь постоянное и переменное передаточное отношение. Зубчатые передачи с постоянным передаточным отношением. Зубчатые передачи с параллельными осями колес получили название цилиндрических, так как аксоиды у колес передачи представляют собой цилиндры. Самая распространенная на практике цилиндрическая зубчатая передача имеет эвольвентное зацепление. В цилиндрических эвольвентных передачах как и в других общая нормаль к взаимодействую профилю зубьев проведенная через точки касания зубьев обязательно проходит через поле зацепления. 

Если диаметр основной окружности эвольвентного зубчатого колеса равен бесконечности, то колесо превращается в зубчатую рейку. Зубчатое зацепление колеса с рейкой преобразует вращательное движение колеса в поступательное движение рейки и широко используется в машиностроении. Профили зубьев колес передающих вращение могут быть очерчены необязательно по эвольвенте, они могут быть построены и по другим кривым. Цепочная передача это разновидность циклоидальной передачи. 

Конические Зубчатые передачи. 

Зубчатые передачи с пересекающимися осями колес получили название конических, так как аксиоиды у колес передачи круглые конусы. Конические зубчатые передачи могут состоять из колес с прямыми зубьями, но наибольшее распространение получили конические передачи, где колёса имеют непрямые зубья. Коническая зубчатая передача может быть составлена из цилиндрического конического колеса. Могут иметь точечный контакт, но это не обязательно Это пара колёс имеет линейный контакт. 

•  Гиперболоидные зубчатые передачи. 

 Зубчатые передачи с переменным передаточным отношением 

Настоящее время открываются широкие возможности применения передачи с переменным передаточным отношением, которые проектируются на основании заданного закона изменения передаточного числа. Если например в цилиндрических передачах с постоянным передаточным отношением положение полюсов зацепления на линии центра постоянно, то в зубчатых передачах с переменным передаточным отношением полюс зацепления перемещается по линии центров. Передачи с переменным передаточным отношением могут быть с параллельными осями, с пересекающимися и перекрещивающимися осями. Они могут быть также с внешним и внутренним зацеплением. 

Планетарные передачи. 

Передача в которой ось хотя бы одного колеса перемещается в пространстве называется планетарной. Малое колесо сателлит с помощью водила совершает сложное движение перемещаясь по большому колесу. Возможности планетарных передач очень велики,например при определенном соотношении числа зубьев у колес планетарной передачи можно обеспечить поступательное движение любой точке на начальной окружности сателитаили или поступательное движение одного из сателлитов. Зубчатые планетарные передачи особенно широко применяются в планетарных редукторах. Разновидностью зубчатой планетарной передачи со степенью подвижности больше единицы являются дифференциалы. Они осуществляют алгебраическое сложение или вычитание угловых скоростей. Дифференциалы могут быть составлены из цилиндрических или конических колес. В последнее время появились волновые зубчатые передачи с гибким колесом , отличительной способностью этих передач является возможность получения больших передаточных отношений и большого числа контактирующих пар зубьев за счет деформации гибкого зубчатого колеса. 

Виды зубчатых колёс.

Состав зубчатого колеса довольно прост: тело и зубья, каждое из которых делится на составляющие в виде головки и ножки.

Колеса подразделяются по форме продольной линии каждого отдельно взятого  зуба, например:

В зависимости от требований к нормам точности и нормативов для передачи, происходит выбор метода обработки таких комплектующих, это обусловлено сферой  применения этих деталей. Их изготовление происходит на различных станках разнообразными способами:

геометрические параметры, достоинства и недостатки

Существует достаточно большое количество различных механизмов, предназначенных для передачи усилия и вращения. Довольно большое распространение получила зубчатая передача. Подобный механизм выступает в качестве промежуточного элемента, который изготавливается при применении металла с различными эксплуатационными характеристиками. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Общее описание

Стандартная ременная передача предусматривает использование промежуточного элемента, в качестве которого выступает ремень. Зубчатое зацепление характеризуется наличием поверхности зацепления и сопряжения зубьев. Основные элементы зубчатой передачи следующие:

1. Ведущее и ведомое колесо.
2. Вал, который предназначен для непосредственного крепления колес.
3. Подшипники, обеспечивающие подвижность колес.
4. Шпонка, исключающая вероятность проворачивания колеса на валу.

Параметры зубчатой передачи могут существенно отличаться. Для начала отметим, что 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.

Детали машин изготавливаются при применении самых различных металлов, в большинстве случаев это углеродистая сталь. Скорость вращения механизма зависит от точности шестерен, а также некоторых ее других параметров. Принцип работы устройства позволяет использовать его при создании самых различных механизмов, к примеру, насосов или передач.

Конструкция передач

Классическая схема зубчатой передачи применяется уже на протяжении длительного периода. Рассматриваемая конструкция имеет следующие особенности:

1. В качестве основы применяется корпус. Зачастую он изготавливается из чугуна или других коррозионностойких сталей. Корпус обеспечивает надежное крепление основных элементов, а также является контейнером для смазки. Существует просто огромное количество различных корпусов, все зависит от области применения механизма.
2. Основным элементом является вал, который передает зубчатым зацеплением вращение. Как правило, вал получает вращение от электрического привода или других элементов. Для их крепления устанавливаются подшипники. Вал подбирается под посадочное отверстие зубчатых колес, может иметь ступенчатую форму.
3. Садятся шестерни на валы методом прессования. За счет этого исключается вероятность проворачивания элементов, которые находятся в зацеплении. Кроме этого, фиксация обеспечивается за счет шпонки.
4. Расстояние между валами зубчатого зацепления выбирается с учетом диаметра колес, а также их других параметров.
5. Форма шестерен может существенно отличаться. Зачастую боковая сторона имеет небольшие выступы, а рабочая поверхность представлена сочетанием зубьев. Количество зубьев, их направление и многие другие параметры могут существенно отличаться. Характеристики выбираются в зависимости от области применения механизма.

В целом можно сказать, что рассматриваемое устройство довольно просто, за счет чего обеспечивается длительный срок эксплуатации. Разновидностью зубчатой передачи также является винтовой механизм или рейка. Сегодня чертеж винтовой передачи при необходимости можно сказать с интернета.

Классифицируют зубчатые передачи по довольно большому количеству различных признаков. Только при правильном выборе наиболее подходящего варианта исполнения можно обеспечить длительный срок эксплуатации и требуемые характеристики.

Классификация зубчатых передач

Бывают самые различные виды зубчатых передач. Классификация проводится по большому количеству различных признаков:

1. Относительное расположение осей, на которых крепятся колеса. По этому признаку выделяют механизмы с параллельными осями, пересекающимися или скрещивающимися. Проще всего в изготовлении самая распространенная цилиндрическая зубчатая передача, так как в этом случае механизм характеризуется высокой надежностью и длительным сроком эксплуатации. Если нужно изменять направление вращения, то применяется другая конструкция. Зубчатые передачи с параллельными и пересекающимися осями применяются в самых различных случаях, к примеру, при создании насосов и приводом различных устройств.
2. Расположение зуба на поверхности изделия относительно посадочного отверстия. По этому признаку выделяют передачи с внутренним и наружным зацеплением. Кроме этого, в некоторых механизмах есть реечная конструкция: прямая рейка подходит для преобразования вращений в прямолинейное движение.
3. По форме профиля. Чаще всего устанавливается эвольвентная зубчатая передача, но также применяются неэвольвентные механизмы. Проводится классификация зубчатых колес в зависимости от расположения теоретической линии зуба. По этому признаку выделяют прямозубые устройства и с косым расположением. Кроме этого, есть шевронная зубчатая передача и с винтовым расположением. Современная косозубая передача получила широкое распространение, так как за счет подобного расположения зуба снижается износ и степень шума. Именно поэтому подобные варианты исполнения устанавливаются в случае, когда нужно передать высокую скорость или сделать бесшумное устройство. Конические зубчатые передачи могут изготавливаться и с прямым зубом, но подобные механизмы не предназначены для длительной работы, так как зуб при работе контактирует по всей площади.
4. Классификация проводится по конструктивному оформлению корпуса. Выделяют закрытые и открытые передачи. Первый вариант исполнения могут работать исключительно при подаче смазывающего вещества, второй работает и на сухом ходу.
5. Передача бывает понижающая и повышающая. Выбор проводится в зависимости от того, нужно ли увеличить количество оборотов или повысить передаваемое усилие.
6. По величине окружности выделяют тихоходные, среднескоростные и быстроходные устройства. Выбор проводится в зависимости от того, каким свойствами должно обладать полученный механизм.

Заготовки для получения основных элементов получаются путем литья или штамповки. После этого проводится дальнейшая обработка. Процесс обработки предусматривает применение дисковых и пальцевых фрез, а также шлифовальных кругов для получения требуемого качества поверхности. Другими особенностями обработки отметим следующие моменты:

1. Подобные изделия нельзя изготовить методом чистовой прорезки выбранной фрезы. Эта технология применяется только на первоначальном этапе обработки.
2. Следующий шаг предусматривает механическую обработку путем обкатки при непосредственном зацеплении. Для этого применяется специальное колесо, которое изготавливается при применении высокопрочного металла.
3. В качестве основания часто применяется углеродистая сталь. Для улучшения основных качеств проводится цементация, закалка, цианирование, а также азотирование. Для получения низкокачественных изделий улучшение проводится уже после нарезки зубьев, после чего поверхность доводится до готового варианта путем шлифования или обкатки.

Цилиндрические зубчатые передачи получили самое широкое распространение. Также может устанавливаться эвольвентная разновидность устройства. Для создания особых механизмов применяются планетарные передачи, которые характеризуются более сложной конструкцией.

Многие встречаются с рассматриваемым механизмом в виде редуктора, представленного цилиндрической передачей. Их распространение можно связать со следующим моментами:

1. Технология изготовления подобных зубчатых колес достаточно проста, было создано просто огромное количество различного оборудования, которое предназначено для производства подобного изделия.
2. В большинстве случаев вращение передается между двумя валами, которые расположены параллельно.
3. Редуктор также имеет специальный корпус закрытого типа. Он предназначен для защиты механизма от воздействия окружающей среды, а также накопления масла.
4. Изменение передаваемого усилия проводится за счет изменения диаметрального размера изделий.

Многие при эксплуатации передачи не уделяют должного внимания смазке. Именно эта причина приводит к существенному износу рабочих элементов. Своевременная подача смазывающей жидкости существенно снижается трение в зоне контакта, а также снижает вероятность появления коррозии на поверхности.

Конические передачи получили также весьма широкое распространение. Их ключевой особенностью можно назвать расположение осей под углом 90 градусов относительно друг друга. Конструктивными особенностями этого варианта исполнения назовем следующие моменты:

1. Шестерни представлены формой срезанного конуса, которые могут соприкасаться друг с другом. Боковыми сторонами. За счет этого усилие передается под углом 90 градусов и поверхность соприкосновения достаточно большая.
2. Профиль каждого зуба характеризуется тем, что он больше у снования и меньше возле вершины.
3. Зубчатые венцы изготавливаются с прямой, криволинейной и тангенциальной нарезкой.
4. Выделяют также гипоидный вариант исполнения. Он характеризуется высокой плавностью хода и низким уровнем шума на момент работы. Устанавливается подобное устройство в случае, когда усилие передается на протяжении длительного периода. При применении гипоидного варианта исполнения рекомендуется смазывать зону контакта при применении специального вещества, которое также выступает в качестве охлаждения.

В отличии от цилиндрических вариантов исполнения, рассматриваемый способен передавать всего 85% несущей способности. Потери можно связать с тем, что проводится перенаправление передаваемого усилия под большим углом.

Реечные передачи также получили весьма широкое распространение. Их непосредственное предназначение заключается в преобразовании вращения в возвратно-поступательное движение. Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующие моменты:

1. Реечная передача довольно проста в изготовлении и с ее монтажом, как правило, не возникает серьезных трудностей.
2. Высокая надежность и хорошие нагрузочные способности также определили широкое распространение реечной передачи.
3. Область применения довольно обширна: долбежные станки, транспортировочные механизмы, передачи других промышленных механизмов.

Разновидностью рассматриваемого варианта исполнения можно назвать зубчато-ременные передачи. Эта гибридная модель характеризуется свойствами, которые присущи обоим устройствам. К ключевым особенностям можно отнести:

1. Тихая работа. Большинство звездочек характеризуется тем, что металл при соприкосновен на большой скорости становится причиной появления шума. Это может создавать довольно много дискомфорта.
2. Отсутствие эффекта проскальзывания. За счет этого существенно повышается показатель КПД и область применения всего механизма.
3. Стабильная работа при высоких оборотах достигается за счет применения гибких ремней со специальным сердечником.

Подобный механизм чаще других применяется в качестве привода электрического двигателя.

Геометрические параметры зубчатых колес

Для обеспечения качественного зацепления и условий для передачи большого усилия создается особая геометрия зубчатого колеса. Она характеризуется следующими особенностями:

1. Боковые грани на момент работы механизма соприкасаются. Пятно контакта обеспечивается специальной криволинейной формой.
2. Наибольшее распространение получил эвольвентный профиль.
3. Создается угол зацепления таким образом, чтобы даже при несущественном смещении не происходило заклинивание механизма. Параметры зубчатых колес указываются на чертежах.

Основным элементом передачи можно считать зубчатые колеса. Их основными параметрами назовем следующие моменты:

1. Делительная окружность. Она указывается на всех чертежах. Под этим параметром понимают соприкасающиеся окружности, катящиеся одна по другой без скольжения.
2. Шаг расположения зубьев-расстояние между профильными поверхностями соседних зубьев. Этот параметр указывается для всех передач и механизмов в спецификации и на чертежах.
3. Длина делительной окружности или модуль также является важным параметром, который нужно учитывать.
4. Высота делительной головки.
5. Зуб является важным элементом каждого колеса. Он характеризуется довольно большим количеством различных характеристик, среди которых отметим высоту ножки, самого зуба и делительной головки.
6. Диаметр окружности вершин и впадин зубьев.

Некоторые их приведенных выше параметров рассчитываются при проектировании передачи, другие выбираются по табличным данным. Прямозубая передача проще всего в проектировании и изготовлении, но она характеризуется менее привлекательными эксплуатационными характеристиками. Крутящий момент и другие параметры выбираются в зависимости от поставленной задачи при проектировании конструкции.

Применение зубчатых передач

Области применения зубчатых передач весьма обширны. Сегодня подобные механизмы применяются в различных отраслях промышленности. Проведенные исследования указывают на то, что в год изготавливается несколько миллионов экземпляров подобных изделий. Рассматривая применение и назначение отметим нижеприведенные моменты:

1. 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.
2. 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.

Область применения зависит от конструктивных особенностей механизма, а также типа применяемого материала при производстве.

На момент работы слышен монотонный умеренный шум. Если появляются посторонние звуки, то это может указывать на появление существенных проблем, к примеру, сильного износа поверхности. Техническое обслуживание проводится следующим образом:

1. Визуальный осмотр требуется для того, чтобы исключить вероятность наличия трещин или сколов на поверхности.
2. Особое внимание уделяется тому, чтобы при работе колеса правильно зацеплялись. Слишком большой зазор может привести к сильному износу и другим проблемам, так как нагрузка распределяется неравномерно. Изменение зазора проводится путем регулировки положения вала и подшипников.
3. На момент работы уделяется внимание тому, чтобы не возникало торцевое биение или другая неравномерность хода.
4. Для определения правильности хода на зубья наносятся отметки при помощи специальной краски. До момента их полного засыхания валы проворачивают несколько раз. Форма отпечатка определяет то, насколько правильно соединение.
5. После высыхания краски уделяется внимание тому, чтобы точка касания была в средней части высоты зуба. Изменить положение можно путем установки специальных подкладок под подшипники.
6. На момент обслуживания проводится добавление требующегося количества смазывающего вещества. Как ранее было отмечено, без него существенно увеличивается степень износа поверхности.

Периодическое обслуживание позволяет существенно увеличить эксплуатационный срок устройства. На момент осмотра устройства уделяется внимание также состоянию вала, подшипников и других элементов, которые обеспечивают стабильную и надежную работу. К примеру, незначительный изгиб вала становится причиной повышенного износа определенной части колеса. В самых сложных случаях происходит его обрыв.

Достоинства и недостатки

Рассматриваемое устройство характеризуется довольно большим количеством достоинств и недостатков, которые во многом определяют область применения. К преимуществам отнесем следующие моменты:

1. Длительный эксплуатационный срок и высокая надежность. Применение стали в качестве основного материала при изготовлении механизма определяет то, что оно может прослужить в течение длительного периода. Поверхность зуба дополнительно закаливается для снижения степени износа.
2. При правильном и своевременном обслуживании эксплуатационный срок существенно увеличивается. Примером можно назвать применение смазывающего масла, его подачу в зону контакта.
3. Устройство характеризуется небольшими размерами. За счет этого повышается КПД зубчатой передачи.
4. Передача может применяться для изменения скорости в достаточно большом диапазоне.
5. При правильном выборе колес можно исключить вероятность воздействия на поверхность чрезмерной нагрузки.

Коэффициент КПД может варьировать в достаточно большом диапазоне, зачастую он ниже 70%.

Недостатков у зубчатой передачи также довольно много. Основными можно назвать следующие моменты:

1. При высокой скорости вращения появляется сильный шум, который может создавать массу дискомфорта.
2. Устройство не может быстро реагировать на изменение нагрузок.
3. Основные элементы дороги в изготовлении, получить их можно только при применении специального оборудования.

В заключение отметим, что привод угловой зубчатой передачей зачастую является незаменимым устройством. В большинстве случаев основные элементы зубчатой передачи изготавливаются в зависимости от того, какое устройство нужно получить. Большая доля производственной деятельности машиностроительных заводов связана с непосредственным производством зубчатых колес различного типа.

Зубчатые передачи: нормативно-методическое обеспечение точности зубчатых передач на этапе проектирования (Минск, 2016).

Введение ........................................................ 3
1  Взаимосвязь точности зубчатых передач с основными
   эксплуатационными характеристиками ........................... 6
   1.1  Понятие качества зубчатых передач ....................... 6
   1.2  Кинематика зубчатых передач ............................ 10
        1.2.1  Основные проявления кинематических погрешностей
               зубчатых передач ................................ 10
        1.2.2  Некоторые особенности влияния кинематических
               погрешностей зубчатых передач на колебания
               крутящего момента, динамическую составляющую
               нагруженное™ и колебания жесткости по фазе
               зацепления с зубцовой частотой .................. 19
   1.3  Несущая способность зубчатых передач ................... 28
        1.3.1  Основные проявления погрешностей контакта
               зубчатых колес в передаче ....................... 28
        1.3.2  Основные проявления триботехнических условий
               контактного взаимодействия зубьев в зубчатой
               передаче ........................................ 30
        1.3.3  Нормы точности контакта и бокового зазора в
               сопряжении передачи ............................. 48
   1.4  Взаимосвязь параметров кинематики и несущей
        способности ............................................ 50
   1.5  Некоторые особенности влияния погрешностей
        изготовления зубчатых передач на вибрации, шум и
        триботехнические условия их функционирования ........... 51
   1.6  Современные подходы к обеспечению требуемого качества
        зубчатых передач ....................................... 72
        1.6.1  Направления достижения требуемого качества
               зубчатых передач ................................ 72
        1.6.2  Современные подходы к обеспечению требований
               качества к зубчатым колесам ..................... 74
               1.6.2.1  Обеспечение требований к зубчатым
                        колесам за счет технологических
                        решений ................................ 74
               1.6.2.2  Обеспечение требований к зубчатым
                        колесам за счет конструкционных
                        решений ................................ 83
2  Комплексное проектирование норм точности зубчатых передач ... 89
   2.1  Обоснование необходимости применения нового подхода
        для определения степеней точности зубчатых колес ....... 89
   2.2  Расчет параметров точности зубчатых колес и передач
        на основе проектирования норм точности ................. 92
        2.2.1  Основы проектирования норм точности зубчатых
               передач ......................................... 92
        2.2.2  Порядок решения задачи анализа точности
               зубчатой передачи (прямой задачи точности) ...... 96
          2.2.2.1  Решение прямой задачи точности для
                   зубчатой передачи с межопорным
                   расположением зубчатых колес ................ 96
          2.2.2.2  Решение прямой задачи точности для
                   зубчатой передачи с консольным
                   расположением зубчатых колес ............... 118
          2.2.2.3  Порядок решения задачи синтеза точности
                   зубчатой передачи (обратной задачи
                   точности) .................................. 130
   2.3  Выводы по результатам применения проектирования норм
        точности для определения степеней точности
        цилиндрических зубчатых колес в передаче .............. 134
3  Анализ требований, предъявляемых к качеству зубчатых
   передач на этапе проектирования ............................ 136
   3.1  Анализ требований межгосударственного стандарта ГОСТ
        1643-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи
        зубчатые цилиндрические. Допуски» ..................... 137
   3.2  Анализ требований международного стандарта ISO 1328 ... 141
   3.3  Анализ требований национальных стандартов Германии
        DIN 3961-DIN 3963 ..................................... 143
   3.4  Анализ требований национального стандарта США ANSI/
        AGMA 2015 ............................................. 145
   3.5  Анализ требований международного стандарта ISO
        1328-1:2013 ........................................... 146
   3.6  Сравнительный анализ требований ISO 1328, ГОСТ
        1643-81, DIN 3962, ANSI/AGMA2015 ...................... 149
   3.7  Сравнение подходов различных «школ зубонарезания» ..... 153
4  Терминологические особенности зубчатых колес и передач по
   DIN 3960 ................................................... 161
   4.1  Термины и определения цилиндрических зубчатых колес ... 161
        4.1.1  Главная поверхность зуба и исходного контура ... 162
        4.1.2  Геометрические сечения цилиндрических
               зубчатых передач ............................... 163
        4.1.3  Профиль зацепления, профиль торца, линии
               торца, модули. Делительный и основной
               цилиндры ....................................... 163
        4.1.4  Эвольвента и ее параметры ...................... 165
        4.1.5  Делительные углы и окружности .................. 167
        4.1.6  Размеры зубчатого зацепления в зависимости от
               положения исходного контура по отношению к
               делительному цилиндру .......................... 170
        4.1.7  Геометрические параметры эвольвентного
               зубчатого венца ................................ 175
        4.1.8  Контрольные параметры толщины зуба ............. 179
   4.2  Термины и определения пар цилиндрических зубчатых
        колес ................................................. 195
        4.2.1  Определения и характеристики зубчатых пар ...... 195
        4.2.2  Расчетные параметры и коэффициенты зубчатой
               пары ........................................... 197
        4.2.3  Зубчатое зацепление ............................ 198
        4.2.4  Характеристики скольжения по профилю зуба ...... 205
   4.3  Отклонение размеров и допуски цилиндрических
        зубчатых зацеплений ................................... 207
   4.4  Коэффициенты отклонений ............................... 210
   4.5  Погрешности некоторых величин параметров
        цилиндрических зубчатых колес ......................... 211
        4.5.1  Погрешности шага ............................... 211
        4.5.2  Погрешности шага зацепления .................... 213
        4.5.3  Погрешность направления зуба ................... 217
        4.5.4  Погрешности производной ........................ 220
        4.5.5  Радиальное биение .............................. 221
        4.5.6  Погрешности положения осей ..................... 221
        4.5.7  Диапазон колебаний ............................. 222
        4.5.8  Пятно контакта ................................. 223
   4.6  Кинематическая погрешность ............................ 223
        4.6.1  Контроль кинематической погрешности зубчатого
               колеса ......................................... 223
        4.6.2  Колебание измерительного межосевого
               расстояния на двух торцах (на одном зубе) ...... 225

   4.7  Погрешности положения осей цилиндрических зубчатых
        пар ................................................... 226
   4.8  Боковые зазоры на цилиндрическом зубчатом колесе ...... 228
5  Рекомендации по работе с нормативными документами и
   техническими нормативными правовыми актами, содержащими
   требования к зубчатым колесам и передачам .................. 235

Заключение .................................................... 244
Литература .................................................... 245

Зубчатые передачи в редукторах: Статьи

Зубчатые передачи известны несколько тысячелетий. Они встречаются как в небольших приборах, часах, так и в мощном оборудовании, например, турбине электростанции, буровой установке.

Устройство и типы передач

Передача получила название зубчатой, так как основные элементы в ней выполнены в виде колес с зубьями, благодаря которым они сцепляются, чтобы передать вращение и обеспечить работу оборудования. Конструкция этой передачи простейшая:

• Корпус. Является основой передачи, изготавливается из коррозионностойкого материала, чаще всего из чугуна. С его помощью фиксируются все детали механизма, а также ограничивается рабочее пространство для смазочного материала. Формы и размеры корпуса могут быть самыми разнообразными в зависимости от назначения и вида оборудования. Существуют модели с открытым корпусом, для которых не требуется смазка, с так называемым сухим ходом. Стандартным считают закрытый корпус.
• Колеса. Эти механические элементы осуществляют передачу мощности от одного вала к другому, от двигателя к нагрузке. В стандартной простейшей передаче их два, поэтому называются зубчатой парой. Из них колесо меньшего диаметра считают шестерней, большего — просто колесом. Диаметр деталей может колебаться от микрон до нескольких метров. Количество колес зависит от сложности и роли оборудования. Например, усложненные устройства с несколькими колесами используются, когда необходимо осуществить передачу мощности на несколько устройств или переключать скорость вращения.
• Вал. Этот элемент передает нагрузку на рабочий орган исполнительного устройства. Валы бывают с параллельными, пересекающимися и непересекающимися (смещенными) осями.
• Подшипники. Они нужны, чтобы обеспечить подвижность колеса. Вал крепится с помощью этих промежуточных переходников. Чтобы не допускать толчков подвижности, необходимо подшипники регулярно смазывать.

В современных редукторах и приводах встречается вал-шестерня. Эта парная конструкция выполняет функции сразу двух элементов и считается более надежной.

Материал

Для изготовления деталей зубчатой передачи подходят различные сплавы повышенной прочности, например, сталь углеродистую, при этом обязательно нужно учитывать, что шестерни должны быть более прочными. Их дополнительно подвергают поверхностной закалке, термической и/или химической обработке. Зубья выплавляют из легированного сплава, затем напыляют бронзу.

Классификация

Передачи встречаются на каждом шагу, в самых разных устройствах. Существует множество факторов для их классификации.

Основные группы зубчатых передач:

• Цилиндрическая. Очень распространенная передача, применяемая в самых разных механизмах, от точных приборов до металлообрабатывающих станков.
• Коническая. Наиболее подходит для установок с большими скоростями. В ней оси валов образуют небольшой угол, например 90°. В устройствах применяют косозубые колеса .
• Червячная. Передача превращает вращение ведущего колеса в прямолинейно-поступательное движение. Это необходимо в машиностроении, автомобилях, телескопах и других. К недостатку относят невозможность осуществить обратный ход.
• Реечная. В ней одну из шестерен заменяют зубчатой полоской (рейкой). Передача очень простая, способна обеспечить повышенные нагрузки в механизмах, создающих поступательное направление: различные станки, прессы, транспортеры с периодической загрузкой, в рулевой конструкции легкового автомобиля.

Зубчатые передачи и колеса классифицируют по следующим факторам:

Взаиморасположение осей колес:

• параллельное положение;
• оси пересекаются перпендикулярно;
• скрещенные оси.

По способу вращения и расположения разделяют:

Передачи с наружным сцеплением осуществляют движение колес в противоположных направлениях;
при внутреннем зацеплении колеса имеют одинаковое направление вращения.

По профилю зубьев:

• прямозубые передачи имеют самое универсальное применение, отсутствует отклонение от оси;
• косые зубья заметно усиливают сцепление, но при этом снижается КПД и уменьшается период работоспособности;
• шевронные зубья снижают нагрузку на подшипник, в результате оси не оказывают давление, что снижает риск преждевременного изнашивания узлов передачи.

Косозубая передача в редукторе отличается плавностью работы, минимум вибрации и звука, поэтому рекомендованы для механизмов, обеспечивающих повышенные мощности и скорости. По внешнему оформлению различают закрытые конструкции в виде герметически выполненного корпуса, заполненного специальным смазочным материалом, и открытые, периодически орошаемые маслом или работающие без смазки, «на сухую».

По величине окружной скорости передачи в редукторах различают:

• до 3 м/с — тихоходные;
• от 3 до 15 м/с — средние;
• более 15 м/с— скоростные.

Конструкция из нескольких зубчатых колес, позволяющая ступенчато изменять скорость, называется редуктором

Рис.1. Типы зубчатых передач:

Плюсы и минусы

Применение зубчатых передач имеет ряд преимуществ перед другими устройствами:

Небольшие габаритные размеры позволяют их применять в суперкомпактных устройствах, например, в часах, фото-телекамерах, небольших насосах.
Срок эксплуатации довольно продолжительный. Механизм простой конструкции с минимальным количеством деталей из прочного материала, которые сложно сломать.
Возможность обеспечить большую скорость вращения, высокую нагрузочную способность до 50 000 кВт.
Несложная регулировка скорости, простая настройка установки, отсутствие особых требований к техническому обслуживанию.
Потери мощности минимальные, обеспечивающие максимальный показатель КПД до 99%.
Небольшие размеры. Компактная переда дает возможность экономно вмонтировать механизм в устройство, оборудование.

У зубчатых передач существуют и отрицательные стороны:

Более сложный процесс изготовления деталей по сравнению с другими передачами. Чтобы добиться необходимой высокой точности при обработке, понадобится специальное профессиональное оборудование, поэтому отсутствует возможность самостоятельного ремонта.

1. Работает громко, является жесткой передачей. Избавиться от шума невозможно, особенно при работе на больших скоростях.
2. Невозможно на ходу изменить динамический темп.
3. Расход смазочных материалов.
4. Изготовление

Зубчатое колесо создают одним из способов:

Копирование (деление). Зубья на колесах формируют с помощью обычного фрезерного станка. Затем шлифовкой исправляют неточности. Способ исчезающий, так как недостаточно производителен, применяется редко, для особых случаев.

• Обкатка. Для такого способа необходим специальный зубофрезерный станок, который обеспечивает необходимую точность. Принцип работы станков может отличаться: в одних моделях режущий инструмент (долбяк) обкатывает неподвижную заготовку, создавая станочное зацепление, в других – инструмент движется поступательно, а заготовка поворачивается, в третьих – оба вращаются. Таким способом можно осуществлять непрерывное нарезание сразу нескольких зубьев. Их профиль зависит от количества зубьев колеса.
• Штамповка. При горячей штамповке колеса из полосы металла волокна в зубьях будут ориентированы беспорядочно, вследствие этого зубья получаются разной прочности. В зависимости от конечной точности применяют штамповку с припусками или без припусков. Последовательность процесса: осадка, штамповка, удаление заусенцев, шлифовка, калибровка.
• Накатывание. Процесс может быть холодным, горячим или комбинированным. Без разогрева получают винтовые и прямозубые колеса с небольшим модулем до 1,5 мм. Горячим методом накатывают колеса с модулем до 10 мм.

Чтобы изготовить более надежную, прочную и, следовательно, долговечную передачу, а также снизить общие затраты материала, современные производители все чаще применяют точный метод горячей штамповки с одновременным формированием зубьев на кузнечно-прессованном оборудовании.

Возможные неполадки

Заедание зубьев. Если передача используется для получения больших скоростей, возможно нагревание масла, в результате разрушается смазочная пленка. Может произойти приваривание зубьев друг к другу (микросварка).
Избежать такой неприятности поможет увеличение твердости, снижение шероховатости рабочих поверхностей зубьев, использование синтетического противозадирного масла, дополнительное охлаждение передачи.

• Изнашивание зубьев. Этот вид разрушения больше характерен для открытых передач. При изнашивании зубья становятся тоньше, уменьшается ножка, в зацеплении образуются зазоры, что приводит к снижению прочности и в результате зуб ломается.
• Поломка зубьев.  Это самый опасный вид разрушения. Такая поломка возникает от ударных перегрузок, резкого переключения скорости, попадания пыли или грязи между зубьями. Могут возникнуть трещины, зазоры или даже внезапная и полная остановка механизма.
• Смятие или выкрашивание рабочей поверхности. Такое разрушение зубьев возможно при повторно-переменной нагрузке или возникновение резкой кратковременной перегрузки. Возможно появление трещин и выкрашивание частиц материала с поверхности, образование более крупных ямок. Там накапливается масло, разрушается защитная масляная пленка, зубья быстро изнашиваются, образуются задиры.

Изнашивание передачи можно избежать, если предотвратить загрязнение, повысить твердость и качество обработки рабочих поверхностей. Чтобы зубья подольше не ломались необходимо правильно учесть: модуль сцепления, величину напряжения в зубе, прочность материала, а также соблюдать инструкции при производстве и применении.

Обслуживание

Техобслуживание зубчатой передачи состоит в следующем:

Периодически проводить визуальный осмотр основных узлов механизма, убедиться в отсутствии трещин, сколов и других дефектов.
Не допускать сверхнормативной выработки рабочих поверхностей передачи.
Проверять качество зацепления. Процедуру проводят с помощью краски, которую наносят на зуб. Измеряется величина пятна в месте контакта и оценивается его расположение по высоте зуба. Отрегулировать степень зацепления можно специальными прокладками.
Контролировать количество и чистоту масла.
Главными характеристиками, влияющими на продолжительность службы передачи, являются износостойкость зубьев, прочность на изгиб. Необходимо также учитывать: диаметр и модуль колеса; количество и размеры зубьев; периодичность и частоту работы передачи. Эти параметры производители должны указывать в сопроводительных документах, они должны соответствовать нормативным требованиям.

Зубчатые передачи представляют собой набор зубчатых колес, которые используются в широком спектре преобразования и передачи энергии. Они служат для передачи мощности от двигателя на приводимый механизм, а также для увеличения или уменьшения передаваемой мощности. Преобразование энергии включает: снижение скорости, увеличение выходного крутящего момента, изменение направления вращения вала или изменение угла поворота вала.

Зубчатые передачи, работающие в паре с электродвигателем, называют мотор-редукторами. Они широко используются в промышленности, а также в сельском хозяйстве. Любая из базовых зубчатых передач может быть изготовлена в виде мотор-редуктора.

Полезная информация для Вас

Редукторы NMRW

Мотор-редукторы RC

Редукторы 3МП40

Редукторы 3МП50

Зубчатые передачи – достоинства, недостатки, классификация.

Зубчатые передачи

В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большое – колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так к большому колесу.
При написании расчетных формул и указании параметров передачи шестерне присваивают индекс 1, колесу – индекс 2, например: d₁, d₂, n₁, n₂.
Зубчатые передачи являются самым распространенным видом механических передач, поскольку они могут надежно передавать мощности от долей до десятков тысяч киловатт при окружных скоростях до 275 м/с. По этой причине они широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

***

Достоинства зубчатых передач

К достоинствам этого вида механических передач относятся:

• Высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
• Малые габариты;
• Большой ресурс;
• Высокий КПД;
• Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники;
• Постоянство передаточного числа;
• Простота обслуживания;

***

Недостатки зубчатых передач

Как и любой другой вид механических передач, зубчатые передачи имеют ряд недостатков, к которым относятся:

• Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа;
• Шум при больших скоростях, обусловленный неточностями изготовления профиля и шага зубьев;
• Высокая жесткость, не дающая возможность компенсировать динамические нагрузки, что часто приводит к разрушению передачи или элементов конструкции (для примера – ременная или фрикционная передача при внезапных динамических нагрузках могут пробуксовывать).

***

Классификация зубчатых передач

Зубчатые передачи классифицируются по ряду конструктивных признаков и особенностей.
В зависимости от взаимного расположения осей, на которых размещены зубчатые колеса, различают передачи цилиндрические (при параллельных осях), конические (при пересекающихся осях) и винтовые (при перекрещивающихся осях).
Винтовые зубчатые передачи применяются ограниченно, поскольку имеют низкий КПД из-за повышенного скольжения в зацеплении и низкую нагрузочную способность. Тем не менее, они имеют и некоторые достоинства – высокую плавность хода и возможность выводить концы валов за пределы передачи в обе стороны.

На рисунке 1 представлены наиболее широко применяемые виды зубчатых передач:

          1 – цилиндрическая прямозубая передача;
          2 – цилиндрическая косозубая передача;
          3 – шевронная передача;
          4 – реечная передача;
          5 – цилиндрическая передача с внутренним зацеплением;
          6 – винтовая передача;
          7 – коническая прямозубая передача;
          8 – коническая косозубая передача;
          9 – коническая передача со спиралевидными зубьями;
         10 – гипоидная передача.

В зависимости от вида передаваемого движения различают зубчатые передачи, не преобразующие передаваемый вид движения и преобразующие передаваемый вид движения. К последним относятся реечные зубчатые передачи, в которых вращательное движение преобразуется в поступательное или наоборот. В таких передачах рейку можно рассматривать, как зубчатое колесо с бесконечно большим диаметром.
Среди перечисленных видов зубчатых передач наиболее распространены цилиндрические передачи, поскольку они наиболее просты в изготовлении и эксплуатации, надежны и имеют небольшие габариты.

В зависимости от расположения зубьев на ободе колес различают передачи прямозубые, косозубые, шевронные и с круговыми (спиральными) зубьями.
Шевронные зубчатые колеса можно условно сравнивать со спаренными косозубыми колесами, имеющими противоположный угол наклона зубьев. Такая конструкция позволяет избежать осевых усилий на валы и подшипники опор, неизбежно появляющихся в обычных косозубых передачах.

В зависимости от формы профиля зубьев различают эвольвентные зубчатые передачи и передачи с зацеплением Новикова.
Эвольвентное зацепление в зубчатых передачах, предложенное еще в 1760 году российским ученым Леонардом Эйлером, имеет наиболее широкое распространение.
В 1954 году в России М. Л. Новиков предложил принципиально новый тип зацеплений в зубчатых колесах, при котором профиль зуба очерчен дугами окружностей. Такое зацепление возможно лишь для косых зубьев и носит название по имени своего изобретателя – зацепление Новикова или профиль Новикова.
В принципе, возможно изготовление зубчатых передач и с другими формами зубьев – даже квадратными, треугольными или трапецеидальными. Но такие передачи имеют ряд существенных недостатков (непостоянство передаточного отношения, низкий КПД и т. д.), поэтому распространения не получили. В приборах и часовых механизмах иногда встречаются зубчатые передачи с циклоидальным зацеплением.

В зависимости от взаимного положения зубчатых колес передачи бывают с внешним и внутренним зацеплением. Наиболее распространены передачи с внешним зацеплением.

В зависимости от конструктивного исполнения различают закрытые и открытые зубчатые передачи. В закрытых передачах колеса помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса (картеры) и работают в масляных ваннах (зубчатое колесо погружают в масло до 1/3 радиуса).
В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании консистентной смазкой и не защищены от вредного воздействия внешней среды.

В зависимости от числа ступеней зубчатые передачи бывают одно- и многоступенчатые.

В зависимости от относительного характера движения осей зубчатых колес различают рядовые передачи, у которых оси неподвижны, и планетарные зубчатые передачи, у которых ось сателлита вращается относительно центральных осей.

***

Статьи по теме «Зубчатые передачи»:

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Зубчатые передачи – Слесарно-механосборочные работы

Категория:

Слесарно-механосборочные работы

Зубчатые передачи имеются почти во всех сборочных единицах промышленного оборудования. С их помощью изменяют по величине и направлению скорости движущихся частей станков, передают от одного вала к другому усилия и крутящие моменты.

В зубчатой передаче движение передается с помощью пары зубчатых колес. В практике меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, а большее — колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так и к колесу.

Зубчатое колесо, сидящее на ведущем валу, называют ведущим, а сидящее на ведомом валу — ведомым. Число зубьев зубчатого колеса обозначается буквой z.

В зависимости от взаимного расположения геометрических осей валов зубчатые передачи бывают: цилиндрические, конические и винтовые. Зубчатые колеса для промышленного оборудования изготовляют с прямыми, косыми и угловыми (шевронными) зубьями.

По профилю зубьев зубчатые передачи различают: эволь-вентные и циклоидальные. Помимо зубчатых передач с эволь-вентным зацеплением в редукторах применяют передачу Новикова с круговым профилем зубьев. Передача Новикова позволяет применять колеса с малым числом зубьев, а значит, имеет большое передаточное число и может передавать значительные мощности. Циклоидальное зацепление используется в приборах и часах.

Цилиндрические зубчатые колеса с прямым зубом служат в передачах с параллельно расположенными осями валов и монтируются на последних неподвижно или подвижно.

Зубчатые колеса с косым зубом применяют для передачи движения между валами, оси которых пересекаются в пространстве, а в ряде случаев и между параллельными валами, например, когда в передаче должны сочетаться повышенная окружная скорость колес и бесшумность их работы при больших передаточных отношениях до 15:1.

Косозубые колеса монтируют на валах только неподвижно.

Рис. 1. Зубчатые зацепления: а — цилиндрическое с прямым зубом, б — то же, с косым зубом, в — с шевронным зубом, г — коническое, д — колесо — рейка, е — червячное, ж — с круговым зубом

Работа косозубых колес сопровождается осевым давлением. Осевое давление можно устранить, соединив два косозубых колеса с одинаковыми, но направленными в разные стороны зубьями. Так получают шевронное колесо (рис. 1, в), которое монтируют, обращая вершину угла зубьев в сторону вращения колеса. На специальных станках шевронные колеса изготовляют целыми из одной заготовки.

Конические зубчатые передачи различают по форме зубьев: прямозубые, косозубые и круговые.

На рис. 1, г показаны конические прямозубые, а на рис. 1, ж – круговые зубчатые колеса. Их назначение – передача вращения между валами, оси которых пересекаются. Для пересекающихся осей применяют также червячные передачи (рис. 1, е). Конические зубчатые колеса с круговым зубом применяются в передачах, где требуется особая плавность и бесшумность движения.

На рис. 1, д изображены зубчатое колесо и рейка. В этой передаче вращательное движение колеса преобразуется в прямолинейное движение рейки.

Элементы зубчатого колеса. В каждом зубчатом колесе (рис. 2) различают три окружности (делительную, окружность выступов, окружность впадин) и, следовательно, три соответствующих им диаметра.

Делительная, или начальная, окружность делит 3Уб по высоте на две неравные части: верхнюю, называемую головкой зуба, и нижнюю, называемую ножкой зуба. Высоту головки зуба принято обозначать ha, высоту ножки — hf, а диаметр окружности — d.

Окружность выступов – это окружность, ограничивающая сверху профили зубьев колеса. Обозначают ее da.

Окружность впадин проходит по основанию впадин зубьев. Диаметр этой окружности обозначают df.

Расстояние между серединами двух соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности, называется шагом зубчатогозацепления. Шаг обозначают буквой Р. Если шаг, выраженный в миллиметрах, разделить на число л = 3,14, то получим величину, называемую модулем. Модуль выражают в миллиметрах и обозначают буквой т.

Дуга делительной окружности в пределах зуба называется толщиной зуба, дуга S1 — шириной впадины. Как правило, S = = Sx. Размер b зуба по линии, параллельной оси колес, называется длиной зуба.

Радиальный зазор — кратчайшее расстояние между вершиной зуба и основанием впадины сопряженного колеса.

Боковой зазор — кратчайшее расстояние между нерабочими профильными поверхностями смежных зубьев, когда их рабочие поверхности находятся в контакте.

С модулем связаны все элементы зубчатого колеса: высота головки зуба ha = т, высота ножки зуба hf= 1,2т, высота всего зуба h = 2,2 т.

Зная число зубьев z, с помощью модуля можно определить диаметр делительной окружности зубчатого колеса d = zm.

Рис. 2. Схема зацепления в передачах цилиндрическими зубчатыми колесами

Формулы, с помощью которых можно определить параметры цилиндрических зубчатых колес в зависимости от модуля и числа зубьев, приведены в табл. 5.

Тихоходные зубчатые колеса изготовляют из чугуна или углеродистой стали, быстроходные — из легированной стали. После нарезания зубьев на зуборезных станках зубчатые колеса подвергают термической обработке, чтобы увеличить их прочность и повысить стойкость против износа. У колес из углеро-

диетой CTa.‘irf поверхность зубьев улучшают химико-термическим способом — цементацией и потом закалкой. Зубья быстроходных колес после термической обработки шлифуют или притирают, Применяется также поверхностная закалка токами высокой частоты.

Чтобы зацепление было плавным и бесшумным, одно из двух колес в зубчатых парах в отдельных случаях, когда это позволяет нагрузка, выполняют из текстолита, древеснослои-стого пластика ДСП-Г или капрона. Для облегчения зацепления зубчатых колес при включении посредством перемещения по валу торцы зубьев со стороны включения закругляют.

Зубчатые передачи бывают открытые и закрытые. Открытые передачи, как правило, тихоходные. Они не имеют корпуса для масляной ванны и периодически смазываются густой смазкой. Закрытые передачи заключены в корпуса. Зубчатые колеса закрытых передач смазываются или в масляной ванне, или струйной смазкой под давлением.

По быстроходности зубчатые передачи разделяются на следующие виды (м/с): весьма тихоходные — v < 0,5, тихоходные — 0,5 < v < 3, среднескоростные — 3 < v < 15, скоростные — 15 < v < 40, высокоскоростные — v > 40.

Точность изготовления колес и сборка передач должны соответствовать государственному стандарту. Для цилиндрических, конических и червячных зубчатых передач установлено 12 степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точности степенями 1 —12.

Наиболее точные 1-я и 2-я степени являются резервными, так как современные возможности производства и контроля не могут обеспечить изготовление точных колес. 12-я степень также резервная, так как согласно действующим ГОСТам зубчатые колеса пока не выполняются грубее 12-й степени точности.

Большое применение имеют зубчатые передачи 6, 7, 8 и 9-й степеней точности. Краткие характеристики наиболее распространенных зубчатых и червячных передач (6-й — 9-й степеней точности) приведены в табл. 6. Каждая степень точности зубчатой передачи соответствует нормали кинематической точности, установленной ГОСТом, а также плавности работы колеса и контакта зубьев.

Посадка зубчатых колес на валы ничем не отличается от посадки шкивов, поэтому ниже описана только проверка, регулирование зубчатых и червячных передач.

Основными техническими требованиями к зубчатым сборочным единицам являются следующие:
1. Зубья колес при проверке на краску должны иметь зону касания не менее 0,3 длины зуба, а по профилю — от 0,6 до 0,7 высоты зуба.
2. Радиальное торцовое биение колес не должно выходить за пределы, установленные техническими требованиями.
3. Оси валов сцепляющихся колес и оси гнезд корпусов должны лежать в одной плоскости и быть между собой параллельными. Допускаемые отклонения указаны в технических условиях.
4. Между зубьями сцепляющихся колес необходим зазор, величина которого зависит от степени точности передачи и определяется по таблице.
5. Собранная сборочная единица испытывается на холостом ходу или под нагрузкой. Она должна обеспечивать соответствующую прочность для передачи мощности, плавность хода и умеренный нагрев подшипниковых опор (не свыше 323 К, или 50 °С).
6. Передача должна работать плавно и почти бесшумно.

Ниже описан порядок сборки некоторых сборочных единиц составных зубчатых колес.

Зубчатый венец устанавливают на центрирующий бурт А ступицы и предварительно закрепляют тремя-четырьмя временными болтами, имеющими меньший диаметр. Сборочную единицу проверяют на оправке на радиальное биение и венец закрепляют временными болтами. Оставшиеся отверстия под болты в ступице и венце с помощью кондуктора совместно развертывают и зенкуют, а затем в эти отверстия вставляют нормальные болты, а временные болты снимают и освободившиеся отверстия обрабатывают так же, как и первые. После установки нормальных болтов во все отверстия зубчатое колесо окончательно проверяют на биение. В тяжелонагруженных передачах затягивать болты целесообразно динамометрическим ключом, чтобы на плоскостях фланцев создать силу трения, момент которой превосходил бы крутящий момент, передаваемый зубчатым колесом.

Зубчатый венец напрессовывают на диск ступицы с натя-том. Чтобы облегчить операцию и избежать возможных перекосов, венец предварительно нагревают в масляной ванне или специальном индукторе т. в. ч. до 393-423 К (120-150 °С). Затем сверлят отверстия под стопоры. Вместо стопоров нередко крепление осуществляют заклепками. В этом случае отверстия сверлят насквозь, устанавливают в них заклепки и расклепывают на прессах.

При установке зубчатых сборочных единиц на валах наиболее часто встречаются следующие погрешности: качание зубчатого колеса на шейке вала, радиальное биение по окружности выступов, торцовое биение и неплотное прилегание к упорному буртику вала.

На качание сборочную единицу проверяют обстукиванием напрессованного зубчатого колеса молотком из мягкого металла.

Проверку на радиальное и торцовое биение сборочной единицы — зубчатое колесо с валом производят на призмах или в центрах.

Рис. 3. Монтаж составных зубчатых колес и проверка на биение: а — составное зубчатое колесо, закрепленное болтами, б — закрепленное стопорами, в — схема проверка сборочной единицы вал — зубчатое колесо на радиальное и торцовое биение

Для этого вал укладывают на призмы, регулируют положение седла призмы винтами и устанавливают вал параллельно поверочной плите по индикатору. Во впадину колеса укладывают цилиндрический калибр, диаметр которого должен составлять 1,68 модуля зацепления колеса. Стойку с индикатором устанавливают так, чтобы ножка его вошла в соприкосновение с калибром и с натягом на один-два оборота стрелки. При этом замечают показание индикатора, затем, перекладывая калибр через 2-3 зуба и поворачивая колесо, подводят калибр к ножке индикатора. Отмечают показание стрелки и определяют величину диаметрального биения. Допустимое биение торца и диаметра венца зубчатого колеса зависит от степени точности колеса по ГОСТу. Торцовое биение проверяют индикатором.

Правильное зацепление зубьев происходит при параллельности осей колес, отсутствии их скрещивания и сохранении расстояния между осями валов, равного расчетной величине. Параллельность расположения осей подшипников корпуса зубчатой передачи (рис. 4) проверяют штихмассом, штангенциркулем и индикатором. Расстояние между осями подшипников проверяют контрольными оправками, устанавливаемыми в корпус. Расстояние измеряет или между оправками, или по их наружной поверхности.

Рис. 4. Схема проверки параллельности и перпендикулярности осей отверстий и валов контрольным валом и универсальным измерительным инструментом

Определив размеры или на обеих сторонах, устанавливают непараллельность осей отверстий подшипников. Чтобы добиться требуемого межосевого расстояния и параллельности, смещают корпуса подшипников. Непараллельность в вертикальной плоскости может быть определена при наложении уровня на каждый из валов. Величина непараллельности в этом случае будет равна разности показаний уровня в угловых делениях. Обычно цена деления уровней дается в долях миллиметра на 1 мм и для перевода показаний уровня в угловые секунды цену деления нужно умножить на число 200.

Например, цена деления уровня 0,1 мм на 1 м соответствует 20 угловым секундам (0,1-200/1 =20”).

От степени точности колес и передач устанавливают нормы бокового зазора. Основными являются нормы нормального гарантированного зазора (обозначаемого буквой X), компенсирующего уменьшение бокового зазора от нагрева передачи.

На рис. 5, а показана проверка бокового зазора, которую в цилиндрических зубчатых колесах выполняют щупом или индикатором. На валу одного из зубчатых колес крепят поводок, конец которого упирают в ножку индикатора, установленного на корпусе сборочной единицы. Другое зубчатое колесо удерживают от проворачивания фиксатором. Затем поводок вместе с валом и колесом слегка поворачивают то в одну, то в другую сторону, а это можно сделать только на величину зазора в зубьях. По показанию индикатора определяют боковой зазор. Наименьший боковой зазор С„ указывают в технических условиях на сборку сборочной единицы. При межосевом расстоянии 320 — 500 мм для передач средней точности зазор этот должен быть не менее 0,26 мм. Наиболее точно боковые зазоры измеряют с помощью индикаторных приспособлений так называемым выносным методом. Приспособления позволяют производить замеры зазора в глухих передачах.

На рис. 5,б показано одно из таких приспособлений. Оно состоит из крестовины, закрепленной на валу редуктора рукоятками, и стойки с индикатором. Стойку с индикатором ввертывают в хомут, закрепляют винтом к крышке редуктора. При покачивании вала рукой до соприкосновения плоскости крестовины с ножкой индикатора, закрепленного на неподвижной крышке редуктора, определяют боковой зазор между зубьями. Малое колесо передачи должно быть неподвижным.

Рис. 5. Схема проверки бокового зазора индикатором: а — открытым способом, б — выносным

Замеренный зазор следует отнести к диаметру начальной окружности зубчатого колеса, на валу которого закреплена крестовина.

Таким же образом проверяют боковой зазор и для других пяти положений крестовины, при повороте ее вместе с валом на угол 60°. По результатам замеров определяют колебание величины боковых зазоров и судят о качестве собранной передачи. В зависимости от модуля и точности зубчатой передачи допустимая разность боковых зазоров составляет 0,08—0,15 мм.

Неправильное пятно касания и неправильное место расположения на зубьях являются следствием погрешностей, возникших при обработке и сборке колес, валов, корпусов редукторов, подшипников. На рис. 6,б отпечаток краски расположен односторонне. Причиной неправильного пятна контакта может быть перекос колеса на зуборезном станке или перекос отверстий в корпусе редуктора.

Если зуб колеса утоплен со стороны торца и при поворачивании на 180° положение не меняется, то, следовательно, перекошена ось отверстия в корпусе. Эту погрешность устраняют запрессовкой новой втулки и растачиванием ее или перепрессовкой пальца зубчатого колеса, если оно посажено на палец.

На рис. 6, в показан слишком большой зазор по всему венцу. Возможные причины: межосевое расстояние в корпусе недостаточное или слишком большое. Устраняют погрешность

перепрессовкой втулок в корпусе и их повторным растачиванием.

Недостаточный зазор по всему венцу показан на рис. 6, г. Возможные причины малой величины зазора: излишняя или недостаточная толщина зуба у одного или у обоих колес. В этом случае заменяют колеса или используют корпус с другим межосевым расстоянием.

Реклама:

Читать далее:

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Gear Application | KHK Шестерни

Gear Applications для лучшего понимания шестерен

На этой странице мы представляем множество приложений для зубчатых передач. Чтобы эффективно использовать шестерни в механических конструкциях, необходимо иметь идеи и опыт, помимо знания расчетов прочности и размеров и понимания механических чертежей.

Из следующих видеороликов вы можете увидеть, как часто используются прямозубые цилиндрические шестерни, шестерни с внутренним зацеплением, рейки, конические шестерни, винтовые передачи и червячные передачи.Они демонстрируют применение в механизмах перемешивания, измерения, резки и дифференциала, и можно получить представление об этих применениях. Можно увидеть изменения в направлениях передачи энергии, например, между параллельными валами, линейным движением, пересекающимися валами, непересекающимися валами и т. Д.

Фактический выбор зубчатых колес требует рассмотрения многих элементов, таких как выбор материалов, необходимость шлифования зубьев для повышения точности, необходимость термообработки для повышения прочности, требования к чистоте поверхности и т. Д., но пока достаточно изучить механическую конструкцию и способы применения шестерен, просмотрев эти примеры применения.

Особая благодарность:
All Merit Enterprise Co., Ltd. (Тайвань)
http://www.amx.com.tw/
Примеры дизайна и производства в видеороликах, представленных г-ном Ванем из All Merit Enterprise Co., Ltd.

AMX-17
Механизм, использующий винтовые шестерни и угловые угловые шестерни

Зубчатые колеса, используемые в этом станке:
SAM, SN, PN, SM, AMX

AMX-16
Двухтактный – параллельный рычажный механизм

Реека и шестерня, используемые в этой машине:
SB, AN, SN, SS, SR

Ссылки по теме:
Gear Rack

AMX-15
Механизм увеличения скорости

Шестерни, используемые в этом станке:
SB, SSG

AMX-14A
Часовой механизм

Шестерни, используемые в этом станке:
SM, SW, CG, SSY, SRT, SRT-C, AMX

AMX-13
Круглый механизм открывания / закрывания шестерен

Шестерни, используемые в этом станке:
SSG, SWG, AG, SR, SSA

AMX-12
Червячный механизм перемешивания

Шестерни, используемые в этой машине:
SW, BG

AMX-10B
Автомобильный трансмиссионный механизм

Шестерни, используемые в этой машине:
SBS, SM, PM

AMX-10A
Базовый редуктор дифференциала

Шестерни, используемые в этой машине:
PM, SM, SW, BG

AMX-09
Механизм редуктора планетарной передачи

Шестерни, используемые в этой машине:
KHK Custom gears, AMX

AMX-08B
Редуктор скорости Ferguson (внутренние шестерни)

Шестерни, используемые в этом станке:
KHK Custom шестерни, AMX

AMX-08A
Редуктор скорости Ferguson (внешние шестерни)

Шестерни, используемые в этой машине:
AMX

AMX-07C
Планетарный редуктор и редуктор скорости шкива

Шестерни, используемые в этой машине:
SI, AMX

AMX-07B
Двухступенчатый планетарный редуктор

Шестерни, используемые в этой машине:
SS, PS, SI

AMX-07A
Одноступенчатый планетарный редуктор

Шестерни, используемые в этой машине:
SS, PS, SI

Зубчатые передачи

KHK используются в различных отраслях промышленности в большом количестве машин.В списке ниже показаны основные области применения (отраслевая категория).

• Автоматизация производства
• Упаковочная машина
• Роботы промышленные
• Пищевое оборудование
• Машина для производства автомобилей
• Станкостроение
• Погрузочно-разгрузочные работы
• Печатная машина
• Автомат для резки и сварки
• Аппарат для медицины и косметологии
• Строительная машина
• Станок для обработки дерева / стекла
• Сельскохозяйственная техника

Ссылки по теме:
齿轮 应用
Типы и механизмы зубчатых редукторов

и их применение – Блог CLR

Аэронавтика, горнодобывающая промышленность, производственные цепочки в автомобильном секторе, фармацевтическая промышленность, текстильная промышленность … секторов и областей, в которых вы можете найти машин, в которых используются различные типы передач. в изобилии.

Постепенная замена старых ремней и шкивов шестернями обусловлена ​​ более высокой производительностью, которую они обеспечивают .

Шестерни, основная работа которых основана на соединении между короной и шестерней в качестве звездочек, изготавливаются из различных материалов и с различной шириной зуба, шириной торца, окружностью головки и шагом окружности.

В этой статье мы расскажем о наиболее важных модальностях различных типов зубчатых колес

Типы зубчатых колес на рынке

Далее мы рассмотрим несколько подтипов, которые могут быть сделаны из различных типов зубчатых колес. шестерни, которые сегодня используются чаще всего.

В соответствии с их зубьями: параллельная ось и перпендикулярная ось

Основное различие типов зубчатых колес, имеющихся на рынке, заключается в положении и форме их зубьев . В этом смысле они подразделяются на шестерни с параллельными осями и непараллельные оси.

Зубчатые колеса с параллельными осями

• Цилиндрические цилиндрические зубчатые колеса. Они создают радиальные реактивные нагрузки на оси и передают мощность через параллельные валы. Этот тип передачи является самой простой передачей и обычно используется для малых и средних скоростей , так как при увеличении скорости он создает шум.
• Цилиндрические цилиндрические зубчатые колеса. Передача мощности происходит так же, как и в предыдущем типе шестерен, но теперь ось может быть непараллельной (шнек-коронка) или параллельной . Их зубья наклонены по отношению к оси вращения, и они передают больше движения и с более высокой скоростью , чем цилиндрические цилиндрические зубчатые колеса. Они более плавные и бесшумные, но вместо этого требуют больше смазки и быстрее изнашиваются.
• Двойные косозубые шестерни или шестерни в елочку. Они сочетают в себе правую и левую спираль. Симметричная ветвь создает противоположную и равную тягу. Они устраняют осевое усилие , что означает, что подшипники и опоры больше не должны его поглощать.

Зубчатые колеса с параллельными осями включают прямозубые, косозубые и двойные косозубые цилиндрические зубчатые колеса.

Непараллельные осевые шестерни

• Винтовые шестерни (перекрестно-косозубые шестерни). Они выполняют движение клина или винта , что приводит к высокой степени скольжения на боковых сторонах зуба.Легко собираемые, они должны иметь одинаковые нормальные диаметральные ступени, чтобы шестерня была адекватной. Они могут идти в том же направлении или в противоположном направлении.
• Прямозубые или прямозубые конические шестерни. Малоиспользуемые в настоящее время, они передают движение оси , которые разрезаются в той же плоскости , обычно под прямым углом, посредством конических зубчатых поверхностей. Зубцы сходятся на пересечении осей. Они часто используются для замедления с осями, расположенными под углом 90 градусов, и являются шумными.
• Спиральные конические шестерни. Их контактная поверхность больше на по сравнению с прямолинейными коническими зубчатыми колесами. Они могут передавать движение оси, которая режется и используется для снижения скорости на валах на 90 градусов.
• Гипоидные шестерни. Их шестерня атаки смещена относительно оси короны. Они отличаются долгим сроком службы и низким уровнем шума , которые они производят, хотя для них требуются масла с экстремальным давлением. Они используются в лодках и промышленных машинах.
• Червячные колеса и червячные винты У них есть червячный винт, который выполняет функцию проводника, и заводную головку, приводимую в движение им. Винт перемещает заводную головку с поворотом на . Хотя обычно угол между осями составляет 90 градусов, он может быть другим.

Для получения дополнительной информации: косозубые или прямозубые шестерни?

Типы шестерен специального назначения

• Внутренние или кольцевые шестерни. Они похожи на цилиндрические шестерни , хотя их зубья шлифуются не снаружи, а на внутренней стороне колеса или кольца с ободом.Шестерня приводит в движение внутренние шестерни и поддерживает направление угловой скорости.
• Планетарные передачи. Также называется планетарной шестерней , это зубчатая передача , в которой центральная шестерня имеет одну или несколько внешних шестерен вокруг себя. Они обычно используются для автомобильных трансмиссий.
• Рейка и шестерня. Используемые в токарных станках для перемещения продольной каретки, они не имеют передаточного числа, а имеют отношение длины .В данном случае это называется расстоянием между осями, поскольку рейка относится к категории шестерен бесконечного диаметра.

Материалы, используемые для изготовления шестерен

Закаленная сталь является одним из наиболее распространенных материалов для различных типов шестерен, а также алюминия . Другие используемые материалы:

• Высокопрочные стали
• Кованые нержавеющие стали
• Сплавы на основе меди
• Литые или кованые алюминиевые сплавы
• Чугун или серый чугун
• Магниевые сплавы

Что касается пластичных материалов , которые обладают самозатухающими свойствами , выделяются поликарбонат (ПК), полиамид или ПВХ, а также ацетальные смолы.Кроме того, среди нетопливных материалов наиболее часто используются полиэфирэфиркетон (PEEK), политетрафторэтилен (PTFE) и жидкокристаллические полимеры (LCP).

Это может вас заинтересовать: Зачем улучшать механизмы безопасности с помощью негорючего пластика

Применения и утилиты зубчатых передач

Различные типы зубчатых колес присутствуют во многих секторах , например:

• сельскохозяйственный сектор , в котором они играют ключевую роль в выполнении механизированных задач, таких как посев, вспашка или орошение, а также в самих тракторах.
• В автомобильной области их функция обычно состоит в том, чтобы действовать как передатчики сил и регулировать скорость.
• Что касается военно-морских транспортных средств , механизмы работают на рыболовных судах, подводных лодках, рабочих катерах или яхтах.
• В генерации ветровой энергии шестерни увеличивают скорость генераторов, функция, которая также используется в цементной промышленности. Вальцовые станы используются для транспортировки слябов и для прокатных станов.

Кроме того, существует четыре применения зубчатых колес, которые особенно символичны, и которые применяются в бесчисленных секторах и областях:

1.Гидравлический насос

Преобразует вращательную механическую энергию в гидравлическую энергию . Он состоит из пары сцепленных шестерен и имеет ведомый вал и привод, который приводится в движение валом двигателя.

Этот, из-за смещения, вызванного контактом между зубьями шестерен, вращает ведомый вал.

2. Редуктор скорости

Они используют пар круглых и зубчатых передач для эффективного и безопасного снижения скорости двигателя. Кроме того, они используют шестерни самого разного диаметра, чтобы снизить скорость вращения.

3. Дифференциал

Широко используется в автомобильном секторе , он упрощает вращение двух ведущих колес автомобиля с разной скоростью, чем другие.

Дифференциал состоит из двух планетарных шестерен , прикрепленных к концам полуосей колес, и двух других сателлитов или конических шестерен , расположенных на концах оси, несущей сателлиты.

4. Коробка передач

Он соединяет двигатель с трансмиссией через различные передаточные числа.Также снижает частоту вращения двигателя .

Некоторые шариковые подшипники поддерживают валы шестерен. Он соединен с маховиком двигателя через муфту или гидротрансформатор.

Как и где найти подходящие типы редукторов

Выбор правильного типа редуктора очень важен для предотвращения простоев и дорогостоящего ремонта в любой промышленной среде.

Эффективность этих механизмов определяется несколькими факторами , такими как конструкция, контактное усилие, прочность на изгиб или вибрация, создаваемая различными соединениями между шестернями..

Ссылки по теме: Советы, которые следует учитывать при покупке передач

CLR (Levantine Gear Company) предлагает консультационные услуги в области проектирования и интегральных прототипов, а также широкий каталог механических компонентов и признанный опыт работы в отрасли, со специализацией более 25 лет.

Все это привело к тому, что CLR позиционирует себя как эталон в производстве мотор-редукторов и коробок передач , что позволяет гарантировать полное удовлетворение качеством своей продукции.

Возглавляя команду инженеров, использующих новейшие технологии, CLR является полноправным партнером в области логистики, производства и обслуживания клиентов , что позволяет удовлетворять самые высокие требования и предоставлять полный спектр консультационных услуг.

Вам нужно найти подходящий компонент для ваших приводных проектов? Свяжитесь с нами, и мы поможем вам.

Типы шестерен | Материал, используемый в зубчатых колесах

Главная страница – Блог – Проектирование машин

Зубчатые колеса являются элементами передачи энергии.Именно Gears определяет крутящий момент, скорость и направление вращения всех ведомых элементов машины. Вообще говоря, типы снаряжения можно разделить на пять основных категорий. Это шпоры, спирали, скосы, гипоиды и червяки. В разных типах шестерен существует много хитросплетений. На самом деле выбор типа шестерни – не очень простой процесс. Это зависит от ряда соображений. Факторы, которые влияют на это, – это физическое пространство и расположение вала, передаточное число, нагрузка, точность и уровень качества.

Ряд зубчатых колес изготавливается с использованием различных материалов и с различными характеристиками в зависимости от промышленного применения. Эти шестерни доступны с различными мощностями, размерами и передаточными числами, но основная функция заключается в преобразовании входной мощности первичного двигателя в выходную мощность с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения. Эти зубчатые передачи находят применение почти во всех отраслях, от сельского хозяйства до авиакосмической, от горнодобывающей до целлюлозно-бумажной промышленности.

Некоторые из популярных типов используемых шестерен:

Цилиндрические шестерни представляют собой прямозубые шестерни с радиальными зубьями, которые используются для передачи мощности и движения между параллельными осями. Эти шестерни широко используются для увеличения или уменьшения скорости, высокого крутящего момента и разрешения для систем позиционирования. Эти шестерни могут быть установлены либо на ступице, либо на валу. Шестерни доступны в различных размерах, дизайне, форме, а также предлагают множество функций и функций для удовлетворения различных промышленных требований.

Цилиндрические зубчатые колеса изготавливаются из материалов высшего качества, таких как:

• Металл – сталь, чугун, латунь, бронза и нержавеющая сталь.
• Пластик – ацеталь, нейлон и поликарбонат.

Материалы, используемые для изготовления этих шестерен, используются с учетом определенных факторов, включая расчетный срок службы, требования к передаче мощности, уровень шума.

• Центр шестерни
• Диаметр отверстия
• Диаметр вала

Эти шестерни находят широкое применение в ряде областей, включая:

• Текстиль
• Промышленное строительство

Конические шестерни – это механические устройства, используемые для передачи механической энергии и движения.Эти шестерни широко используются для передачи мощности и движения между непараллельными осями и предназначены для передачи движения между пересекающимися осями, как правило, под прямым углом. Зубья конической шестерни могут быть прямыми, спиральными или гипоидными. Шестерни подходят, когда необходимо изменить направление вращения вала.

Материалы, используемые для изготовления этих шестерен, используются с учетом определенных факторов, включая расчетный срок службы, требования к передаче мощности, уровень шума.Некоторые из важных используемых материалов:

• Металл – сталь, чугун и нержавеющая сталь.
• Пластик – Ацеталь и поликарбонат.

• Центр шестерни
• Диаметр отверстия
• Диаметр вала

Эти шестерни находят широкое применение в ряде областей, включая:

промышленность
• Текстильная промышленность
• Продукция промышленного машиностроения

---

косозубая шестерня


Цилиндрическая шестерня – это популярный тип шестерни, зубья которой срезаны под углом, что обеспечивает более плавное и плавное зацепление зубчатых колес.Цилиндрические шестерни представляют собой усовершенствование по сравнению с цилиндрическими шестернями. Зубья косозубых шестерен специально срезаны под углом, чтобы быть обращенными к шестерне. Когда два зуба на зубчатой ​​передаче входят в зацепление, она начинает контакт на одном конце зуба, который постепенно расширяется с вращением шестерни, пока оба зуба не войдут в полное зацепление. Шестерни доступны в различных размерах, формах и конструкциях. соответствовать требованиям заказчика.

Используемые материалы

Эти шестерни могут быть изготовлены из материалов высшего качества, включая нержавеющую сталь, сталь, чугун, латунь и т. Д.в зависимости от приложения.

Использование косозубых шестерен

Эти шестерни используются в областях, где требуются высокие скорости, большая передача мощности или где важна защита от шума.

• Автомобили
• Текстиль
• Аэрокосмическая промышленность
• Конвейеры

---

червячная передача


Червячная передача – это тип шестерни, которая взаимодействует с червяком для значительного снижения скорости вращения или позволяет передавать более высокий крутящий момент. Шестерня может иметь более высокое передаточное число, чем прямозубые цилиндрические шестерни того же размера.

Используемые материалы

Червячные передачи могут быть изготовлены из различных материалов в зависимости от конечного применения. Вот некоторые из наиболее часто используемых материалов:

• Латунь
• Нержавеющая сталь
• Чугун
• Алюминий
• Закаленная сталь

Шестерни могут работать в сложных условиях и способны значительно снижать скорость. Шестерни также передают высокие нагрузки при высоких передаточных числах.

Типы червячных передач
• Бесконтактные
• Одинарные
• Двухходовые
Использование червячных передач

Эти шестерни находят применение в:

• Электродвигатели
Шлифованные шестерни


Обычно шлифование задумано в контексте массового производства шестерен высшего качества как формы вторичной обработки.Мы склонны забывать, что шлифование – это, по сути, основной процесс на этапе производства зубчатых колес с закалкой. Кроме того, зубья высокоточных зубчатых колес с мелким шагом шлифованы полностью из самой заготовки. Появление траления также привело к разработке и производству зубчатых колес. С тех пор шлифованные шестерни значительно улучшились с точки зрения конструкции и точности компонентов. Эти шестерни обеспечивают высокую точность передачи, превосходную эффективность, большую грузоподъемность, коррекцию профиля и долговечность.Шлифованные шестерни могут быть изготовлены из различных материалов, таких как чугун, углеродистая сталь, легированная сталь, закаленная сталь, бронза и другие.

Преимущества шлифованных шестерен

Шлифованные шестерни предлагают пользователям различные преимущества, некоторые из которых:

• Высокая точность: Достижение высокой точности не является сложной задачей для шлифованных шестерен, поскольку в процессе шлифования они небольшое удаление материала на последнем проходе.
• Превосходная чистота поверхности: Шлифование делает поверхность шлифованных шестерен более блестящей, чем поверхность, полученная с помощью любой другой техники обработки.
• Повышенная гибкость: Закаленные стальные сплавы могут использоваться для изготовления шлифованных зубчатых колес, что придает им дополнительную гибкость.
• Минимальное поверхностное напряжение: В шлифованных зубчатых колесах существует минимальное остаточное поверхностное напряжение.
• Грузоподъемность: Зубчатые передачи демонстрируют более высокую грузоподъемность.
• Немного поношенное: Зубчатые шестерни имеют минимальный износ, что продлевает срок их службы.

Ограничения шлифованных зубчатых колес

Хотя шлифованные зубчатые колеса обладают множеством преимуществ и преимуществ, они также имеют некоторые ограничения:

• Существует ограничение на процедуры шлифования, и это касается черных металлов.
• Твердые металлы можно шлифовать более эффективно и лучше, чем мягкие.
• В случае червячных или косозубых шестерен шлифование может быть не идеальным решением. Это связано с тем, что часто возникают отклонения в плане снятия и профиля.
• Зубошлифовальные станки не так популярны, как зубофрезерные.
• Измельчение требует более высоких затрат, так как это вторичная операция.
Применения

Эти шестерни находят широкое применение в ряде областей, включая:

• Высокоскоростное вращение: Зубчатые шестерни идеальны для применений, где требуется устойчивость к шуму и вибрации в случае высокоскоростного зубчатые передачи.Примером может служить шлифованная прямозубая шестерня.
• Позиционирование: CP-рейки и шестерни рекомендуются для идеального позиционирования. В этих случаях для уменьшения ошибок по тангажу при расчетах используются шлифованные шестерни.

---

прецизионные шестерни


Прецизионные шестерни – это приводы, изготавливаемые по индивидуальному заказу, которые могут быть разработаны для различных целей и областей применения. Эти шестерни обычно используются в условиях небольшой нагрузки. Прецизионные шестерни, как правило, предпочтительны из-за их точной, плавной, компактной, бесшумной и надежной работы.Прецизионные передачи могут изготавливаться по чертежам заказчика или по функциональному описанию в зависимости от области применения. К различным типам прецизионных зубчатых передач относятся: – прямозубые, косозубые, червячные, антизазорные, кластерные, муфтовые, торцевые, планетарные, зубчатые в сборе, коробки передач, конические зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса, метрические зубчатые колеса. , внутренние шестерни, промежуточные шестерни, зубчатая рейка и шестерня, червяки, червячные валы, шлицы, шлицевые валы, валы se и многое другое.Эти шестерни могут изготавливаться в соответствии с точными техническими требованиями заказчика или в соответствии с потребностями применения. Качество и производительность прецизионных шестерен зависят от качества заготовки, в которой они вырезаются. Таким образом, важно соблюдать жесткие допуски без шлифования. Прецизионные шестерни известны своей безотказной превосходной производительностью, длительным сроком службы, отличной обработкой поверхности и возможностью настройки. Эти шестерни используются в различных промышленных приложениях, таких как тяжелое машиностроение, литье металлов, обработка металлов, строительство и т. Д.

---

зубчатая рейка


Рейка обычно используется для преобразования вращательного движения в поступательное. Это плоский стержень, на котором зацепляются зубья ведущей шестерни. Это своего рода шестеренка, ось которой находится в бесконечности. Эти шестерни предназначены для широкого спектра применений.

Используемые материалы С учетом области применения используются самые разные материалы. Некоторые широко используемые материалы:
• Пластик
• Латунь
• Сталь
• Чугун

Эти шестерни обеспечивают более тихую и плавную работу.Механизм обеспечивает меньший люфт и лучшее чувство рулевого управления.

Использование зубчатой ​​рейки

Зубчатая передача обычно используется в рулевом механизме автомобилей. Другие важные области применения зубчатых колес:

• Строительное оборудование
• Станки
• Конвейеры
• Погрузочно-разгрузочные работы
• Роликовые подающие

---

Звездочка


Звездочка – это шестерня с металлическими зубьями, которая входит в зацепление с цепью. Также известное как зубчатое колесо, это небольшое зубчатое кольцо, которое можно установить на заднее колесо.Это тонкое колесо с зубьями, которые входят в цепь.

Используемые материалы Для производства звездочек высшего качества, используемых в различных отраслях промышленности, можно использовать самые разные материалы. Некоторые из используемых материалов:
• Нержавеющая сталь
• Закаленная сталь
• Чугун
• Латунь
Использование звездочек

Эта простая шестерня находит применение в различных областях, включая:

• Пищевая промышленность
• Велосипеды
• Мотоциклы
• Автомобили
• Танки
• Промышленные машины
• Кинопроекторы и камеры

---

Сегментные шестерни


Сегментные шестерни, как следует из названия, в основном представляют собой шестерни.Эти шестерни состоят из большого количества деталей, которые представляют собой небольшие части круга. Сегментная шестерня соединена с рычагами или элементами водяного колеса. Сегментная шестерня имеет часть для приема или передачи возвратно-поступательного движения от зубчатого колеса или на него. Эти шестерни также содержат сектор кругового кольца или шестерни. Также имеются зубцы на периферии. Сегментные шестерни доступны с различной отделкой, например, без обработки или с термообработкой, и могут быть спроектированы как отдельный компонент или как целая система.

Применения Сегментные шестерни, которые в основном представляют собой зубчатые колеса, используются в различных промышленных целях. Эти шестерни обладают различными преимуществами, такими как повышенная гибкость, превосходное качество поверхности, высокая точность и минимальный износ. Некоторые из вариантов использования сегментных шестерен:

---

Планетарные шестерни


Планетарные шестерни – это внешние шестерни, которые вращаются вокруг центральной солнечной шестерни. Планетарные передачи могут создавать разные передаточные числа в зависимости от того, какая передача используется в качестве входной, а какая – в качестве выходной.

Используемые материалы

Шестерни могут быть изготовлены из различных материалов, включая:

• Нержавеющая сталь
• Закаленная сталь
• Чугун
• Алюминий

Шестерни подходят для редуктора электродвигателей с высокой частотой вращения. для использования в приложениях с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения. Эти шестерни используются в точных инструментах из-за их надежности и точности.

Использование планетарных шестерен

Эти шестерни являются наиболее широко используемыми шестернями, имеющими различные применения, в том числе:

• Сахарная промышленность
• Энергетика
• Ветряные турбины
• Морская промышленность
• Сельское хозяйство

---

Внутренние шестерни
Внутренняя шестерня – это полая шестерня с зубьями на внутренней поверхности.Зубья в такой шестерне выступают внутрь, а не наружу от обода.

Используемые материалы

В зависимости от конечного применения для изготовления шестерен с внутренним зацеплением используются различные материалы. Некоторые из наиболее часто используемых материалов:

• Пластик
• Алюминиевые сплавы
• Чугун
• Нержавеющая сталь

Зубья в таких зубчатых колесах могут быть прямозубыми или косозубыми. Внутренние зубья имеют вогнутую форму с более толстым основанием, чем у внешнего зубчатого колеса.Выпуклая форма и прочное основание делают зубы крепче, а также создают меньше шума.

Преимущества внутреннего зубчатого колеса

• Зубчатые колеса специально разработаны для использования с широким спектром оборудования.
• Зубчатые передачи экономичны и идеально подходят для широкого спектра легких применений.
• Конструкция зубьев без заедания обеспечивает плавную и бесшумную работу.

Использование внутренних зубчатых колес

• Легкие применения
• Ролики
• Индексирование

---

Сачин Торат

Сачин получил степень бакалавра технических наук в области машиностроения в известном инженерном колледже.В настоящее время он работает дизайнером в индустрии листового металла. Кроме того, он интересовался дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, относящиеся к области машиностроения, и пытается мотивировать других студентов-механиков своими новаторскими проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

Недавние сообщения

ссылка на гидравлические уплотнения – определение, типы, схемы, функции, отказ, приложение ссылка на слоттер – типы, детали, операции, схемы, спецификации

LearnMech.Com – это платформа, ориентированная на проекты в области машиностроения, которой управляет Сачин Торат, получивший степень бакалавра технических наук в области машиностроения. Чтобы узнать больше об этом портале или Sachin Thorat, нажмите кнопку ниже!

ПОДРОБНЕЕ

Типы шестерен | Параметры зубчатых колес и профили зубьев

Зубчатые колеса – это вращающиеся элементы машины, которые передают крутящий момент от одного вала к другому через врезанные в них зубья. Зубчатые передачи с одинаковым профилем зубьев зацепляются. Это позволяет передавать мощность с ведущего вала на ведомый.

В машинах используются зубчатые колеса различных типов, поскольку они могут быть рассчитаны на разные силы из различных материалов. Их также можно использовать для увеличения / уменьшения скорости вращения, а также для изменения направления вращения.

Gears также может использоваться для перекачивания жидкостей, например, в случае шестеренчатых насосов для жидкого топлива и смазочного масла. Они настолько хорошо зацепляются (образуя поршневой насос прямого действия), что жидкость продвигается вперед с высоким давлением нагнетания.

Они также используются в цепных блоках для легкого подъема тяжелых предметов.Таким образом, шестерни являются основным компонентом большинства оборудования, поскольку они достаточно универсальны и способны выполнять множество задач.

Разница между шестернями и звездочками

В шестернях и звездочках для передачи крутящего момента используются зубья. Хотя вначале они оба выглядят похожими компонентами, есть некоторые заметные различия, которые могут помочь нам с легкостью их идентифицировать.

Звездочка
• Шестерни являются предпочтительным решением для передач на короткие расстояния. Использование звездочки и цепи помогает передавать мощность на значительно большее расстояние с помощью цепи.
• Зубья двух шестерен идеально входят в зацепление друг с другом, но не для звездочки. Зуб звездочки на самом деле предназначен для размещения в полости, такой как цепь велосипеда или гусеницы военного танка.
• В то время как шестерни могут передавать крутящий момент параллельно, перпендикулярно и в любой другой ориентации между ними, звездочки могут делать это только вдоль параллельной оси.
• Шестерни передают крутящий момент в обратном направлении. Если ведущий вал вращается по часовой стрелке, ведомый вал будет вращаться против часовой стрелки.У звездочек направление вращения остается прежним.
• Шестерни со сломанным зубом могут быть не такими эффективными, как идеальная система, но они будут работать. В случае звездочек один или несколько сломанных зубцов могут вызвать смещение цепи и остановку системы.

Различные типы шестерен и их применение

Есть много типов шестеренок, и каждый предлагает определенные компромиссы. Все сводится к тому, чего дизайнер ожидает от зубчатой ​​передачи. Факторы, которые могут быть приняты во внимание, следующие:

• Необходимый крутящий момент / рабочий цикл
• Скорость вращения / передаточное число
• Сервисная среда
• Наличие / ограничения места
• Бюджет

На основе этих факторов выбор дополнительно сужается до того, будут ли шестерни работать на параллельных / непараллельных и пересекающихся / непересекающихся осях.Давайте узнаем немного больше о том, какие варианты есть у каждого и что предлагает каждый из них.

Цилиндрическая шестерня

Наиболее распространенный тип используемого снаряжения. Его простой и эффективный дизайн открывает возможности для широкого спектра применений. Зубья прямозубых шестерен параллельны и прямолинейны на цилиндрическом корпусе шестерни.

В цилиндрических зубчатых колесах

используется конфигурация параллельных осей в сопряженных парах. Они отлично подходят для приложений со средней нагрузкой и умеренной скоростью и обычно используются в приложениях , где шум и вибрация не являются проблемой .

Для изменения крутящего момента и числа оборотов можно использовать две прямозубые цилиндрические шестерни разного размера. Простая конструкция обеспечивает высокую точность изготовления. Одним из его преимуществ является обеспечение высокого КПД трансмиссии без осевой нагрузки на вал.

Некоторые недостатки включают высокий уровень шума и вибрации при работе на высоких скоростях, а также большое количество напряжений , которым подвергаются зубцы в этой простой конструкции. Это ограничивает его грузоподъемность.

Зубчатая рейка

Можно комбинировать прямозубые шестерни с рейкой, чтобы преобразовать вращательное движение в поступательное .Стойка состоит из зубцов, нарезанных прямым рядом на ровной поверхности. Эти зубья имеют тот же профиль, что и прямозубая шестерня.

Зубья прямозубой шестерни сопрягаются с зубьями на рейке так же, как они входят в зацепление с другой прямозубой шестерней. Когда шестерня вращается, она толкает стойку по прямой.

Система зубчатой ​​рейки, также известная как система зубчатой ​​рейки, находит применение во многих изделиях, таких как автомобили, подъемники, железные дороги и т. Д. Она используется для точной настройки параметров оборудования, например, для контроля количества топлива, которое поступает в систему. дизель-генератор через ТНВД.

Внутренняя шестерня

Цилиндрические зубчатые колеса

можно также комбинировать с внутренним зубчатым колесом для создания планетарной зубчатой ​​передачи. Зубья внутреннего зубчатого колеса находятся внутри кольцевого зубчатого колеса. Эта шестерня соединяется с цилиндрическими шестернями, размещенными внутри нее, для передачи движения.

Механизмы с внутренним зацеплением бывают трех типов: планетарные, солнечные и звездчатые. В зависимости от применения и других относящихся к делу факторов может быть получено множество передаточных чисел скоростей наряду с желаемым направлением вращения.

Внутренние шестерни используются в различных отраслях промышленности, где они обычно используются в качестве редукторов. Они идеально подходят для изменения передаточного числа в велосипедах, часах и автоматической трансмиссии в автомобилях.

Винтовая шестерня

Цилиндрические шестерни аналогичны цилиндрическим зубчатым колесам по конструкции и применению, поскольку в них используется та же конфигурация параллельных осей с параллельными зубьями. Зубцы, однако, расположены под таким углом, что, если бы мы расширили их, они образовали бы спираль вокруг вала, отсюда и название.

В отличие от цилиндрических шестерен, зубья косозубых шестерен постепенно контактируют друг с другом. Это позволяет избежать ударной нагрузки на зубы. Благодаря этой особенности постепенного нагружения одновременно контактируют более одной пары зубьев. Имеется разделение нагрузки, позволяет косозубым зубчатым колесам выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами .

Постепенная загрузка также снижает шум и вибрацию, что делает этот тип идеальным для высоких нагрузок и высокоскоростных приложений .

Использование косозубых шестерен создает осевые нагрузки, поэтому они должны поддерживаться упорными подшипниками.Пара сопряженных косозубых шестерен состоит из одной левой и одной правой винтовой шестерни, в отличие от цилиндрических шестерен, у которых зубья всегда параллельны оси.

Двойная косозубая шестерня

Двойные косозубые шестерни – это особый вид косозубых шестерен. Они были созданы для преодоления высоких осевых нагрузок, связанных с одинарными косозубыми зубчатыми колесами.

Двойные косозубые шестерни объединяют две противоположные ориентации зубьев вместе, обычно вдоль середины торца шестерни. Осевое усилие, создаваемое левым зубом, сводится на нет правым зубом, что устраняет необходимость в упорном подшипнике.

Типичные варианты использования двойных косозубых передач включают первичные двигатели, такие как газовые турбины и генераторы. Они также находят применение в вентиляторах, насосах и компрессорах.

Как и в случае одинарных косозубых шестерен, двойные косозубые шестерни также обеспечивают плавную и бесшумную работу на всех скоростях .

Шестеренка в елочку

Зубчатая передача “в елочку” – это особый тип двойной косозубой шестерни. В то время как косозубая шестерня имеет канавку посередине между зубьями, шестеренчатая шестерня – нет.

Такая конструкция помогает нейтрализовать осевые силы на каждом комплекте зубьев. Таким образом, допустимы большие углы, так как меньше опасность отказа.

Обычно используется конфигурация пересекающихся осей, когда два вала перпендикулярны друг другу. Мощность передается от шестерни в елочку на обычную двойную косозубую шестерню.

Зубчатая передача не создает осевого усилия , а обеспечивает более тихую, плавную и эффективную работу при всех скоростях и нагрузках .

Винтовая шестерня

Винтовая передача также известна как косозубая шестерня. Они используются для передачи движения между непараллельными непересекающимися валами.

В то время как косозубые шестерни обычно входят в зацепление между параллельными валами, винтовые шестерни – под углом 90 градусов.

Зубья винтовой передачи имеют форму спирали. Они образуют точку контакта между двумя шестернями и, следовательно, не очень подходят для высоких нагрузок и высокоскоростных приложений . У них также низкий КПД по сравнению с другими косозубыми шестернями.

Уникальной особенностью винтовых передач является то, что они используют одну и ту же ручную пару при включении. Движение передается, когда одни и те же пары рук скользят друг по другу. Поэтому смазка винтовых передач является необходимостью. Нет ограничений по сочетанию количества зубов.

Коническая шестерня

Типы зубчатых колес, которые мы называем коническими, имеют коническую форму, поэтому зубья расположены на конической поверхности. Верх конуса отрублен. Две ответные шестерни обычно размещаются на перпендикулярных пересекающихся осях вала.

Одно из наиболее распространенных применений конических шестерен – это для изменения оси передачи мощности . При этом обороты и крутящий момент могут быть изменены по мере необходимости путем изменения размера шестерни.

Также есть возможность увеличить или уменьшить угол между валами. Два вала не обязательно должны быть точно перпендикулярными.

Из-за конструкции конической шестерни, когда два сопряженных зуба соприкасаются, контакт происходит сразу, а не постепенно. Таким образом, возникает такая же проблема высоких нагрузок, как и в случае прямозубых зубчатых колес.

Это ударопрочная стыковка производит больше шума и вызывает чрезмерную нагрузку на зуб шестерни . Высокое напряжение в конечном итоге влияет на долговечность и срок службы конической шестерни.

Это также влияет на тип приложений, для которых они используются. Прямые конические шестерни обычно используются на низких оборотах (менее 500 об / мин или окружная скорость 2 м / с).

Несмотря на эти ограничения, они находят применение во многих отраслях промышленности. Некоторое оборудование, в котором используются конические шестерни, – это автомобили, насосы, станки (фрезерные и токарные), оборудование для упаковки пищевых продуктов, регулирующие клапаны для жидкости и садовое оборудование.Они также наиболее просты в изготовлении и, следовательно, вполне доступны по цене и доступны в различных размерах.

Спирально-коническая шестерня

Спирально-конические зубчатые колеса используются для преодоления ограничений, связанных с прямолинейными коническими зубчатыми колесами. Как следует из названия, зубья спирально-конической шестерни расположены в форме спирали.

Когда две спиральные шестерни соприкасаются, это происходит постепенно. Это позволяет избежать ударной нагрузки на зубья, поскольку предыдущая пара зубьев шестерни (которая теперь теряет контакт) все еще несет некоторую нагрузку.От этой пары новая сопряженная пара принимает на себя нагрузку медленно.

Это делает работу плавной и тихой . Это также увеличивает безопасную грузоподъемность шестерни. Таким образом, спирально-конические шестерни находят применение в приложениях с высокими требованиями (скорости более 500 об / мин) для безопасной и надежной работы.

Некоторые из этих приложений – передача мощности, автомобильные дифференциалы, робототехника, носовые и кормовые подруливающие устройства на судах.

Торцовочная шестерня

Торцевые шестерни – конические шестерни с передаточным числом 1: 1.Зацепляющая пара всегда будет иметь одинаковое количество зубцов. Они передают мощность между пересекающимися осями.

Угловые шестерни используются в станках , чтобы изменить направление вращения только . Они не вызывают изменения частоты вращения вала или крутящего момента.

Торцовочная шестерня может быть прямой или спиральной. Преимущество прямых угловых передач состоит в том, что они не сталкиваются с осевой нагрузкой. Но они имеют ограничения, присущие прямым коническим зубчатым колесам. Спиральные угловые шестерни создают осевое усилие, поэтому необходимы упорные подшипники.

Торцевые шестерни обычно входят в зацепление под углом 90 градусов. Но они могут быть изготовлены для сопряжения и под другими углами. Если они соединяются под любым другим углом от 0 до 180, они известны как угловые косые шестерни. Наиболее распространенный диапазон угловых угловых передач – от 45 до 120 градусов.

Гипоидная передача

Гипоидная передача

Гипоидная шестерня напоминает спирально-коническую шестерню, но с некоторыми заметными отличиями. В отличие от спиральных шестерен, валы гипоидных шестерен не пересекаются.

Гипоидная шестерня расположена смещенной относительно ведущей шестерни, которая обычно представляет собой спирально-коническую шестерню. Такое расположение гипоидной передачи приводит к большему контакту при сцеплении. Это улучшает грузоподъемность, а также долговечность системы трансмиссии.

Еще одно отличие – форма гипоидной передачи. Корпус шестерни имеет форму вращающегося гиперболоида.

Конус образуется, когда прямоугольный треугольник вращается вокруг одной из сторон, образующих прямой угол.Если мы заменим гипотенузу (которая является прямой линией) прямоугольного треугольника на гиперболу и повернем ее вокруг того же ребра, мы получим форму гиперболоида.

Эта форма идеально сочетается со спирально-конической шестерней без каких-либо препятствий, так как две ответные шестерни расположены немного в стороне.

По сравнению с коническими шестернями, гипоидные шестерни обеспечивают более высокое снижение скорости из-за их большого передаточного отношения. Увеличенный контакт также обеспечивает более высокую передачу нагрузки при подавлении шума и вибрации .

Однако сетка сложна, и производство тоже затруднено. Гипоидные передачи используются в автомобильных дифференциальных системах.

Гипоидные передачи имеют некоторое сходство с червячными передачами, но имеют определенные преимущества перед ними. Во-первых, меньше скольжения, что снижает энергопотребление. Во-вторых, смещение между двумя шестернями меньше, что экономит место. Наконец, обе шестерни могут быть подвергнуты термообработке, что придает большую жесткость, уменьшая размер используемых шестерен.

Червячная передача

В червячной передаче червяк входит в зацепление с червячным колесом, и происходит передача движения.Червячная передача похожа на винт и при вращении входит в зацепление с цилиндрической шестерней, иногда также известной как червячное колесо.

Эта система используется для передачи движения между двумя непараллельными, непересекающимися валами. Червячные передачи имеют одно из самых высоких передаточных чисел .

Уникальной особенностью этой зубчатой ​​передачи является возможность блокировки вращения зубчатой ​​пары. Это связано с тем, что червячное колесо не может повернуть червячную передачу, если она установлена ​​под определенным углом. Однако червячная передача может поворачивать червячное колесо на любой угол.Это свойство используется в приложениях , требующих самоблокирующихся механизмов .

Однако червячные передачи

имеют определенные недостатки. КПД трансмиссии не так хорош по сравнению с другими передачами. Кроме того, тот факт, что во время трансмиссии происходит скольжение между червяком и червячным колесом, требует внимания к смазке. Постоянная смазка – основа бесперебойной работы.

Червячные передачи широко используются в автомобилях, системах рулевого управления, лифтах и ​​системах транспортировки материалов.

Параметры шестерни

Теперь, когда у нас есть общее представление о различных типах зубчатых колес, мы можем лучше изучить технические аспекты и понять значение различных терминов, которые могут встретиться при изучении зубчатых колес.

Внешний диаметр

Это максимальный диаметр шестерни. Это расстояние от центра корпуса шестерни до вершины зуба. Внешний диаметр обозначает крайнюю протяженность шестерни.

Поле поля

Делительная окружность двух зацепляющих шестерен касается друг друга в точке соприкосновения зубьев сцепления.Он проходит примерно по центру зуба шестерни. Шаговый круг – это место, где происходит передача движения, и, следовательно, этот круг используется для всех расчетных целей. Точка касания шестерен называется точкой тангажа.

Межосевое расстояние

Это расстояние между центрами двух сопряженных шестерен системы. Важно правильно установить это расстояние для эффективной передачи крутящего момента. Он рассчитывается путем сложения диаметра делительной окружности двух шестерен и деления на два.

Корень

Корень – это точка, в которой зуб соединяется с корпусом шестерни. Это желоб между самой нижней частью двух соседних зубцов шестерни.

Диаметр корня – это расстояние между центром корпуса шестерни и основанием зуба шестерни. Высота зуба двух сопряженных шестерен должна быть обрезана таким образом, чтобы она не превышала основание шестерни, чтобы предотвратить контакт вершины зуба с корнем другой шестерни во время вращения.

Шаг

Шаг определяется как расстояние между одной и той же точкой на двух соседних зубьях шестерни.Его можно легко вычислить, разделив длину окружности шестерни в этой точке на количество зубьев.

Но слово «шаг» может сбивать с толку, поскольку в разных точках по высоте зуба значения будут разными. Таким образом, диаметр необходимо указать. Некоторые популярные высоты звука – это круговой, нормальный базовый и угловой. Круговой шаг – это расстояние между одинаковыми точками на двух поверхностях зубьев по делительной окружности.

Диаметр диаметра

Диаметр зуба информирует нас о плотности зуба.Он рассчитывается путем деления общего количества зубьев шестерни на диаметр делительной окружности. Единица измерения – количество зубьев на метр.

Профиль зуба

Профиль зуба – это форма зуба шестерни. Мы можем выбирать из множества различных вариантов. Мы могли бы сделать их прямоугольными, треугольными, в форме дуги окружности или перейти к более сложным формам, таким как парабола или эвольвента.

Однако простые формы, такие как прямоугольники и треугольники, создают сильную вибрацию, шум и будут очень неэффективными из-за чрезмерного скольжения.Сложные формы повышают эффективность и обеспечивают бесшумную работу. Давайте посмотрим, какие типы профилей используются сегодня.

Эвольвентный профиль зуба

Это наиболее широко используемый профиль зуба. Есть определенные преимущества использования эвольвентных шестерен, например:

• Легко и недорого в производстве

• Может компенсировать небольшие отклонения в межосевом расстоянии.

• Высокая толщина корня придает прочность

• Постоянный угол давления во время работы обеспечивает плавность работы

Циклоидальный профиль зуба

Циклоидный профиль зуба является вторым наиболее часто используемым профилем.Этот профиль обеспечивает одинаковый износ всего зуба. Зубья циклоидальной шестерни находят применение в часах и инструментах. Он редко используется для интенсивных применений, так как его трудно производить.

Профиль дуги окружности

Этот профиль не так популярен, но его преимущество заключается в медленном износе из-за неравномерности дуги. Он подразделяется на два типа: одинарная дуга и составная дуга.

Как следует из названия, зуб имеет цилиндрическую форму, которая совпадает с другой шестерней.Иногда выпуклая дуга может соответствовать вогнутой дуге для лучшей передачи. Однако этот профиль сложно создать по сравнению с эвольвентным профилем.

Материалы зубчатых передач и обработка поверхности

Шестерни производятся из различных материалов, и этот выбор также повлияет на метод обработки поверхности, который может быть выбран для улучшения характеристик.

Шестерни могут изготавливаться из различных металлов, а также неметаллов, таких как сталь, чугун, пластик, нейлон и волокна.Каждый материал имеет свои характерные особенности:

• Сталь используется для интенсивных применений. Обеспечивает высокую прочность и твердость. Обычно выбирают углеродистую и легированную сталь.
• Чугун легко производить, и, как правило, он предпочтителен при серийном производстве шестерен. Однако при таком производстве теряется точность.
• Нейлон – недорогой, легкий и неагрессивный материал для зубчатых передач. Нейлон – хороший выбор для работы с низкими нагрузками и подверженными коррозии.

Обычно перед вводом в эксплуатацию требуется поверхностная обработка шестерен. Двумя полезными методами чистовой обработки поверхности зубчатых колес являются шлифование и термообработка.

Шлифовальные зубья шестерни делают их гладкими и бесшумными. Однако это увеличивает конечную стоимость производства.

Существует множество методов термообработки для улучшения прочности, чистоты поверхности и долговечности шестерен. Некоторые из этих процедур – науглероживание, отжиг, отпуск, поверхностное упрочнение и нормализация.

В зависимости от используемого материала и применяемой технологии шестерни могут быть прочными, термостойкими, твердыми и долговечными.

все о зубчатых передачах (виды, применение, …..)

Венцовые шестерни печи – это шестерни большого диаметра / большого модуля, которые изготавливаются на больших зуборезных станках. Венчающая шестерня вращающейся печи имеет диаметр 6384 мм с 56 модулями и 112 зубьями. Эти зубчатые колеса очень сложно изготовить с использованием обычных методов зубонарезания.При изготовлении этих шестерен нарезание зубьев выполняется с помощью торцевой фрезы на горизонтально-расточном станке, что обычно сокращает время нарезания зубьев до одной трети от первоначального.

Венцовые шестерни печи подпадают под категорию промышленных шестерен, и обычно используемый материал для этих шестерен – 42 Cr Mo 4. Эти шестерни широко используются в цементной промышленности, сахарной промышленности и других промышленных целях и применениях.

Высокоточные венцовые шестерни печи известны своей превосходной эффективностью и безупречной работой, а их общий срок службы зависит от правильной центровки и смазки. Эти шестерни просты в установке и занимают меньше времени по сравнению с другими.

Промышленное применение
Некоторые из важных областей применения зубчатых венцов:


Прецизионные шестерни – это приводы, изготавливаемые по индивидуальному заказу, которые могут быть разработаны для различных применений и применений.Эти шестерни обычно используются в условиях небольшой нагрузки. Прецизионные шестерни обычно предпочтительны из-за их точной, плавной, компактной, бесшумной и надежной работы.

Прецизионные передачи могут изготавливаться по чертежам заказчика или по функциональному описанию в зависимости от области применения. К различным типам прецизионных зубчатых передач относятся: – прямозубые, косозубые, червячные, антизазорные, кластерные, муфтовые, торцевые, планетарные, зубчатые в сборе, коробки передач, конические зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса, метрические зубчатые колеса. , внутренние шестерни, промежуточные шестерни, зубчатая рейка и шестерня, червяки, червячные валы, шлицы, шлицевые валы, валы se и многое другое.Эти шестерни могут быть изготовлены в соответствии с точными техническими требованиями заказчика или в соответствии с потребностями применения.

Качество и производительность прецизионного зубчатого колеса зависит от качества заготовки, в которой он вырезан. Таким образом, важно соблюдать жесткие допуски без шлифования.

Прецизионные шестерни известны своей безотказной превосходной производительностью, длительным сроком службы, отличной обработкой поверхности и возможностью настройки. Эти шестерни используются в различных промышленных приложениях, таких как тяжелое машиностроение, литье металлов, обработка металлов, строительство и т. Д.


Стойка обычно используется для преобразования вращательного движения в линейное движение. Это плоский стержень, на котором зацепляются зубья ведущей шестерни. Это своего рода шестеренка, ось которой находится в бесконечности. Эти шестерни предназначены для широкого спектра применений.

Используемые материалы
В зависимости от области применения используются самые разные материалы. Некоторые широко используемые материалы:


• Пластик
• Латунь
• Сталь
• Чугун
Эти шестерни обеспечивают более тихую и плавную работу.Механизм обеспечивает меньший люфт и лучшее чувство рулевого управления.

Использование зубчатой ​​рейки
Редуктор обычно используется в рулевом механизме автомобилей. Другие важные области применения реечных передач:


• Строительное оборудование
• Станки
• Конвейеры
• Погрузочно-разгрузочные работы
• Роликовые подающие

Звездочка – это шестерня с металлическими зубьями, которая входит в зацепление с цепью.Также известное как зубчатое колесо, это небольшое зубчатое кольцо, которое можно установить на заднее колесо. Это тонкое колесо с зубьями, которые входят в зацепление с цепью.

Используемые материалы
Для изготовления звездочек высшего качества, используемых в различных отраслях промышленности, можно использовать самые разные материалы. Некоторые из используемых материалов:


• Нержавеющая сталь
• Закаленная сталь
• Чугун
• Латунь
Использование звездочек
Эта простая передача находит применение в различных областях, включая:

• Пищевая промышленность
• Велосипеды
• Мотоциклы
• Легковые автомобили
• Танки
• Машины промышленные
• Кинопроекторы и фотоаппараты

Сегментная шестерня, как следует из названия, в основном представляет собой шестерню.Эти шестерни состоят из большого количества деталей, которые представляют собой небольшие части круга. Сегментная шестерня соединена с рычагами или элементами водяного колеса.

Сегментная шестерня поставляется с деталью для приема или передачи возвратно-поступательного движения от зубчатого колеса или на него. Эти шестерни также содержат сектор кругового кольца или шестерни. На периферии тоже есть винтики.

Сегментные шестерни доступны в различных вариантах отделки, например, необработанные или термообработанные, и могут быть спроектированы как отдельный компонент или как целая система.

Приложения
Сегментные шестерни, которые в основном представляют собой зубчатые колеса, используются в различных промышленных целях. Эти шестерни обладают различными преимуществами, такими как повышенная гибкость, превосходное качество поверхности, высокая точность и минимальный износ. Некоторые из применений сегментных шестерен включают:



Планетарная передача – это внешняя шестерня, которая вращается вокруг центральной солнечной шестерни. Планетарные передачи могут создавать разные передаточные числа в зависимости от того, какая передача используется в качестве входной, а какая – в качестве выходной.

Используемые материалы
Шестерни могут быть изготовлены из различных материалов, в том числе:


• Нержавеющая сталь
• Закаленная сталь
• Чугун
• Алюминий
Шестерни подходят для понижения электродвигателей с высокой частотой вращения, используемых в приложениях с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения. Эти шестерни используются в точных инструментах из-за их надежности и точности.

Использование планетарных шестерен
Эти шестерни являются наиболее широко используемыми шестернями, имеющими различные применения, включая:


• Сахарная промышленность
• Энергетика
• Ветряные турбины
• Морская промышленность
• Сельское хозяйство
Внутренняя шестерня – это полая шестерня с нарезанными на ее внутренней поверхности зубьями.Зубья в такой шестерне выступают внутрь, а не наружу от обода. Используемые материалы
В зависимости от конечного применения для изготовления шестерен с внутренним зацеплением используются различные материалы. Некоторые из наиболее часто используемых материалов:

• Пластик
• Алюминиевые сплавы
• Чугун
• Нержавеющая сталь
Зубья в таких шестернях могут быть как прямозубые, так и косозубые. Внутренние зубья имеют вогнутую форму с более толстым основанием, чем у внешнего зубчатого колеса.Выпуклая форма и прочное основание делают зубы крепче, а также создают меньше шума.

Преимущества внутреннего зубчатого колеса


• Зубчатые колеса специально разработаны для работы с широким спектром оборудования.
• Редукторы экономичны и идеально подходят для широкого спектра легких применений.
• Конструкция зубьев без заедания обеспечивает плавную и бесшумную работу.
Использование внутренних шестерен

• Легкие применения
• Катки
• Индексирование


Один из самых простых и наиболее часто используемых редукторов, шестерни с внешним зацеплением широко используются в шестеренчатых насосах и других промышленных изделиях для обеспечения бесперебойной работы.Эти шестерни имеют прямые зубья, параллельные оси. Зубцы передают вращательное движение между параллельными валами.
Используемые материалы
Шестерни могут быть изготовлены из различных материалов, в том числе:

• Нержавеющая сталь
• Закаленная сталь
• Чугун
• Алюминий
Тип материала, из которого изготовлены эти шестерни, зависит от конечного использования, для которого они предназначены.

Использование внешних шестерен
Эти шестерни используются в различных областях, включая:


• Угольная промышленность
• Горное дело
• Металлургические заводы
• Целлюлозно-бумажная промышленность




Примеры шестерен и шкивов

Шкивы и шестерни используются для многих обычных объектов и машин.Зубчатая передача – это «зубчатая часть машины, такая как колесо или цилиндр, которая входит в зацепление с другой зубчатой ​​частью для передачи движения или изменения скорости или направления». Шкив – это «колесо с рифленым ободом, по которому может двигаться веревка, цепь или ремень для изменения направления или точки приложения силы, приложенной к веревке» (Ссылка 1).

Шестерни

••• Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Шестерни могут заставить вещи двигаться в разных направлениях, быстрее или медленнее.Примерами обычных объектов с шестеренками являются нецифровые часы, автомобили, дрели, ручные консервные ножи и велосипеды. Еще одно применение шестерен – «расширение физических возможностей человеческого тела». Инвалидные кресла с электроприводом и подъемники имеют редукторы. Эти устройства позволяют пожилым людям, инвалидам и другим людям выполнять физические упражнения, которые они обычно не могут.

Типы шестерен

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

Цилиндрические зубчатые колеса обычно используются для «малых скоростей». Примерами являются лебедки, заводные часы и стиральные машины.Конические шестерни используются для объектов, которые развивают более высокие скорости, таких как некоторые автомобили и ручные дрели. Червячные передачи часто используются в конвейерных системах для блокировки шестерен. Блокировка происходит потому, что «червяк может легко повернуть шестерню, но шестерня не может повернуть червяк». Цилиндрические шестерни похожи на прямозубые, но вращаются более тихо и плавно. Эти шестерни используются «почти во всех автомобильных трансмиссиях».

Шкивы

••• John Foxx / Stockbyte / Getty Images

Шкивы могут быть фиксированными, подвижными или обоими.Если шкив закреплен, он «закреплен в положении над грузом, который нужно поднять». Если шкив подвижный, он «прикреплен к поднимаемому грузу». Эти два типа можно комбинировать для создания более сложной системы шкивов. Примеры распространенных систем шкивов можно найти на флагштоках, жалюзи, лифтах, такелажах парусников, подъемных кранах, эвакуаторах, веревках для белья и гаражных воротах.

Как мир работает на Gears

ДРЕВНЯЯ ИСТОРИЯ

Шестерни существуют с момента появления вращающихся машин.Ссылки на шестерни можно проследить до 4 века до нашей эры, когда Аристотель писал о колесах, использующих трение между гладкими поверхностями для передачи движения. Другие изобретения, связанные с зубчатыми колесами, были разработаны греческими механиками Александрийской школы в 3 веке до нашей эры и Архимедом (287–212 годы до нашей эры).

Самое раннее известное письменное упоминание о шестеренках датируется около 50 г. н.э. Героном Александрийским. Он был плодовитым изобретателем и механиком, который разработал системы, в которых использовались шестерни для подъема тяжелых строительных объектов.Ранние греки использовали металлические шестерни с клиновидными зубьями. Римляне использовали шестерни в своих мельницах.

СРЕДНЕВЕКОВЫЕ ВРЕМЯ

Изначально деревянные круги и колышки использовались для помощи при работе с ветряными мельницами и водяными колесами, для предварительного натяжения катапультов и для подъема якорей судов. Эти рудиментарные механизмы усиливали мощность, обеспечиваемую водой и лошадью, для увеличения скорости до приемлемого уровня. В средние века в Швеции использовали каменные шестерни. В некоторых приложениях шестерни также использовались в качестве редукторов скорости.Лишь 1800 лет спустя промышленная революция увеличила потребность в более мощных механизмах и изменила способ использования энергии в мире.

СОВРЕМЕННЫЙ МИР

Сегодня мы пользуемся преимуществами шестерен во всем, от вращающихся электрических зубных щеток до гигантских кораблей и самолетов. Шестерни теперь изготавливаются из различных материалов, в зависимости от области применения и необходимой прочности.

Самый необычный материал, используемый в зуборезке, – это шкура водяного буйвола. В этом специализированном процессе производства шестерен используется шкура, чтобы целенаправленно конструировать шестерню, которую легко сломать, вместо того, чтобы повредить дорогой головной убор.

Когда вашей компании необходимо купить шестерни, доверьте экспертам производителей шестеренок, чтобы ваш проект прошел гладко.