Типы передач в механике: Передачи, их виды: фрикционные, ременные, цепные, зубчатые, червячные

alexxlab | 27.11.2022 | 0 | Разное

Лекция №12. Передачи. Общие сведения о передачах Виды передач

Передачей называется устройство для передачи энергии в пространстве от движителя до исполнительного механизма. В зависимости от способа осуществления передачи энер­гии различают механические, электрические, пневматические и гидрав­лические передачи. Из механических передач самые распространенные передачи вращательного движения, так как вращательное движение легко сделать непрерывным, проще и легче осуществить в виде компак­тной конструкции, при нем легче достигнуть равномерности хода, уменьшить потери на трение.

В курсе «Детали машин» изучают лишь механические передачи вращательного движения, которые принято называть просто передачами. Другие виды механических передач, а также электрические, пневмати­ческие и гидравлические передачи (приводы) изучают в специальных курсах расчета и конструирования тех машин, где эти передачи при­меняются.

Передачи вращательного движения служат для передачи энергии от двигателей к рабочим машинам, обычно с преобразованием сил, скоро­стей и крутящих моментов.

а в некоторых случаях и вида или закона движения. Передачи враща­тельного движения подразделяют:

К первым передачам относятся фрикционная (рис.75, а), зубчатая (рис. 75,б) и червяч­ная (рис. 75, в), а ко вторым —ременная (рис.75, г) и цепная (рис.75, д).

Рис. 75.

В зависимости от способа передачи движения от ведущего тела вращения ведомому различают передачи трением и передачи за­цеплением. К первым относятся передачи фрикционные и ременные, а ко вторым — зубчатые, червячные и цепные. К передачам вращатель­ного движения относят также передачи винт — гайка (рис.75, е), назначение которых — преобразовывать вращательное движение в пос­тупательное.

Как известно из теоретической механики, линейную скорость υ точек вращающегося тела, отстоящих от оси вращения на расстоянии d/2, определяют по формуле

где d — в м; ν — в м/с; ω — угловая скорость, рад/с; n — частота вращения, мин^-1. Эту скорость называют окружной скоростью.

Силу, вызывающую вращение тел или сопротивление вращению и направленную по касательной к траектории точки ее приложения, называют окружной силой F_t. Связь между этой силой, окружной ско­ростью ν и мощностью N, передаваемой телом вращения, определяется формулой

N=F_tv, (12.2)

где N — в Вт; Ft— в Η; υ — в м/с.

Окружная сила F_t связана с крутящим моментом Т, передаваемым телом вращения, зависимостью

F_t=2T/d. (12.3)

Условимся обозначать для ведущего и ведомого тел вращения (зубчатых колес, шкивов, звездочек и т. п.) соответственно передавае­мые мощности N

1 и N₂, передаваемые крутящие моменты Т₁ и Т₂, угловые скорости ω₁ и ω₂ и частоты вращения n₁ и n₂.

Коэффициент полезного действия передачи

η = N₂/N₁. (12.4)

Передаваемый телом вращения крутящий момент Τ связан с мощ­ностью N и угловой скоростью ω зависимостью

Τ=N/ω, (12.5)

где Τ — в Н·м; N — в Вт; ω — в рад/с.

Передавая механическую энергию, передачи одновременно могут выполнять одну или несколько из следующих функций.

Понижение или повышение частоты вращения от вала двигателя к валу исполнительного элемента. Основные параметры на ведущем и ведомом валах: мощность

N₁, N₂ (кВт), вращающий момент Т₁ Т₂ (Н·м), частота вращения n₁, п₂ (мин^-1). Важной характеристикой передачи является передаточное число u и передаточное отношение i.

Передаточное число (u) находится как отношение числа зубьев колеса (z₂) к числу зубьев шестерни (z₁) в зубчатой передаче, числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка в червячной передаче, числа зубьев большой звёздочки к числу зубьев малой в цепной передаче, а также диаметра большого шкива (или катка) к диаметру меньшего в ремённой или фрикционной передаче. Передаточное число

используется при расчётах геометрических параметров зубчатых передач. Оно всегда больше или равно 1.

1. Передаточное отношение (i) — одна из важных характеристик механической передачи вращательного движения, находится как отношение угловой скорости ведущего элемента (ω₁) механической передачи к угловой скорости ведомого элемента(ω₂) или отношение частоты вращения ведущего элемента (n₁) механической передачи к частоте вращения ведомого элемента(n₂).

Характеристика передаточное отношение применима как к механической передаче с одной ступенью (одной кинематической парой), так и к механическим передачам со множеством ступеней. Во втором случае передаточное отношение всей механической передачи будет равно произведению передаточных отношений всех ступеней.

Механизмы с передаточным отношением больше единицы — редукторы (понижающие редукторы), меньше единицы — мультипликаторы (повышающие редукторы).

При этом и > 1, следовательно, частота вращения ведомого вала меньше частоты вращения ведущего вала в передаточное число раз:

п₂ = п₁/и.

Понижение частоты вращения называют редуцированием, а закрытые передачи, понижающие частоты вращения, – редукторами. Устройства, повышающие частоты вращения, называют ускорителями или мультипликаторами. В дальнейшем будем рассматривать только понижающие передачи, как имеющие преимущественное применение.

2. Вращающий момент Τ (Н·м) на любом валу можно вычислить по мощности

   N (кВт) и частоте вращения n (мин^-1):

Τ = 9550 N/n. ω рад/сек=9,55n об/мин() (12.8)

Как видно, понижение частоты вращения приводит к повышению вращающего момента, а повышение частоты вращения — к понижению момента.

2. Изменение направления потока мощности. Примером может служить зубчатая передача заднего моста автомобиля. Ось вращения вала двигателя большинства автомобилей составляет с осью вращения колес угол 90°. Для передачи механической энергии между валами с пересекающимися осями применяют коническую передачу.

3. Регулирование частоты вращения ведомого вала.

   С изменением частоты вращения изменяется и вращающий момент: меньшей частоте соответствует больший момент. Необходимость в большем моменте, например для автомобиля, возникает при трогании с места или движении на крутом подъеме; для токарного станка — при съеме стружки большой толщины. Для регулирования частоты вращения ведомого вала применяют коробки передач и вариаторы.

Коробки передач обеспечивают ступенчатое изменение частот; вращения ведомого вала в зависимости от числа ступеней и включенной ступени.

Вариаторы обеспечивают бесступенчатое в некотором диапазоне изменение частоты вращения ведомого вала.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

                Коробка переключения передач является неотъемлемой частью любого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. Назначение коробки передач – это передача и преобразование крутящего момента с двигателя на колеса, а так же осуществление отбора мощности на привода других агрегатов и дополнительного оборудования. Этот процесс позволяет обеспечить оптимальную силу тяги и скорость движения автомобиля, а так же движение задним ходом. Более того коробка помогает разъединять коленчатый вал двигателя от ведущих колес, что обеспечивает холостой ход автомобиля или его полную остановку.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.        Роботизированная коробка переключения передач

4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента – это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач – это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением – используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT – это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем – сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

типов зубчатых колес – полное объяснение

В этой статье мы узнаем о различных типах зубчатых колес , используемых для передачи мощности с одного вала на другой. Различные типы зубчатых колес, полученные на основе различных критериев, включают цилиндрические зубчатые колеса, косозубые зубчатые колеса, спиральные зубчатые колеса, конические зубчатые колеса, зубчатые рейки и шестерни и т. д. Здесь мы кратко обсудим каждый тип. Зубчатые колеса в основном используются для передачи мощности с одного вала на другой. Классификация зубчатых колес проводится по следующим основаниям:

Содержание

1. На основе расположения валов шестерен

(i) Параллельные шестерни

Используемые зубчатые колеса называются прямозубыми. Расположение шестерен называется прямозубым зацеплением. Цилиндрические шестерни имеют зубья, параллельные оси колеса.
Примеры: Цилиндрическое зубчатое колесо, косозубое зубчатое колесо, двойное косозубое зубчатое колесо (шевронное зубчатое колесо)

(ii) Пересекающиеся зубчатые колеса

Когда два непараллельных или пересекающихся, но лежащих в одной плоскости вала соединены зубчатыми колесами, как показано на приведенном выше рисунке, это называется коническим зубчатым колесом. И такое расположение называется коническим зацеплением.
Примеры : Коническая шестерня, косозубая шестерня, угловая шестерня.

(iii) Непересекающиеся и непараллельные

Когда непересекающиеся и непараллельные, т.е. некомпланарные, валы соединены зубчатыми колесами, как показано на рисунке выше, это называется косо-коническими зубчатыми колесами или спиральными зубчатыми колесами. И механизм называется косой конической передачей или спиральной передачей.
Примеры: Спиральные шестерни.

2. На основе окружной скорости зубчатых колес

(i) Низкоскоростные:

Зубчатые колеса, имеющие скорость менее 3 м/с, называются низкоскоростными.

(ii) Среднескоростные:

Зубчатые колеса со скоростью от 3 м/с до 15 м/с называются среднескоростными.

(iii) Высокоскоростные:

Зубчатые колеса, имеющие скорость более 15 м/с, называются быстроходными.

3. По видам зацеплений.

(i) Внешняя передача

Когда шестерни двух валов входят в зацепление снаружи, как показано на рисунке выше, тогда шестерни называются внешними шестернями. Во внешнем зацеплении большая из двух зацепленных шестерен называется прямозубой или шестерней, а меньшая – шестерней. Движение двух колес во внешнем зацеплении всегда неодинаково (т. е. если одно движется по часовой стрелке, другое будет двигаться против часовой стрелки).

(ii) Внутреннее зацепление

Когда шестерни двух валов входят в зацепление внутри друг друга, как показано на приведенном выше рисунке, это называется внутренним зацеплением. Во внутреннем зацеплении большее из двух колес называется кольцевым колесом, а меньшее колесо называется шестерней. Движение двух колес во внутреннем зацеплении всегда одинаково (т.е. если одно движется по часовой стрелке, то другое также будет двигаться по часовой стрелке).

(iii) Рейка и шестерня

Иногда случается, что шестерни вала входят в зацепление снаружи и внутри с шестернями по прямой линии (т.е. по прямой линии также определяется колесо бесконечного радиуса). Такой тип зубчатого колеса известен как зубчатая рейка. В зубчатых передачах реечного типа прямолинейная передача называется реечной, а круглая – шестерней. Реечные передачи используются для преобразования линейного движения во вращательное и наоборот.

4. По положению зубьев на шестерне.

(i) Прямая

Прямые шестерни имеют прямые зубья на поверхности обода колеса. Например, прямозубая шестерня.

(ii) Наклонные

Наклонные шестерни имеют наклонные зубья на поверхности обода колеса. Например: Косозубые шестерни.

(iii) Изогнутые

Изогнутые шестерни имеют криволинейные зубья на поверхности колеса. Например: Спиральные шестерни.

Типы зубчатых колес0103

Что такое фрезерный станок – работа, детали и типы.

Что такое станок с ЧПУ — основные части, работа, блок-схема

Теперь мы подробно обсудим каждую классификацию зубчатых колес.

1. Цилиндрическое колесо

Цилиндрическое колесо является самым простым из всех видов зубчатых колес и простым в изготовлении. Он имеет прямые зубья, параллельные оси колеса или вала. Используется для передачи мощности между параллельными валами. В зацепление входит только один зуб цилиндрической шестерни. Он регулярно используется для уменьшения или увеличения скорости, повышения разрешения и точности систем позиционирования, увеличения крутящего момента. При работе создает шум.

2. Косозубые шестерни

Косозубые шестерни имеют наклонные зубья (зубья, срезанные под углом к ​​поверхности шестерни) на поверхности колеса. Его работа более плавная и тихая по сравнению с прямозубым механизмом. Чаще всего он используется в коробках передач.

Косозубая шестерня может быть подразделена на два типа

(i) Одинарная косозубая шестерня

Это шестерня, имеющая наклонный зуб на поверхности колеса. Одинарная косозубая передача обладает осевой тягой.

(ii) Двойные косозубые шестерни или зубчатые колеса типа «елочка»

Шестерня типа «елочка» представляет собой тип двойной косозубой шестерни, в которой имеется комбинация из двух косозубых шестерен противоположного направления. Если смотреть сверху, то каждая винтовая канавка на этой шестерне выглядит как буква V. Шестерни типа «елочка» или двойные косозубые колеса имеют нулевую осевую нагрузку, чего нельзя сказать о одинарных косозубых зубчатых колесах. В отличие от винтовых зубчатых колес, они имеют то преимущество, что передают мощность плавно, потому что они входят в зацепление с двумя зубьями одновременно.

3. Конические шестерни

Это шестерни, которые передают мощность между двумя непараллельными или пересекающимися валами. Эти типы шестерен чаще всего используются в приводе дифференциала автомобиля.

Коническая шестерня далее классифицируется как

(i) Прямая коническая шестерня

Эта шестерня имеет прямые зубья, коническую рабочую поверхность и сужение к вершине.

(ii) Косые конические шестерни или спиральные конические шестерни

Зубья изогнуты под углом, обеспечивающим постепенный и плавный контакт зуба.

(iii) Коническая шестерня Zerol

Эти шестерни аналогичны конической шестерне, но имеют изогнутые зубья с нулевым углом спирали, так что концы зубьев совпадают с осью.

(iv) Гипоидное коническое зубчатое колесо

Эти типы зубчатых колес аналогичны спиральным коническим зубчатым колесам, но поверхность шага является гиперболической, а не конической.

(v) Угловое зубчатое колесо

Это тип конического зубчатого колеса, в котором два вала пересекаются друг с другом под прямым углом. Он используется для передачи мощности под прямым углом.

4. Внутреннее зацепление

При внутреннем зацеплении две шестерни находятся в зацеплении друг с другом.

5. Внешняя передача

В внешней передаче два вала соединены с шестернями, которые входят в зацепление друг с другом снаружи.

6. Реечные передачи

В реечных передачах вал входит в зацепление снаружи и внутри с прямолинейной шестерней. Круговая шестерня называется шестерней, а прямолинейная шестерня называется рейкой. Реечная передача показана на рисунке ниже.

7. Червячная передача

Червячная передача представляет собой устройство из двух шестерен, в котором одна шестерня, называемая червячной (шестерня в форме винта), входит в зацепление с червячной передачей (подобной цилиндрической шестерне). Эти два элемента называются червячным винтом и червячным колесом. Червячные передачи используются в прессах, прокатных станах, на рулях и червячных пилах и т. д.

Это все о типах шестерен, используемых для передачи мощности с одного вала на другой. Если у вас есть какие-либо вопросы по этому поводу, прокомментируйте нас. И если вы нашли эту статью информативной и полезной, поделитесь с нами лайком.

Типы зубчатых колес ~ Машиностроение

1. Цилиндрическое зубчатое колесо
2. Винтовая шестерня
3. Шестерня «елочка»
4. Коническая шестерня
5. Червячная передача
6. Рейка и шестерня
7. Внутреннее и внешнее зубчатое колесо
8. Маска для лица
9. Звездочки

    1)  Цилиндрическое зубчатое колесо – Параллельные и соплуговые валы, соединенные зубчатыми колесами, называются цилиндрическими зубчатыми колесами. Механизм называется прямозубым зацеплением.

Цилиндрические шестерни имеют прямые зубья и расположены параллельно оси колеса. Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее распространенным типом зубчатых колес. Достоинствами прямозубых передач являются простота конструкции, экономичность изготовления и обслуживания, отсутствие торцевой тяги. Они возлагают на подшипники только радиальные нагрузки.

Цилиндрические шестерни известны как тихоходные шестерни. Если шум не является серьезной проблемой конструкции, цилиндрические зубчатые колеса можно использовать практически на любой скорости.

2)      Косозубая шестерня – Косозубая шестерня имеет зубья, наклоненные к оси вала в форме спирали, отсюда и название косозубая шестерня.

Эти шестерни обычно считаются высокоскоростными. Косозубые шестерни могут выдерживать более высокие нагрузки, чем прямозубые шестерни аналогичного размера. Движение косозубых шестерен более плавное и бесшумное, чем движение прямозубых.

Одинарные косозубые шестерни воздействуют на подшипники как радиальными, так и осевыми нагрузками, поэтому необходимо использовать упорные подшипники. Угол спирали как на шестерне, так и на шестерне должен быть одинаковым по величине, но противоположным по направлению, т. Е. Правосторонняя шестерня входит в зацепление с левосторонней шестерней.

3)    Шестерня-елочка — Шестерня-елочка напоминает две винтовые шестерни, расположенные рядом. Их часто называют «двойными спиралями». В двойном косозубом механизме тяги уравновешены. В таких двойных косозубых передачах осевая нагрузка на подшипники отсутствует.

4)   Коническая шестерня – Пересекающиеся, но лежащие в одной плоскости валы, соединенные шестернями, называются коническими шестернями. Такое расположение известно как коническая передача. Прямые конические шестерни можно использовать на валах под любым углом, но наиболее распространенным является прямой угол. Конические шестерни имеют конические заготовки. Зубья прямозубых конических шестерен сужаются как по толщине, так и по высоте.

Спирально-конические шестерни:  В этих спирально-конических шестернях зубья наклонены. Спиральные конические шестерни работают тише и могут выдерживать большую нагрузку по сравнению с прямозубыми.

Шестерня с нулевой конической передачей: Шестерня с нулевой конической передачей похожа на прямозубую коническую шестерню, но ее зубья изогнуты по длине. Эти изогнутые зубья шестерен с нулевым углом наклона расположены таким образом, что эффективный угол спирали равен нулю.

5)      Червячная передача – Червячные передачи используются для передачи мощности под углом 90° и там, где требуются высокие передаточные числа. Оси валов червячных передач пересекаются в пространстве. Валы червячных передач лежат в параллельных плоскостях и могут быть скошены под любым углом от нуля до прямого угла. В червячных передачах одно колесо имеет резьбу. Благодаря этому червячные передачи работают тихо, без вибраций и обеспечивают плавный выход. Червячные передачи и валы червячных передач почти всегда находятся под прямым углом.

6)      Рейка и шестерня – Рейка представляет собой зубчатый стержень или стержень, который можно рассматривать как секторную шестерню с бесконечно большим радиусом кривизны. Крутящий момент можно преобразовать в линейную силу, зацепив рейку с шестерней: шестерня поворачивается; стойка движется прямолинейно. Такой механизм используется в автомобилях для преобразования вращения рулевого колеса в движение поперечной рулевой тяги слева направо. Рейки также фигурируют в теории геометрии зубчатых колес, где, например, форма зубьев взаимозаменяемого набора шестерен может быть задана для рейки (бесконечный радиус), а затем получены формы зубьев для шестерен конкретных фактических радиусов. Реечная передача используется в зубчатой ​​железной дороге.

7)      Внутреннее и внешнее зубчатое колесо  – Внешнее зубчатое колесо   – это зубчатое колесо, зубья которого сформированы на внешней поверхности цилиндра или конуса. И наоборот, внутреннее зубчатое колесо  – это зубчатое колесо, зубья которого сформированы на внутренней поверхности цилиндра или конуса. Для конических зубчатых колес внутреннее зубчатое колесо – это зубчатое колесо с углом наклона более 90 градусов. Внутренние шестерни не вызывают реверс направления.

8)      Торцевые шестерни – Торцевые шестерни передают мощность (обычно) под прямым углом при круговом движении. Торцевые шестерни не очень распространены в промышленности.

9)      Звездочки – Звездочки используются для привода цепей или ремней. Они обычно используются в конвейерных системах.

Зубчатые колеса также можно классифицировать по положению оси вала:

а. Параллельные

  1. Цилиндрическое зубчатое колесо

  2. Косозубое зубчатое колесо

  3. Рейка и шестерня

b. Пересекающиеся

  Коническая шестерня

c.