Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Викторина'
Какие водные каналы соединяют центр России с Балтийским и Белым морями? 13. Какое озеро находится на границе России и Эстонии? 14....полностью>>
'Техническое задание'
- Товар должен быть очищен от таможенных пошлин и предоставлен Покупателю для разгрузки в месте назначения, а именно: 632387, Новосибирская обл.,  Куй...полностью>>
'Документ'
Парад невест был основан в 2006 году московским свадебным фотографом Екатериной Алешинской. Эстафету мероприятия вскоре перехватили другие города. Теп...полностью>>
'Обзор'
Обзорная экскурсия «Рига - город вдохновенья»: центр города – великолепный архитектурный ансамбль в стиле Модерн и знаменитые рижские парки. Пешеходна...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Зубчатые передачи.

Общие сведения и классификация зубчатых передач

Механизм, в котором два подвижных звена являются зубчатыми ко­лесами, образующими с неподвижным звеном вращательную или поступатель­ную пару, называют зубчатой передачей (рис. 1).

Рис. 1. Виды зубчатых передач: а, б, в — цилиндрические зубчатые передачи с внешним зацеплением; г — реечная передача; д — цилиндрическая передача с внутренним зацеп­лением; е — зубчатая винтовая передача; ж, з, и — конические зубчатые передачи; к — ги­поидная передача

В большинстве случаев зубчатая передача служит для передачи враща­тельного движения. В некоторых механизмах эту передачу применяют для преобразования вращательного движения в поступательное (или наоборот, см. рис. 1, г).

Зубчатые передачи — наиболее распространенный тип передач в совре­менном машиностроении и приборостроении; их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с), мощностей (до десятков тысяч кило­ватт).

Основные достоинства зубчатых передач по сравнению с другими передачами:

- технологичность, постоянство передаточного числа;

- высокая нагрузочная способность;

- высокий КПД (до 0,97-0,99 для одной пары колес);

- малые габаритные размеры по сравнению с другими видами передач при равных условиях;

- большая надежность в работе, простота обслуживания;

- сравнительно малые нагрузки на валы и опоры.

К недостаткам зубчатых передач следует отнести:

- невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

- высокие требования к точности изготовления и монтажа;

- шум при больших скоростях; плохие амортизирующие свойства;

- громоздкость при больших расстояниях между осями ведущего и ве­домого валов;

- потребность в специальном оборудовании и инструменте для нареза­ния зубьев;

- зубчатая передача не предохраняет машину от возможных опасных перегрузок.

Зубчатые передачи и колеса классифицируют по следующим призна­кам (см. рис. 1):

- по взаимному расположению осей колес — с параллельными осями (цилиндрические, см. рис. 1, а—д), с пересекающимися осями (ко­нические, см. рис. 1, ж—и), со скрещивающимися осями (винто­вые, см. рис. 1, е, к);

- по расположению зубьев относительно образующих колес — прямо­зубые, косозубые, шевронные и с криволинейным зубом;

- по конструктивному оформлению — открытые и закрытые;

- по окружной скорости — тихоходные (до 3 м/с), для средних скоро­стей (3—15 м/с), быстроходные (св. 15 м/с);

- по числу ступеней — одно- и многоступенчатые;

- по расположению зубьев в передаче и колесах — внешнее, внутрен­нее (см. рис. 1, д) и реечное зацепление (см. рис. 1, г);

- по форме профиля зуба — с эвольвентными, круговыми;

- по точности зацепления. Стандартом предусмотрено 12 степеней точности. Практически передачи общего машиностроения изготов­ляют от шестой до десятой степени точности. Передачи, изготовлен­ные по шестой степени точности, используют для наиболее ответст­венных случаев.

Из перечисленных выше зубчатых передач наибольшее распростра­нение получили цилиндрические прямозубые и косозубые передачи, как наи­более простые в изготовлении и эксплуатации.

Преимущественное распространение получили передачи с зубьями эвольвентного профиля, которые изготавливаются массовым методом обкатки на зубофрезерных или зубодолбежных станках. Достоинство эвольвентного зацепления состоит в том, что оно мало чувствительно к колебанию межцентрового расстояния.

Другие виды зацепления применяются пока ограниченно. Так, циклоидальное зацепление, при котором возможна работа шестерен с очень малым числом зубьев (2-3), не может быть, к сожалению, изготовлено современным высокопроизводительным методом обкатки, поэтому шестерни этого зацепления трудоемки в изготовлении и дороги; новое пространственное зацепление Новикова пока еще не получило массового распространения, вследствие большой чувствительности к колебаниям межцентро­вого расстояния.

Прямозубые колёса (около 70%) применяют при невысоких и средних скоростях, когда динамические нагрузки от неточности изготовления невелики, в планетарных, открытых передачах, а также при необходимости осевого перемещения колёс.

Косозубые колёса (более 30%) имеют большую плавность хода и применяются для ответственных механизмов при средних и высоких скоростях.

Шевронные колёса имеют достоинства косозубых колёс плюс уравновешенные осевые силы и используются в высоконагруженных передачах.

Конические передачи при­меняют только в тех случаях, когда это необходимо по условиям компо­новки машины; винтовые — лишь в специальных случаях.

Колёса внутреннего зацепления вращаются в одинаковых направлениях и применяются обычно в планетарных передачах.

Краткие сведения о методах изготовления зубчатых колес, их конструкциях, материалах

Существуют следующие способы изготовления зубчатых колес (обра­ботки зубьев):

- литье (без последующей механической обработки зубьев), для совре­менных машин этот способ применяют редко;

- накатка зубьев на заготовке (также без последующей их обработки);

- нарезание зубьев (т. е. зубья получаются в процессе механической обработки заготовки).

Способ изготовления зубчатых колес выбирают в зависимости от их на­значения и по технологическим соображениям.

Для отдельных конструкций машин в массовом производстве применя­ют способ накатки зубьев. Возможны также штамповка, протягивание и. т. д. В этом случае форма инструмента повторяет очертания впадины зубьев). В большинстве же случаев зубчатые колеса изготовляют наре­занием.

Зубья нарезают, как правило, методами копирования и обкатки. Ко­пирование заключается в прорезании впадин между зубьями с помощью тисковой (рис. 2) или пальцевой (рис. 3) фрезы.

Рис. 2. Нарезание зубьев методом ко­пирования дисковой фрезой

Рис. 3. Нарезание зубьев пальцевой фрезой

Обработка зубьев по методу обкатки производится инструментами очертаниями, отличными от очертаний нарезаемых зубьев, долбяком (рис.4 - зуб наружного зацепления, рис.5 - зуб внутреннего зацепления), червячной фрезой (рис.6) или инструментальной рейкой (рис.7):

Достоинством метода обкатки (огибания) является то, что он позволяет одним и тем же инструментом изготовлять колеса с зубьями различное формы. Изменяя относительное расположение инструмента и заготовки на станке, можно получать зубья различной формы и толщины (передачи со смещением).

Обкатка по сравнению со способом копирования обеспечивает боль­шую точность и производительность.

Рис.4. Нарезание зубьев на­ружного зацепления.

Рис.5. Нарезание зубьев внутреннего зацепления

Рис.6. Нарезание зубьев червячной фрезой

Рис.7. Нарезание зубьев инструментальной рейкой

Рис.8. Нарезание зубьев конического колеса

Для достижения высокой точности и малой шероховатости поверхности зубьев после нарезания производится их отделка.

Способы отделки зубьев:

- шлифование - производится методом копирования или обкатки шлифовальным кругом;

- шевингование - выполняется специальным инструментом шевер-шестерней или шевер-рейкой (обкатывая обрабатываемое коле­со, шевер отделывает зубья до требуемых точности и шероховатости поверхности);

- притирка - производится с помощью специального чугунного колеса (притира), находящегося в зацеплении с обрабатываемым колесом.

В зависимости от способа получения заготовки зубчатые колеса подразделяют на литые (рис.9), кованые или штампованные, изготовлен­ные механической обработкой (рис. 10), сварные (рис.11).

Рис. 9. Литое зубча­тое колесо

Рис. 10. Кованое или штампованное

Рис. 11. Сварное зубчатое колесо колесо, механически обработанное

Зубчатые колеса, у которых диаметр впадин незначительно превышает диаметр вала в месте посадки зубчатого колеса, изготовляют за одно целое с валом. Такую конструкцию (рис. 12) называют валом-шестерней. В ос­тальных случаях зубчатое колесо выполняется отдельно, после чего наса­живается на вал.

Рис. 12. Вал-шестерня

Колеса диаметром меньше 400 мм имеют форму диска с выточками (см. рис.9) или без выточек. Чаще всего эти колеса изготовляют из поко­вок. Колеса диаметром более 400-500 мм изготовляют со спицами (рис.13) различного сечения.

Рис. 13. Зубчатое колесо со спицами

При конструировании колеса наиболее важным требованием является его жесткость. Основные соотношения элементов зубчатых колес в зависи­мости от их конструкции приведены в специальных справочниках.

Для экономии высокопрочных дорогостоящих материалов изготовляют сборные конструкции — бандажированные колеса (рис. 14). В этом слу­чае зубчатый венец колеса изготовляют из качественной стали, а централь­ную часть делают из менее дорогого материала (например, чугуна).

Рис. 14. Зубчатый венец бандажированного колеса

Для изготовления зубчатых колес применяют следующие материалы:

- сталь углеродистую обыкновенного качества марок Ст5, Ст6; качест­венную сталь марок 35, 40, 45, 50, 55; легированную сталь марок 12ХНЗА, 30ХГС, 40Х, 35Х, 40ХН, 50Г; сталь 35Л, 45Л, 55Л;

- серый чугун марок СЧ10, СЧ15, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ40, высокока­чественный чугун марок ВЧ50-2, ВЧ45-5;

- неметаллические материалы (текстолит марок ПТК, ПТ, ПТ-1, лигнофоль, бакелит, капрон и др.).

Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, поэтому они нашли в технике широкое применение (табл.1).

Таблица 1. Механические свойства сталей

Марка

стали

Термообработка

Толщина

или

диаметр,

мм

Твердость

, МПа

, МПа

поверхности

(НВ) или HRC

сердцевины

(НВ) или HRC

Ст. 5

Горячекатанный

-

-

-

500…640

260…

290

45

нормализация

улучшение

улучшение и закалка

объем

Любая

80/125

50/80

до (20) 50

-

180 – 206

235 – 262

268 – 302

230 - 260

600

780

890

820 (920)

320

540

650

640 (730)

20Х

Нормализ.

Ц. 3.0.2000С

До 100

До 60

180

56…60

-

-

480

650

220

400

18Х ГТ

Ц. 3.0.2000С

Ц. 3.0.1800С

Образцы

до 160

-

58…62

-

> (240)

1000

1000

900

800

25Х ГТ

Ц. 3.0.2000С

Ц. 3.0.1900С

Образцы

до 40

-

58…62

-

30…45

1300

-

1000

-

12ХНЗА

Ц. 3.0.1800С

Ц. 3.0.2000С

15

до 100

58…63

56…62

(300)

(250)

950

850

700

600

25Х ГМ

Н. 3.0.2000С

Ц. 3.0.1900С

Образцы

40…75

-

58…61

-

> (250)

1200

-

1100

-

40Х

Нормализа.

улучшение

Улучшение

У+3 ТВЧ

3.0.5600С

3.0.2000С

до 100

до 200

до 125

до 125

25

до 20

(170…220)

-

-

45…50

-

-

-

(235…260)

(270…300)

(270…300)

-

> 46

600

790

900

900

1000

1600

350

640

750

750

800

1300

40Х Н

Нормализ.

улучшение

Улучшение

3. 0. 6500С

3. 0. 1700С

3. 0. 2200С

до 700

200/315

125/200

25

до 40

до 500

-

-

-

-

> 46

48…54

-

-

(270…300)

-

-

-

630

800

920

1000

1600

-

330

630

750

800

1400

-

35ХГСА

3. 0. 6500С

3. 0. 2400С

3. ТВЧ

0. 2000С

до 100

до 30

до 100

-

44…52

> 48

(250…300)

> 44

-

800

1700

-

650

1500

-

38Х2МЮА

3. 0. 6400С

Азотирован.

30

-

-

850…1000

-

-

1000

-

850

-



Похожие документы:

  1. Передачи с коническими зубчатыми колесами применяются при валах, оси вращения которых расположены в одной плоскости и пересекаются. Конические колеса выполняютс

    Документ
    ... передач с внешним зацеплением и стандартными параметрами в передачах с внутренним зацеплением может иметь место В зубчатых ... металлов. 14. ДОПУСКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Допуски цилиндрических зубчатых передач с механически обработанными ...
  2. Назначение и классификация

    Документ
    ... зубчатую передачу называют пространственной. К плоским зубчатым передачам относятся цилиндрические зубчатые передачи. Колеса зубчатых передач ... количество простых зубчатых передач с внешним зацеплением. (т. к .только внешнее зацепление изменяет ...
  3. Методические указания расчет зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач для студентов направления подготовки 131000 «нефтегазовое дело»

    Методические указания
    ... шестерни . Внешнее конусное расстояние . Ширина зубчатого венца b = 0,285Re. 3. Модуль передачи. Внешний торцовый модуль передачи . ... шестерне: Н×м, здесь hз - кпд зацепления, для цилиндрических зубчатых передач hз = 0,96…0,98. Окружную скорость ...
  4. Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения специальности среднего профессионального образования

    Методические указания
    ... Равнодействующая и уравновешивающая силы. Силы внешние и внутренние. Основные задачи ... цилиндрические зубчатые передачи. Конические прямозубые передачи. Основные геометрические соотношения. Силы, действующие в зацеплении. Расчет конических передач ...
  5. Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов и машин Нижний Новгород 2005

    Методические указания
    ... момента) рекомендуется для одной ступени цилиндрической зубчатой передачи назначать передаточное отношение не ниже ... : сборки, соседства, правильного зацепления. Таблица 1 Условия правильного зацепления Внешнее зацепление Внутреннее зацепление Z1 Z2 Z1 ...

Другие похожие документы..