Применение зубчатых передач: 1.4 Применение зубчатых передач в приборостроении.

1.4 Применение зубчатых передач в приборостроении.

Зубчатые передачи в приборостроении обычно используют не как

силовые для передачи значительных моментов сил, а как кинематические для

получения требуемых скоростей вращения. Зубчатую передачу в этом случае

не рассчитывают на прочность, модуль выбирают из стандартного ряда по

конструктивным соображениям. Применение малых модулей позволяет

уменьшить габариты колес и увеличить плавность передачи при сохранении

габаритов за счет увеличения числа зубьев. При заданном диаметре

стоимость колес с уменьшением модуля возрастает, но повышается точность

работы зубчатой пары, КПД таких передач 0,94 … 0,98.

Зубчатая передача применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов.

Широко используют Зубчатая передача для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов в редукторах.

Возможности зубчатых механизмов расширяются с применением планетарных передач, которые используются в качестве редукторов и дифференциальных механизмов. Небольшие габариты и масса планетарных Зубчатая передача обусловливаются распределением нагрузки между несколькими совершающими планетарное движение зубчатыми колёсами (сателлитами) и применением внутреннего зацепления, обладающего повышенной несущей способностью. При переходе от простых передач к планетарным достигается уменьшение массы в 1,5—5 раз. Наименьшие относительные габариты имеют волновые передачи, обеспечивающие передачу больших нагрузок при высокой кинематической точности и жёсткости.

Список литературы:

1. Техническая механика: Учеб. пособие / В.М. Сурин. – Мн.: БГУИР, 2004. – 293 с.: ил.

2. ил.Н. Г. Куклин, Г. С. Куклина, «Детали машин». Москва, Высшая школа, 1987г.

3. Я. М. Павлов, «Детали машин». Ленинград, Издательство «Машиностроение», 1969г.

1Эвольвентное зацепление предложено Л. Эйлером в 1760 г.

Зубчатые Области применения — Энциклопедия по машиностроению XXL

Область применения. Ценные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала нескольким ведомым н тех случаях, когда зубчатые передачи не применимы, а ременные недостаточно надежны. Наибольшее распространение цепные передачи получили в сельскохозяйственном, транспортном и химическом машиностроении, станкостроении, горнорудном оборудовании и подъемно-транспортных устройствах.   [c.243]

Табл. 6.7. Допускаемые скорости и область применения зубчатых колес

Улучшаемые стали применяют для зубчатых колес, преимущественно изготовляемых в условиях мелкосерийного и единичного производства при отсутствии жестких требований к габаритам. Чистовое нарезание зубьев улучшаемых колес производят после термической обработки, что принципиально облегчает изготовление колес, в частности исключает необходимость шлифования и позволяет обеспечить высокую точность. Кроме того, колеса из улучшенных сталей хорошо прирабатываются. Область применения улучшенных зубчатых колес непрерывно сокращается.  [c.162]

Допустимые скорости и области применения цилиндрических зубчатых передач в зависимости от степени точности  

[c.164]

Какой принцип работы зубчато-ременной передачи Ее достоинства, недостатки и область применения  [c.277]

I. Области применения наиболее распространенных способов нарезания цилиндрических зубчатых колес  [c.577]

Основные области применения зубчатые колеса, подшипники, винты, арматура, рабочие органы насосов и вентиляторов, корпуса электрической аппаратуры, мелкие детали машин.  [c.308]

Назначение и области применения зубчатых передач и редукторов  [c. 213]

Область применения. Область применения зубчатых передач с внутренним зацеплением в основном ограничивается некоторыми типами планетарных передач и передач, которые должны обеспечивать одинаковое направление угловых скоростей колеса и шестерни при малом межцентровом расстоянии. Несмотря на компактность передач с внутренним зацеплением и лучшие условия их зацепления (меньшие контактные напряжения, чем при внешнем зацеплении с теми же диаметрами зубчатых колёс), они не получили большого распространения вследствие трудностей зубо-нарезания и зубошлифования, а также вследствие обычно недостаточной жёсткости валов и опор при консольном расположении шестерни и колеса.  

[c.306]

Области применения низколегированной стали авто-тракторостроение сельскохозяйственное машиностроение (валы комбайнов, косилок и льнотеребилок, коленчатые валы молотилок, пальцевые брусья косилок и пр.) транспортное машиностроение (паровозные штоки, дышла, пальцы, кривошипы, паровозные оси, рельсы повышенной износостойкости, рельсовые накладки, болты и пр. ) станкостроение (шестерни, шпиндели, втулки, зубчатые рейки, червяки и пр.) и т. д.  [c.377]

Область применения рычажно-зубчатого индикатора совпадает с областью применения индикатора рычажного.  [c.182]

Область применения. Методом нака тывания могут быть образованы буртики, канавки, клейма, получены мелкие шлицевые и зубчатые поверхности, а также рифления. Этот метод может быть использован также при изготовлении мелкого стержневого инструмента (разверток, хвостовых фрез и т. п.).  [c.583]

Для металлических механически обработанных цилиндрических зубчатых колес имеются стандарты, область применения которых указана в табл. 5.  [c.340]

Следует полагать, что с развитием автоматизации и программного управления область применения зубчатых механизмов с предварительным натягом будет все более расширяться.  [c.

147]

Типы стальных фланцев и заглушек приведены в табл. 6-11, область применения прокладок для фланцевых соединений — в табл. 6-12, размеры прокладок стальных зубчатых — в табл. 6-13.  [c.180]

Зона, заштрихованная на графике перекрещивающимися линиями, соответствует значениям и р , при которых осевые формы зубьев I и II практически являются равноценными. Кривая линия, делящая рекомендуемую область применения зубчатых колес с осевой формой зуба III почти на две равные части, соответствует  [c.504]

Опишите устройство и принцип работы зубчатой передачи. Как называют сопрягаемые колеса зубчатой передачи Перечислите виды зубчатых колес и охарактеризуйте их устройство и области применения. Что такое передача внутреннего зацепления, чем она отличается от передачи внешнего зацепления Какими основными факторами предопределено преимущественное применение зубчатых передач в трансмиссиях строительных машин  

[c.74]

Основная область применения зубчато-пружинных муфт — тяжелое машиностроение (прокатные станы, турбины, поршневые двигатели и т. п.).  [c.385]

Приблизительная область применения различных марок стали обыкновенного качества Стб — рельсы, бандажи, кулачки, Ст5 — валы, оси, клинья, Ст4 — звездочки, зубчатые колеса, фланцы, СтЗ — листы, Ст2 — листы, проволока, Ст1 — болты, винты, заклепки.  [c.104]

Из конструкционных сталей делают детали, которые должны удовлетворять условиям высокой прочности, жесткости или податливости, а также имеют поверхности трения. Это — детали типа валов, пальцев, болтов шарниров, зубчатых колес и т. д. Из стали, а также из чугуна изготовляют силовые цилиндры, поршни, плунжеры и поршневые кольца. Чугун широко распространен как материал для станин, столов кареток, ползунов, направляющие которых подвергаются трению область применения его расширяется.  

[c.321]

При применении цилиндрических зубчатых колес Область применения следует отдавать предпочтение прямозубым ко-  [c.288]

Особенности и области применения существующих методов нарезания зубьев зубчатых (шлицев Х) валов  [c. 417]

Детали машин и области применения горячекатаный рядовой прокат (балки, швеллеры, уголки, прутки, листы, трубы) малонагруженные детали машин (валы, оси, зубчатые колеса). См. также раздел «Арматурные стали».  [c.158]

Детали машин и области применения ведущие зубчатые колеса электровозов и моторных вагонов поршневые пальцы двигателей, распределительные валики, оси и др. цементуемые и нитроцементуемые детали с высокой поверхностной твердостью крупные детали ответственного назначения, испытывающие при эксплуатации значительные динамические нагрузки детали крупных роликоподшипников.  

[c.160]

Детали машин и области применения зубчатые колеса коробок передач автомобилей и тракторов и ведомое зубчатое колесо бортовой передачи трактора. Ходовые валики и винты станков (после азотирования) и др.  [c.160]

Детали машин и области применения применяют для крупных деталей ответственного назначения, зубчатые венцы, шатуны, пальцы, оси и др. детали станкостроения, автотракторостроения, горнорудного, угольного и др. отраслей машиностроения, тяжелонагруженные зубчатые колеса грузовых автомобилей.  [c.161]

Детали машин и области применения зубчатые колеса, кулачковые муфты, вал-шестерни, червяки, пальцы и другие цементуемые детали, работающие в условиях ударных нагрузок.  [c.161]

Детали машин и области применения после улучшения — коленчатые валы, оси, шатуны, зубчатые колеса, распределительные валики, цилиндры, храповики, фрикционные диски, плунжеры, шпиндели, крепежные детали и другие детали.  

[c.162]

Заготовки для зубчатых колес в зависимости от материала, формы и размеров получают литьем, штамповкой или ковкой. Зубья колес изготовляют нарезанием, накатыванием, штамповкой и реже литьем. В большинстве случаев зубья нарезают. Выбор способа нарезания обусловливается требуемой точностью, характеро.м производства и областью применения зубчатых колес. Чаще для нарезания применяют два мето,ца копирования и обкатки.  [c.189]

Область применения косозубых коничес шх передач ограничена, так как они отличаются повышенной чувствительностью к погрешностям изготовления и монтажа, а станки для их изготовления малопроизводительны в сравнении со станками, предназначенными для зубчатых колес с криволинейными зубьями.  [c.601]

Есть и другие потенциальные области применения усовершенствованных композиционных материалов в деталях, подвергающихся вибрации и возвратно-поступательным движениям. Это, например, зубчатые колеса и такие детали двигателя внутреннего сгорания, как толкатель, кулисный рычаг. Вотт и Филлипс [17] анализировали возможность дальнейшего применения материала для таких деталей.  [c.480]

Выпуск зубчатых ремней из маслостойких синтетических материалов применения ременных передач вследствие отсутствия проскальзывания, меньших сил на валы и опоры, возможности передачи больших сил и работы с большими скоростями.  [c.61]

На практике колеса часто изготовляют долбякамн, которые позволяют нарезать зубья с более высокими положительными коэффициентами смещения. Причем малозубые долбяки значительно расширяют область применения зубчатых передач, а многозубые позволяют увеличить наибольший допустимый коэффициент перекрытия [27].  [c.189]

Основные области применения-. П0ЛМШШШЫ1 скольжения, зубчатые колеса, мелкие детали машин, уплотнения, сальниковые набивки, шайбы и подкладки, трубы, рабочие органы насосов, вентиляторов и арматуры.  [c.305]

Основные, области применения, слоистые пластики с тканевым пли бумажным нанолиителем — это типичные машиностроительные и электротехнические конструкционные материалы монтажные плиты, подшипники скольжения, зубчатые колеса специальные фенольные стеклопластики применяют в качестве конструктивных элементов самолегов, химической аппаратуры, корпусов вентиляторов и их лопаток из них изготовляют также трубы, емкости, кожухи и крышки, детали ракет.  [c.326]

Область применения норм расчёта зубчатых колёс. Изложенные выше методы расчёта Зубчатых колёс могут применяться для расчёта работающих со смазкой металлических зубчатых колёс—цилиндрических с эволь-веитными зубьями прямыми, косыми и шевронными, во всех тех случаях, когда известны величины передаваемых зубчатой передачей крутящих моментов и длительность действия каждого из них.  [c.285]

Миниметру (фиг. 13, б) должен быть противопоставлен ортотест (фиг. 13, е), в схему которого включена зубчатая передача. При равных перемещениях измерительного стержня рычаг ортотеста 1 будет отклоняться на угол меньший, чем рычаг миниметра, и тем самым ошибка от непропорциональности линейного перемещения стержня п угловых перемещений стрелки уменьшается. Область применения ортотеста в общем совпадает с областью применения миниметра.  [c.180]

Плоские затворы (фиг. 190) представляют собой задвижку из листовой стали, перекрывающую горизонтальные, наклонные или вертикальные выпускные отверстия. Открывание и закрывание производятся вручную, посредством рейки и зубчатой передачи. Реже применяются задвижки с пневматическим, гидравлическим или электрическим приводом. Обычная область применения — на мелких и средних по крупности хорошо сыпучих материалах, а также на тяжёлых крупно-кусковых материалах, когда бункер опорожняется полностью за один приём. Затворы конструкции ГУПТМАШ применяются для отверстий размером 400 X 400 и 500 X 500 мм. Ь зависимости от размера отверстия на задвижке монтируются одна или две рейки. Недостаток плоских затворов — значительное сопротивление, развивающееся при закрывании затвора под нагрузкой. Усилие при открывании плоских затворов связано с преодолением силы трения задвижки по материалу и направляющим.  [c.1110]

Конструкция и область применения зуборезных инструментов. Инструменты для обработки венцов эвольвент-ного профиля. Дисковые м о-дульные фрезы теоретически являются инструментами, годными для нарезания зубчатого колеса лишь с определенным числом зубьев z. На практике дисковые модульные фрезы изготовляются наборами из 8 и 15 шт. в каждом наборе и применяются для нарезания зубчатых колес с числом зубьев согласно указаниям в табл. 74. Зубчатые колеса, нарезанные дисковыми модульными фрезами с делением на шаг при помощи делительных головок или дисков, являются недостаточно точными как по шагу, так по профилю. Размеры дисковых модульных фрез стандартизованы ОСТ 20181-40. Технические условия — по ГОСТ 1678-53. Изготовляются дисковые модульные фрезы из углеродистой стали У12А и легированной стали 9ХС.  [c.376]

Выбор метода карезакия и расчет наладочных установок. Области применения различных методов нарезания указаны выше. При мелкосерийном и единичном производстве конических зубчатых колес средних размеров применяется поворотно-односторонний метод нарезания. Формулы и числовой пример расчета наладочных данных для этого метода приведены в табл. 14, а на стр. 487—488 даны пояснения к отдельным пунктам расчета.  [c. 482]

Дисковые модульные фрезы (рис. 27) по ГОСТу 10996—64 предназначаются для обработки цилиндрических колес 9-й степени точности (при модуле т > 2,5 мм) по методу копирования. Изготовляются из быстрорежущей стали Р9 и Р18 и легированной стали 9ХС. Набор фрез из 8 шт. применяется для нарезания зубчатых колес с модулем до 8 мм, а набор из 15 фрез — для колес с модулем > 8 мм. Зубья у модульных фрез заты-лованные. В табл. 84 приведены основные размеры дисковых модульных фрез, а в табл. 85 — область применения различных номеров фрез.  [c.251]

Принцип системы Феттингера и конструкция основных элементов передачи остались неизменными. Для расширения области применения гидродинамической передачи была решена проблема дополнительных устройств, т. е. включения, дополнительно к собственно гидродинамической части,, зубчатой передачи с двумя или несколькими скоростями переднего и заднего хода. Вспомогательные устройства позволили усовершенствовать отключение и включение приводных звеньев передачи при различных передаточных отношениях и обеспечили автоматическую работу гидродинамической передачи в области оптимального к. п. д.  [c.12]

Основные нарамесры конических зубчатых колес с круговыми зубьями, определяющие области применения различных осевых форм зубьев  [c.505]

Конические зубчатые передачи, их оценка по фавневию с цилиндрическими. Области применения. Основные геометричеоше параметры конической передачи.  [c.186]

Детали машин и области применения применяют для производства деталей небольшого сечения, коленчатые валы, зубчатые колеса, неазотируемые гильзы цилиндров, впускные клапаны тихоходных дизелей, шатунные болты и гайки, силовые шпильки, коромысла клапанов и др. улучшаемые детали моторов турбинные диски, валы зубчатых передач турбин, детали соединительных муфт турбин, роторы турбокомпрессоров.  [c.162]

---

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.

1

34. Зубчатые передачи. Достоинства и недостатки. Основные виды зубчатых передач. Основные параметры зубчатых колес. Передаточное число. Материалы и обработка.

Зубчатая передача — это механизм, который с помощью зуб­чатого зацепления передает или преобразует движение с изме­нением скоростей и моментов.

Цилиндрические зубчатые передачи между параллельны­ми валами выполняют с помощью колес с прямыми, косыми и шевронными зубьями. Конические передачи между валами с пересекающимися осями осуществляют коле­сами с прямыми и круговыми зубьями, реже ко­сыми (тангенциальными) зубьями. Преобразова­ние вращательного движения в поступательное и наоборот осу­ществляют цилиндрическим колесом и рейкой.

Зубчатые передачи — самые распространенные среди меха­нических передач. Годовой выпуск зубчатых колес составляет несколько миллионов. Диапазон их применения широк: от ча­сов и приборов до самых тяжелых машин.

Достоинства зубчатых передач: малые габариты; высокий КПД; постоянство передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания; возможность применения в широком диа­пазоне вращающих моментов, скоростей и передаточных отно­шений; надежность в работе и простота обслуживания.

Недостатки зубчатых передач: высокие требования к точ­ности изготовления; шум при работе со значительными ско­ростями.

Начальная окружность — ;

 — передаточное отношение;

 — межосевое расстояние;

 — модуль, он стандартизован;

 — делительный диаметр;

 — коэффициент ширины зубчатого венца, где b – ширина колеса.

Для косозубых передач водят угол наклона зубьев β, для конических углы конусности δ, причем δ₁+ δ₂=180º.

Еще вводят параметры: стандартный угол профиля, окружности все, коэфф. торцевого перекрытия, смещение, линия зацепления и активная линия зацепления, высота и толщина зуба, ну может, что еще придумаете.

При выборе материалов для зубчатых колес необходимо обес­печить сопротивление контактной усталости поверхностных слоев зубьев, прочность зубьев на изгиб, сопротивление заеда­нию и износу. Основными материалами являются термически обрабатываемые стали. Допускаемые контактные напряжения примерно пропорциональны твердости материа­лов. Это указывает на целесообразность широкого применения для зубчатых колес сталей, закаливаемых до значительной твердости.

Твердость  Н  материала  измеряют  по  Бриннелю,   когда Н < 350 НВ или по Роквеллу НRС_Э при Н > 350 НВ. Прибли­женно 10 НВ ~ 1 НRС_Э. При твердости Н < 350 НВ шестерню выполняют с несколько большей твердостью, чем колесо, на (20. ..30) НВ. Термическую обработку заготовки (нормализа­цию, улучшение) выполняют до нарезания зубьев. После наре­зания зубьев не требуется дополнительных финишных опера­ций. Такие передачи хорошо прирабатываются.

При твердости Н > 350 НВ химико-термическую обработку ведут после зубонарезания, при этом зубья коробятся и в ре­зультате ухудшаются их точностные показатели. В массовом и крупносерийном производстве применяют исключительно зубчатые колеса высокой твердости, которые подвергают отде­лочным операциям после термической обработки.

Объемная закалка вызывает увеличение твердости не толь­ко поверхности зуба, но и его сердцевины. В результате зуб становится хрупким и легко разрушается при ударах. По­этому объемная закалка уступила место поверхностным тер­мическим и химико-термическим методам упрочнений. Такой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхно­стных слоев материала зубьев при сохранении вязкой сердце­вины.

Для зубчатых колес применяют следующие основные виды поверхностных термических и химико-термических упрочне­ний: поверхностная закалка, цементация и нитроцементация с закалкой, азотирование.

Поверхностную закалку в основном обеспечивают за счет нагрева токами высокой частоты (ТВЧ). В связи с тем, что на­греваются поверхностные слои в течение 20…50 с, толщина закаливаемого слоя мала и деформации при закалке невели­ки. Поэтому можно обойтись без последующего шлифования зубьев (однако это понижает точность на одну-полторы степе­ни). Материалы в этом случае — среднеуглеродистые легиро­ванные стали 40Х, 40ХН, 35ХМ и др. Обычно твердость на по­верхности зубьев (50…55) НRС_Э.

Поверхностная закалка зубьев без охвата переходной по­верхности (с обрывом твердого слоя у впадины зубьев) повы­шает износостойкость и сопротивление выкрашиванию, но по­нижает прочность при изгибе, так как создает концентратор напряжений у корня зуба. Желательно, чтобы закаленный слой повторял очертание впадин.

Цементация — поверхностное насыщение углеродом сталей, содержащих углерода менее 0,3%, с последующей закалкой. Цементация обеспечивает большую твердость (56…63) НRС_Э, несущую способность поверхностных слоев зубьев и высокую прочность на изгиб. Целесообразно при­менять газовую цементацию как более производительную. Применяют цементируемые стали: 20Х, а для ответственных зубчатых колес, работающих с ударными нагрузками, хро-моникелевые стали 12ХНЗА, 20ХНМ, безникелевые стали 18ХГТ, 25ХГТ и др. Толщина цементированного слоя при­мерно 0,3 модуля. Время цементации на глубину 1 мм при­мерно 3 часа — процесс длительный. При цементации рабо­чие поверхности зубьев искажаются и требуется их шлифо­вание.

Азотирование — насыщение поверхностных слоев азотом, обеспечивает высокую твердость (58…65) НRС_Э и износостой­кость поверхностных слоев. Азотируют готовые детали без по­следующей закалки. Для азотируемых колес применяют мо­либденовую сталь 38Х2МЮА, безалюминиевые стали типа 40ХФА, 40ХНА, 40Х. Зубья после азотирования в связи с ма­лой толщиной слоя насыщения и малым короблением не шли­фуют. Поэтому азотирование применяют для колес с внутрен­ними зубьями и других, шлифование которых трудно осу­ществимо. Недостатком азотированных колес является малая толщина упрочненного слоя (0,2. ..0,5 мм), не позволяющая применять их при ударных нагрузках из-за опасности растрес­кивания упрочненного слоя и при работе с интенсивным изна­шиванием (при загрязненной смазке).

Нитроцементация — насыщение поверхностных слоев уг­леродом и азотом с последующей закалкой — обеспечивает им высокую прочность, износостойкость и сопротивление заеда­нию. Нитроцементация идет с достаточно высокой скоростью и в связи с малыми толщиной упрочняемого слоя и его дефор­мациями позволяет обойтись без последующего шлифования.

Улучшаемые стали применяют для зубчатых колес, преимущественно изготовляемых в условиях мелкосерийного и единичного производства при отсутствии жестких требова­ний к габаритам. Чистовое нарезание зубьев улучшаемых ко­лес производят после термической обработки заготовки, что исключает необходимость шлифования и позволяет обеспе­чить высокую точность. Применяют качественные углеродис­тые стали 40, 45 и легированные 35ХГС, 40Х и др.

Стали в нормализованном состоянии для обоих сопряженных зубчатых колес применяют только во вспомогательных механизмах, например в механизмах с руч­ным приводом. Основные материалы — среднеуглеродистые стали 40, 45, 50. Для повышения стойкости против заедания шестерни и колеса изготовляют из разных материалов.

Стальное литье применяют для колес больших диа­метров. Основные материалы — литейные среднеуглеродис­тые стали 35Л, 50Л и др. Литые колеса подвергают преимуще­ственно нормализации.

Ч у г у н ы используют для изготовления тихоходных, крупногабаритных и открытых передач. Кроме того, из чугуна изготовляют сменные колеса (поочередно работающие). При­меняют чугуны СЧ20…СЧ35, а также высокопрочные магние­вые чугуны с шаровидным графитом.

Пластмассовые зубчатые колеса в паре с ме­таллическими применяют в слабонагруженных передачах для обеспечения бесшумности, самосмазываемости или химиче­ской стойкости. Используют текстолит (рекомендуемые марки ПТ и ПТК) и древесно-слоистые пластики. Наиболее перспек­тивными следует считать капролон, полиформальдегид и фенилон.

 

Зубчатые передачи в машиностроении

Категория:

   Строительная техника и оборудование 4

Публикация:

    Зубчатые передачи в машиностроении

Читать далее:

Зубчатые передачи в машиностроении

Зубчатые передачи — одни из самых древних видов трансмиссий и наряду с преимуществами имеют и многие недостатки. Они пока превосходят как электрические, так и гидравлические передачи по эксплуатационной надежности, к. п. д., способности к перегрузкам, массе, габаритам и стоимости. Хотя в ряде условий работы зубчатые передачи и теряют часть своих достоинств, однако это свойственно всем видам трансмиссий. При переходе на индивидуальные приводы зубчатые передачи, как правило, находят применение в виде части смешанных гидро- или электротрансмиссий, сохраняясь в большинстве подобных решений. Обычно применение хотя бы одноступенчатого редуктора оказывается наиболее целесообразным решением, кроме случаев, где высокомоментный гидромотор оказывается достаточным в силу необходимости обеспечить относительно небольшой крутящий момент или где достаточно малого момента при высокой частоте вращения.

К серьезным недостаткам зубчатых передач относятся ступенчатое изменение передаточных чисел и относительно сложное переключение передач, сложность реверсирования, шумность, недостаточная надежность при низких температурах. Эти недостатки и вызвали частичное вытеснение зубчатых передач гидравлическими и электрическими. Однако зубчатые передачи, видимо, надолго сохранят свое значение, особенно, если получат дальнейшее развитие работы над устранением многих из указанных недостатков. Сюда относится и создание смешанных трансмиссий, позволяющих за счет упрощения зубчатых трансмиссий расширить возможности регулирования электро- и гидротрансмиссий во много раз.

Одновременно ведутся поиски новых форм зубьев, например, передачи Новикова; широкое внедрение колес с положительным сдвигом начальной окружности и с 30°-ным зацеплением и совершенствование их расчета; применение зубьев повышенной упругости высотой 2,5—3 модуля и применение колес с упругими ободьями (волновые передачи), позволяющими при вращении увеличивать число одновременно работающих зубьев в зависимости от величины передаваемого крутящего момента; разработка равнопрочного узла зубчатое колесо — подшипники и т. п.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Тип, конструкция и передаточное число зубчатой передачи выбираются в соответствии с кинематической схемой и условиями работы. Обычно для повышения компактности передачи стремятся ограничиться минимальным модулем, обеспечивающим ее надежность, и минимальным диаметром ведущей шестерни. Минимальное число зубьев ведущей некорригированной шестерни принимается по табл. 16. Однако не следует увлекаться компактностью там, где это не вызывается необходимостью, учитывая, что небольшое увеличение габаритов и массы передачи может резко повысить ее надежность и долговечность.

Зубчатые передачи применяются для окружной скорости от самых малых до достигающих 60 м/с. При скорости от и>1 м/с рекомендуется, а при v>2 м/с обязательно применение масляных ванн (редукторов), тщательно нарезанных зубьев. Рекомендуется применение шлифованных зубьев в силовых передачах независимо от скорости. При м/с рекомендуется переходить на косые и шевронные зубья.

Рис. 1. Мотор-колесо с планетарной зубчатой передачей

Рис. 2. Гидромотор с редуктором:
1 — ведомый вал; 2 — дифференциал заднего хода; 3 — солнечная шестерня на ведущем валу; 4 — дифференциал переднего хода; 5 — вал гидромотора; 6 — масломерный щуп; 7 — ротор гидромотора; 8—кольцевые направляющие; 9 — ротор насоса; 10— ведущий вал; 11 — золотник сервоустройства для изменения эксцентриситета насоса и гидромотора; 12 — каналы для рабочей жидкости; 13 — тяга от регулятора к золотнику; 14 — лопасти насоса и гидромотора; 15 — кулачок ручного управления золотником; 16 — тяга к рычагу ручного управления золотником; 17 — тяга к педали акселератора; 18 — вилки для включения переднего и заднего хода; 19 — возвратные пружины барабана; 20 — дифференциал 1; 21—солнечная шестерня на валу насоса; 22 — дифференциал 2; 23 — барабан для включения переднего и заднего хода: 24 — привод регулятора; 25—регулятор

Рис. 8 и даже до меньшего значения.

Оно не требует специального инструмента и, не усложняя производства, позволяет либо без изменения межцентрового расстояния и угла зацепления (высотная коррекция), либо с изменением, обычно с увеличением межцентрового расстояния (угловая коррекция), уменьшить до 3 раз (в последнем случае) число зубьев шестерни, увеличить прочность по изгибу зубьев до 2 раз и контактную на 25—50%.

Рис. 4. Передача зубчатой цепью от двигателя экскаватора

Рис. 5. Передача шести-рядной втулочно-роликовой цепью от двигателя экскаватора

Рис. 6. Передача однорядной цепью с изогнутыми пластинами для привода гусениц крана

Рис. 7. Цепной вариатор скорости

Рис. 8. Влияние i и Zi на срок службы цепи Т (по Воробьеву Н. В.)

Следует отметить, что зубчатые цепи в 3—4 раза тяжелее и значительно дороже роликовых, но менее чувствительны к вытягиванию.

В соответствии с изложенным рекомендуется следующий метод подбора цепей и расчета цепных передач на изнашивание.

Исходные данные, необходимые для проектирования: передаваемая мощность, частота вращения ведущего вала п, передаточное число передачи i, положение звездочек и расстояние между ними А, заданная продолжительность работы передачи Т (срок службы), условия работы (режим, подверженность действию абразивной пыли).

Зная nmax, выбор шага цепи производят по диаграмме предельно допустимых частот вращения звездочки в зависимости от Z\ и Т.

Рис. 9. Диаграмма допустимых значений п в зависимости от t и Zi (по Воробьеву Н. В.)

Приведенные частоты вращения примерно отвечают скоростям 0,5—1,0 м/с и 10—12 м/с. Если расчет производится на максимальную, редко встречающуюся нагрузку, то указанные значения могут быть уменьшены в 2—2,5 раза. Для очень тихоходных передач и при расчете на редко встречающиеся случаи максимальных нагрузок (например, при расчете роликовой ходовой цепи гусениц на случай поворота экскаватора с передачей всего максимального тягового усилия на одну цепь), запас прочности одинарной цепи может быть уменьшен до 2,5.

Рекламные предложения:

Читать далее: Тормоза и муфты

Категория: — Строительная техника и оборудование 4

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Зубчатые передачи в редукторах: Статьи

Зубчатое колесо представляет собой элемент механического оборудования, в которые зубцы расположены вокруг цилиндрических или конусообразных поверхностей с равным интервалом. Сцепление двух зубчатых колес служат для передачи вращений и крутящего момента от ведущего вала к ведомому. Любые шестерни можно классифицировать по форме как эвольвентные и циклоидальные. Кроме того, они могут быть классифицированы по положениям валов: параллельные, пересекающиеся, не параллельные и не пересекающиеся. История зубчатых колес началась с древних времён. О применении зубчатых колес мы знаем из истории древней Греции еще до н.э., пример тому колёса Архимеда.

Типы передач

Существует много типов зубчатых колес, таких как: цилиндрические, косозубые, конические, червячные, зубчатые рейки. Их можно классифицировать по расположению осей в пространстве: параллельные, пересекающиеся и не пересекающиеся валы.

Необходимо точно понимать различия между типами зубчатых колес для дальнейшего их применения в механических конструкциях. Выбирая зубчатые колёса важно учитывать такие факторы, как: размеры (модуль, количество зубьев, угол наклона спирали, ширина поверхности), Стандарт точности (ISO, AGMA, DIN), точность шлифования зубов и термообработка, допустимый крутящий момент и КПД.

Помимо информации на странице, мы можем отправить на электронную почту более подробную техническую информацию в формате PDF. В каталогах указана подробная информации о червячных, реечных и конических передачах, а также расчёты и примеры их применения. Также в них дополнительно есть объяснение относительно соответствующего типа шестерни.

Цилиндрическое прямозубое колесо

Зубчатые колеса с цилиндрическим расположение зубов называются — цилиндрическими зубчатыми колесами. Цилиндрические зубчатые колеса относятся к группе зубчатых колес с параллельным расположением валов в пространстве и представляют собой зубчатые колеса с прямым профилем зубов, параллельных валу. Цилиндрические зубчатые колеса имеют огромную популярность и применяются в большинстве случаев. Фактором такой популярности является высокая точность при относительно простых производственных процессах. Применяются такие передачи в цилиндрических редукторах. 

Также у них отсутствует нагрузка в осевом направлении (осевая нагрузка). В зубчатой паре обычно большое колесо имеет название — шестерня, а малое – шестеренка.

Винтовой механизм

Винтовые зубчатые колеса используются с параллельными валами, также, как и цилиндрические зубчатые колеса они представляют собой колеса профильными зубами. Они имеют лучшее зацепление зубьев, чем колеса с цилиндрическим расположением зубов, не шумят в процессе эксплуатации и могут передавать более высокие нагрузки, что делает их пригодными для применений на высоких скоростях вращения.

Эксплуатация винтовых зубчатых колес подразумевает высокая осевое усилие, что требует использования упорных подшипников. Винтовые зубчатые колеса поставляются с правым и левым изгибом зубов, требующим противоположных зубчатых колес для пары зацепления.

Зубчатая рейка

Зубья одинакового размера и формы, вырезанные на равных расстояниях вдоль плоской поверхности или прямого стержня, называются зубчатой рейкой.

Зубчатая рейка — это цилиндрическая шестерня с радиусом шага цилиндра. В зацепление с цилиндрической шестерней, она преобразует вращательное движение в линейное движение. Зубчатые рейки можно разделить на прямые и винтовые зубчатые, но оба варианта имеют прямые зубчатые линии.

Коническая передача

Конические зубчатые колеса имеют конусообразную форму и используются для передачи усилия между двумя валами, которые пересекаются в одной точке (пересекающимися валами). Коническое зубчатое колесо имеет форму конуса, а его зубья расположены равномерно вдоль конуса.

Конические зубчатые колёса бывают: прямые, косозубые, спиральные, угловые, коническо-угловые, коронные, конические с нулевой частотой и гипоидные. Применяются такие передачи в конических редукторах.

Спиральная коническая шестерня

Спиральные конические зубчатые колеса — это колеса с изогнутыми коническими зубьями. Благодаря большой площади соприкосновения зубьев они превосходят прямые конические зубчатые колеса по эффективности и прочности, выдерживают большие вибрации и издают меньше шума. Однако, их сложнее производить и поэтому они дороже.

Кроме того, поскольку зубья изогнуты, увеличивается осевая нагрузка на весь вал. Зубчатые колеса, имеющие нулевой угол скручивания, называется — нулевой конической передачей.

Винтовая передача

Винтовые зубчатые колеса представляют собой винтовые колеса с углом закручивания под 45° установленных на скрещивающихся валах. Поскольку контакт между зубами имеет небольшую площадь, их перегрузочная способность низкая, и они не подходят для передачи большой мощности.

Поскольку вращение передается при скольжении поверхностей зубьев, при использовании винтовых передач необходимо обращать внимание на смазку. У таких передач нуту ограничений по количеству зубов.

Ступенчатые шестерни

Ступенчатые шестерни — это конические зубчатые колеса с передаточным отношением 1/1. Они используются для изменения направления передачи мощности без изменения скорости. Есть прямая и спиральная форма шестерни.

При использовании спирально-наклонных зубчатых колес необходимо рассмотреть возможность применения упорных подшипников, поскольку они создают осевую нагрузку. Помимо обычных зубчатых передач с углами валов 90 °, зубчатые колеса другими углами вала называются — угловыми зубчатыми колесами.

Червячный редуктор

Вал с нарезанной резьбой называется — червяк, сопряженное с ним зубчатое колесо — это червячное колесо. Оба этих элемента находится на перекрещивающихся валах и называются — червячной передачей. Червяки и червячные колеса не всегда имеют цилиндрическую форму. 

Существует червячная передача в форме, песочных часов которая имеет увеличенную площадь контакта, но производство таких передач очень сложное и дорогостоящее. Из-за непосредственного контакта поверхностей зубчатой передачи необходимо уменьшить трение. Поэтому в качестве материалов для червяка обычно используется твердый материал, а для червячного колеса — мягкий материал. Несмотря на низкую эффективность червячной передачи, скользящий контакт работает плавно и не шумит. Также следует отметить функцию самоторможения — это когда угол опережения червяка достаточно мал. Применяются такие передачи в червячных редукторах.

Внутренняя передача

Внутренние зубчатые колеса имеют зубчатую поверхность на внутренней стороне цилиндрического колеса. Основное использование внутренних зубчатых колес — это планетарные редукторы. Существуют ограничения в количестве различий между внутренними и внешними зубчатыми колесами, поэтому для получения высоких передаточных чисел могут применяться несколько зубчатых пар.

Направление вращения внутренних и внешних зубчатых колес в единой системе одинаковы. Когда применяются два внешних зубчатых колеса, направление вращения внутренних и внешних зубчатых колес противоположное.

Номенклатура зубчатых передач на рисунке

• червяк
• червячное колесо
• внутренняя передача
• зубчатая муфта
• винтовая передача
• эвольвентные шлицевые валы и втулки
• митра передач
• цилиндрическое прямозубое колесо
• винтовая передача
• трещотка
• кулачок
• стеллаж
• шестерня
• прямая коническая передача
• спиральная коническая передача

Существует три основных категории зубчатых колес в соответствии с ориентацией их осей

Конфигурация:

1. Параллельные оси / цилиндрическое зубчатое колесо, винтовое зубчатое колесо, зубчатая рейка, внутреннее зубчатое колесо
2. Пересекающиеся оси / зубчатое колесо, прямая коническая передача, спиральная коническая передача
3. Непараллельные, непересекающиеся оси / винтовая передача, червячная передача (червяк и червячное колесо)
4. Прочие / Эвольвентный шлицевый вал и втулка, зубчатая муфта, защелки и трещотки

Разница между шестерней и звездочкой

Обычно, шестерня зацепляется с другой шестерней, а звездочка зацепляется с цепью и поэтому не является шестерней. Помимо звездочек, бывают элементы похожие на шестеренку и называются они — трещотками. Основное их отличие — это ограничение движения в одном направлении.

Классификация зубчатых колес по типу

1. Когда два вала шестерен параллельны (параллельные валы), цилиндрическое зубчатое колесо, рейка, внутреннее зубчатое колесо, косозубая шестерня. Обычно такие передачи имеют высокую эффективность.
2. Когда два вала шестерен пересекаются друг с другом (пересекающиеся валы), коническая шестерня относится к этой категории. Как правило, они имеют высокую эффективность передачи вращения.
3. Когда два вала шестерен не параллельны или не пересекаются между собой (смещенные валы), червячная и винтовая передача. В виду высокого коэффициента трения эффективность этих передач относительно низкая.

Наличие шлифовки зубов

Точность шлифовки зубов положительно влияет на последующую работоспособность зубчатых колес. Поэтому при выборе типов зубчатых колес шлифовка зубов является важным элементом, который необходимо всегда учитывать. Шлифовка поверхности зубьев шестерни позволяет значительно снизить показатели шума, увеличивает перегрузочную способность и в целом влияет на класс точности. С другой стороны, дополнительная шлифовка зубьев увеличивает финальную стоимость и подходит не для всех зубчатых колес. Для достижения высокой точности, кроме шлифования, существует еще и фрезеровка с применением специальных фрез.

Зубчатые колеса

Зубчатые колеса представляют собой механические элементы, с помощью которых происходит передача вращения и мощности от одного вала к другому. Условием сцепления является наличие на обоих валах выступов соответствующей формы (зубьев), равномерно распределенных по всей окружности, так что при вращении каждый зубец входит в пространство между зубьями другого вала. Таким образом, это элемент механизма, в котором крутящий момент передается зубцами от двигателя к нагрузке.

Существует много различных способов передачи вращения и момента от одного вала к другому, например, посредством трения, качения, трансмиссии и т. д. Однако, несмотря на простую конструкцию и относительно небольшой размер, зубчатые колеса имеют много преимуществ, таких, как высокая точность передачи, оптимальный коэффициент угловой скорости, большой срок службы и минимальные потери мощности.

виды, материалы для изготовления, способы обработки и расчёты зацеплений

Большинство механических передач включает в себя зубчатые зацепления. Зубчатые передачи используются для изменения скоростей вращательного движения, направлений вращения и моментов. Они служат для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот, для изменения пространственного расположения элементов трансмиссии и осуществления многих других функций, необходимых для работы машин и механизмов.

Механизмы зубчатых передач

Зубчатые зацепления применяются для передачи вращательного движения от двигателя к исполнительному органу.

При этом производятся необходимые преобразования движения, изменение частоты вращения, крутящего момента, направления осей вращения.

Для всего этого служат различные виды передач. Классификация видов зубчатых передач по расположению осей вращения:

1. Цилиндрическая передача состоит из колёсной пары обычно с разным числом зубьев. Оси зубчатых колёс в цилиндрической передаче параллельны. Отношение чисел зубьев называется передаточным отношением. Малое зубчатое колесо называется шестернёй, большое — колесом. Если шестерня ведущая, а передаточное число больше единицы, то говорят о понижающей передаче. Частота вращения колеса будет меньше частоты вращения шестерни. Одновременно при уменьшении угловой скорости увеличивается крутящий момент на валу. Если передаточное число меньше единицы, то это повышающая передача.
2. Коническое зацепление. Характеризуется тем, что оси зубчатых колёс пересекаются и вращение передаётся между валами, которые расположены под определённым углом. В зависимости от того, какое колесо в передаче ведущее, они тоже могут быть повышающими и понижающими.
3. Червячная передача имеет скрещивающиеся оси вращения. Большие передаточные числа получаются из-за соотношения числа зубьев колеса и числа заходов червяка. Червяки используются одно-, двух- или четырехзаходные. Особенностью червячной передачи является передача вращения только от червяка к червячному колесу. Обратный процесс невозможен из-за трения. Система самотормозящаяся. Этим обусловлено применением червячных редукторов в грузоподъёмных механизмах.
4. Реечное зацепление. Образовано зубчатым колесом и рейкой. Преобразует вращательное движение в поступательное и наоборот.
5. Винтовая передача. Применяется при перекрещивающихся валах. Из-за точечного контакта зубья зацепления подвержены повышенному износу под нагрузкой. Применяются винтовые передачи чаще всего в приборах.
6. Планетарные передачи — это зацепления, в которых применяются зубчатые колёса с подвижными осями. Обычно имеется неподвижное наружное колесо с внутренней резьбой, центральное колесо и водило с сателлитами, которые перемещаются по окружности неподвижного колеса и вращают центральное. Вращение передаётся от водила к центральному колесу или наоборот.

Нужно различать наружное и внутреннее зацепление. При внутреннем зацеплении зубья большего колеса располагаются на внутренней поверхности окружности, и вращение происходит в одном направлении. Это основные виды зацеплений.

Существует огромное количество возможностей для их сочетания и использования в различных кинематических схемах.

Форма зуба

Зацепления различаются по профилю и типу зубьев. По форме зуба различают эвольвентные, круговые и циклоидальные зацепления. Наиболее часто используемыми являются эвольвентные зацепления. Они имеют технологическое превосходство. Нарезка зубьев может производиться простым реечным инструментом. Эти зацепления характеризуются постоянным передаточным отношением, не зависящим от смещения межцентрового расстояния. Но при больших мощностях проявляются недостатки, связанные с небольшим пятном контакта в двух выпуклых поверхностях зубьев. Это может приводить к поверхностным разрушениям и выкрашиванию материала поверхностей.

В круговых зацеплениях выпуклые зубья шестерни сцепляются с вогнутыми колесами и пятно контакта значительно увеличивается. Недостатком этих передач является то, что появляется трение в колёсных парах. Виды зубчатых колёс:

1. Прямозубые. Это наиболее часто используемый вид колёсных пар. Контактная линия у них параллельна оси вала. Прямозубые колёса сравнительно дешевы, но максимальный передаваемый момент у них меньше, чем у косозубых и шевронных колёс.
2. Косозубые. Рекомендуется применять при больших частотах вращения, они обеспечивают более плавный ход и уменьшение шума. Недостатком является повышенная нагрузка на подшипники из-за возникновения осевых усилий.
3. Шевронные. Обладают преимуществами косозубых колёсных пар и не нагружают подшипники осевыми силами, так как силы направлены в разные стороны.
4. Криволинейные. Применяются при больших передаточных отношениях. Менее шумные и лучше работают на изгиб.

Прямозубые колёсные пары имеют наибольшее распространение. Их легко проектировать, изготавливать и эксплуатировать.

Материалы для изготовления

Основной материал для изготовления колёсных пар — это сталь. Шестерня должна иметь более высокие прочностные характеристики, поэтому колёса часто изготавливают из разных материалов и подвергают разной термической или химико-термической обработке. Шестерни, изготовленные из легированной стали, подвергают поверхностному упрочнению методом азотирования, цементации или цианирования. Для углеродистых сталей используется поверхностная закалка.

Зубья должны обладать высокой поверхностной прочностью, а также более мягкой и вязкой сердцевиной. Это предохранит их от излома и износа поверхности. Колёсные пары тихоходных машин могут быть изготовлены из чугуна. В различных производствах применяются также бронза, латунь и различные пластики.

Способы обработки

Зубчатые колёса изготавливаются из штампованных или литых заготовок методом нарезания зубьев. Нарезание производится методами копирования и обкатки. Обкатка позволяет одним инструментом вырезать зубья различной конфигурации. Инструментами для нарезания могут быть долбяки, червячные фрезы или рейки. Для нарезания методом копирования используются пальцевые фрезы. Термообработка производится после нарезки, но для высокоточных зацеплений после термообработки применяется ещё шлифовка или обкатка.

Обслуживание и расчёт

Техобслуживание заключается в осмотре механизма, проверке целостности зубьев и отсутствия сколов. Проверка правильности зацепления производится при помощи краски, наносимой на зубья. Изучается величина пятна контакта и его расположение по высоте зуба. Регулировка производится установкой прокладок в подшипниковых узлах.

Сначала надо определиться с кинематическими и силовыми характеристиками, необходимыми для работы механизма. Выбирается вид передачи, допустимые нагрузки и габариты, затем подбираются материалы и термообработка. Расчёт включает в себя выбор модуля зацепления, после этого подбираются величины смещений, число зубьев шестерни и колеса, межосевое расстояние, ширина венцов. Все значения можно выбирать по таблицам или использовать специальные компьютерные программы.

Главными условиями, необходимыми для длительной работы зубчатых передач, являются износостойкость контактных поверхностей зубьев и их прочность на изгиб.

Достижению хороших характеристик и уделяется основное внимание при проектировании и изготовлении зубчатых механизмов.

Gear Application | KHK Gears

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, внутренние шестерни, рейки, конические шестерни, винтовые 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 учета многих элементов, таких как выбор материалов, необходимость шлифования зубьев для повышения точности, необходимость термической обработки 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

Реечка 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
Механизм автомобильной трансмиссии

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

AMX-10A
Базовый механизм 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 этой машине:
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

Шестерни

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 / косметологии
• Строительная машина
• Станок для обработки дерева / стекла
• Сельскохозяйственная техника

Ссылки по теме:
齿轮 应用
Типы и механизмы зубчатых редукторов

5 различных типов шестерен и их применение

Во введении к нашей серии передач мы писали о люфте и передаточных числах. Теперь, когда у вас есть дополнительная справочная информация о шестернях, мы можем выделить пять типов шестерен, а также некоторые преимущества и недостатки. Начнем с наиболее часто используемой шестерни: цилиндрической шестерни.

Цилиндрическая шестерня

Преимущества	Недостатки
Эффективный и простой в сборке Прямые зубья, легко выравниваемые Минимальные потери мощности из-за проскальзывания	Громко на высоких скоростях Необходимо использовать параллельно Не такая прочная, как другие шестерни

Преимущества использования цилиндрических зубчатых колес в вашем приложении могут быть очевидны.Эффективность и простота сборки позволят сэкономить время и свести к минимуму время простоя, но как насчет недостатков? Например, шум на высоких скоростях возникает из-за люфта и мгновенной силы, которую испытывают зубья шестерен при первом зацеплении. Сила может со временем привести к износу, что может снизить эффективность шестерен.

Возможное решение этой проблемы — пластиковые прямозубые цилиндрические шестерни, которые полезны в легких приложениях и приложениях, где уровень шума должен быть минимальным.Подобно пластиковой прямозубой шестерни, пластиковая прямозубая шестерня с сердечником из углеродистой стали и зубьями MC Nylon также помогает снизить уровень шума.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, заключается в том, что прямозубые цилиндрические шестерни могут правильно зацепиться только в том случае, если они используются параллельно, из-за их прямого профиля зуба и расположения отверстия. В примере ниже используются две прямозубые цилиндрические зубчатые колеса для перемещения заготовки справа налево.

Подшипник типа встроенной шестерни позволяет синхронизировать направление вращения между двумя противоположными шестернями, как показано на рисунке.Другой особый тип шестерни — прямозубая шестерня без ключа. Шпоночная прямозубая шестерня доступна трех различных типов: E, F и G.

• E Тип: Прямозубая прямозубая шестерня без ключа имеет форму, аналогичную шестерне типа А, но имеет втулку, прикрепленную к внешней стороне шестерни.
• F Тип: Имеет ту же форму, что и шестерня типа A, но с втулкой, прикрепленной к внутренней части ширины шестерни.
• G Тип: Цилиндрическая прямозубая шестерня без ключа похожа на нашу шестерню типа B, но имеет втулку, прикрепленную к внешней стороне шестерни.

Винтовая шестерня

Преимущества	Недостатки
Тихий и гладкий Можно установить параллельно или перекрестно	Менее эффективен, чем цилиндрические шестерни Потери мощности из-за проскальзывания

Рисунок 1: Цилиндрическая шестерня

Цилиндрические шестерни имеют диагональный профиль зубьев, что позволяет им работать тише и плавнее, чем прямозубые шестерни, поскольку зубья входят в зацепление более плавно. Цилиндрические зубчатые колеса могут устанавливаться параллельно или перекрестно. Когда шестерни скрещены, вы должны выбрать Same Handed Gears, Both Right или Both Left. Некоторые из недостатков косозубых шестерен в том, что они менее эффективны, чем прямозубые шестерни, из-за проскальзывания зубьев. Диагональный профиль зубьев вызывает проскальзывание, а также приводит к осевому давлению на вал. Важно выбрать подшипник, который выдержит осевое усилие, создаваемое шестернями.

Фаска

Конические шестерни используются для пересечения валов и имеют изменяемый рабочий угол благодаря своей форме.Некоторые из недостатков конической шестерни — ее сложность в сборке из-за изменяемого рабочего угла. На валы также действует большая сила, поэтому, как и в косозубых зубчатых колесах, важно убедиться, что подшипник выдерживает эту силу. В зависимости от производителя, конические шестерни бывают двух типов; Прямой тип и спиральный тип.

• Прямой Тип: Подобен прямозубым зубчатым колесам и подвержен люфту и чрезмерному шуму.
• Тип спирали: Подобен косозубым зубчатым колесам из-за схожей ориентации зубьев, более тихий, чем спираль, но склонен к проскальзыванию зубьев.

* Важно отметить, что спирально-конические зубчатые колеса гарантированно входят в зацепление только с зубчатыми колесами того же производителя, и их всегда следует покупать парами.

Рисунок 2: Цилиндрическая зубчатая передача прямого типа

Рисунок 3: Цилиндрическая шестерня спирального типа

Стойка и червяк

Другой тип снаряжения — Rack Gear, его можно найти в двух разных стилях; плоский тип и круглый тип. Преимущества реечной передачи заключаются в том, что она соединена с цилиндрической шестерней или шестерней; они могут преобразовывать вращательное движение в линейное движение.Недостатком является то, что они не могут работать непрерывно, так как стойка в конечном итоге закончится.

Приятной особенностью плоских реечных передач является количество ориентаций монтажных отверстий. В зависимости от того, как вы планируете их устанавливать, вы можете использовать либо боковые резьбовые отверстия, либо нижние резьбовые отверстия, либо боковые отверстия с зенковкой.

Червячная передача состоит из двух частей: червячной передачи и червячной передачи. Червячные передачи являются самоблокирующимися и тихими, но страдают от больших потерь мощности и большой осевой нагрузки на червяк.

Независимо от ваших требований к конструкции, помните, что доступно множество шестерен, каждая из которых имеет уникальные преимущества.Кроме того, существуют решения как для линейного, так и для вращательного движения. Надеюсь, эта разбивка по типам передач заставит вас задуматься о новых разработках приложений или о том, как решить проблемы в существующих. А пока следите за частью 3 этой серии!

Не можете дождаться выхода третьей части этой серии статей или у вас есть конкретные вопросы, на которые вы хотите ответить? Оставьте комментарий ниже или посетите нас на www. misumiusa.com!

все о шестернях (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 зубчатых колес 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 относятся к категории 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.

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 включают:

Прецизионные шестерни — это приводы, изготавливаемые по индивидуальному заказу, которые могут быть разработаны для различных целей и приложений. Эти шестерни обычно используются в условиях легких нагрузок. 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, сцепные, 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 прецизионного зубчатого колеса зависят от качества заготовки, в которой он вырезан. Таким образом, очень 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 поступательное. Это плоский стержень, на который входят 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 лучшую управляемость.

Использование реечной передачи
Эта шестерня 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 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 передача находит применение в различных областях, включая:

• Пищевая промышленность
• Велосипеды
• Мотоциклы
• 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 связана 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 круглого кольца или шестерни. На периферии тоже есть винтики.

Segment Gears доступны с различной отделкой, например, без обработки или с термообработкой, 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 применениях. 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 иметь 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 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
• Ветряки
• Морская промышленность
• Сельское хозяйство

Внутренняя шестерня — это полая шестерня с нарезанными на 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 прямозубыми или косозубыми. Внутренние зубья имеют вогнутую форму с более толстым основанием, чем у внешнего зубчатого колеса. Выпуклая форма и прочное основание делают зубы более прочными, 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 зубцов без заедания обеспечивает плавную и бесшумную работу.

Использование внутренних шестерен

• Легкие применения
• Катки
• Индексирование

Один из самых простых и наиболее часто используемых редукторов, внешний редуктор широко используется в шестеренчатых насосах и других промышленных изделиях для обеспечения бесперебойной работы.Эти шестерни имеют прямые зубья, параллельные оси. Зубья 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 их конечного использования.

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

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

Редукторы в действии — приложения для систем управления движением в реальном мире

Обновлено в ноябре 2018 г., Лиза Эйтель • Приложения управления движением для зубчатых передач так же разнообразны, как и двигатели, с которыми соединяются эти устройства передачи энергии.Просто подумайте, как в различных конструкциях, от аттракционов до бытовых триммеров для бороды, используются цилиндрические зубчатые колеса. В основном они проходят через зацепление, поэтому их эффективность может составлять 98% или более за одно сокращение, хотя и со скольжением зубьев. Они также могут быть шумными из-за первоначального контакта зубьев по всей ширине зуба, вызывая звуковые ударные нагрузки.

Портативная подставка ReWalk — это рамка с батарейным питанием, которая помогает людям с параличом нижних конечностей двигаться. Он имеет встроенные приводные двигатели на шарнирах, датчики движения и центральный контроллер.В конструкции использованы прецизионные конические шестерни MS Graessner.

Напротив, винтовые редукторы лучше всего подходят для приложений, требующих более высокой мощности и эффективности, даже если они изначально более дороги. Приводы конвейеров, текстильное оборудование, прокатные станы и элеваторы — вот некоторые примеры. Это связано с тем, что зубья косозубой шестерни постепенно входят в зацепление по поверхности зуба, обеспечивая плавную работу и более высокую нагрузочную способность. Здесь установка машины должна включать раму для компенсации осевых нагрузок, исходящих от шестерен.

В конструкции ReWalk используются прецизионные конические шестерни MS Graessner.

Непараллельные и прямоугольные зубчатые передачи часто используются в конструкции для погрузочно-разгрузочных работ, аэрокосмической и оборонной промышленности, упаковочного оборудования и оборудования для пищевой промышленности.

Входной и выходной валы выступают в разные стороны; Зубья шестерни бывают червячные, гипоидные, конические (прямые, спиральные или нулевые), косые или косозубые. Обычные конические редукторы входят в комплект оборудования для погрузочно-разгрузочных работ и упаковки. Гипоидные шестерни (полезные для приложений с высоким крутящим моментом) похожи на зубчатые колеса со спирально-коническим зубчатым венцом, но оси выходного и входного валов не пересекаются, что упрощает интеграцию опор.Обычные в аэрокосмической отрасли зубчатые передачи Zerol имеют изогнутые зубья, которые совпадают с валом, чтобы минимизировать осевые нагрузки.

По словам инженеров MICROMO (группа FAULHABER), в роботизированной хирургии даже миллиметр ошибки может существенно повлиять на исход пациента. В некоторых случаях использование приводов с нулевым люфтом и редукторов, оборудованных кодировщиком, на концевых эффекторах робота позволяет хирургам позиционировать свое оборудование с абсолютной точностью.

Редукторы или редукторы скорости работают с множеством двигателей. Это шестерни или наборы, которые изменяют крутящий момент двигателя — обычно в виде увеличения, пропорционального снижению оборотов.

Зубчатые редукторы с креплением на валу, особенно часто используемые в погрузочно-разгрузочных работах, имеют конструкцию с креплением на валу, в которой используются специальные муфты для уменьшения реактивного крутящего момента. Другие редукторы на валу фактически устанавливаются на корпус машины (особенно в агрегатах машины с окружающими кожухами), поэтому входной вал не поддерживает редуктор.

В шарнирах этого коллаборативного робота Sawyer Hero используется зубчатая передача от Harmonic Drive. Здесь показан большой вентилятор Big Ass Fan с редуктором NitroSeal от STÖBER.Он работает в паре с двигателем мощностью 1-2 л.с., работающим от частотно-регулируемого привода.

Согласно Американской ассоциации производителей зубчатых колес (AGMA), термин редуктор скорости применяется к редукторам, скорость вращения которых по продольной оси не превышает 5000 футов в минуту или скорость шестерни не превышает 3600 оборотов в минуту.

Рассмотрим червячные редукторы. Обычно они используются в приложениях с низкой и средней мощностью (в основном потому, что они имеют высокие передаточные числа и высокий выходной крутящий момент, но при этом компактны и экономичны). Большинство червячных передач имеют цилиндрическую форму с зубьями одинакового размера; Некоторые редукторы на червячной основе имеют геометрию зубьев с двойным охватом (в которой средний диаметр изменяется от глубокого к короткому и обратно) для увеличения зацепления зубьев.

Станки для резки и формовки металла, строительное и упаковочное оборудование — все выигрывают от низкого люфта этого типа зубчатых колес. Для иллюстрации, валки печатного станка удерживают плотное совмещение печати на высоких скоростях благодаря способности червячной передачи с двойным охватом противостоять ударам и выдерживать экстремальное ускорение. Низкая инерция этой передачи также позволяет прессам запускаться и останавливаться быстрее, чем прессы с многоступенчатой ​​передачей.

В конвейерах Interoll для погрузочно-разгрузочных работ используются приводные ролики с зубчатой ​​передачей.Вот крупный план приводного катка Interoll с зубчатой ​​передачей. Редукторы

, как и редукторы, полезны там, где требуется высокий крутящий момент на низкой скорости. Они уменьшают инерцию отраженной массы груза, поэтому облегчают ускорение больших грузов… что в некоторых случаях позволяет машинам работать с двигателями меньшего размера. Редукторы варьируются от базовых цилиндрических зубчатых передач до сложных планетарных редукторов и зубчатых передач с гармониками, и все они превосходны в некоторых областях применения.

Последний (также называемый волноводной зубчатой ​​передачей) предназначен для специальных применений с понижением частоты вращения.В частности, эта зубчатая передача незаменима при шарнирном соединении робота-манипулятора, в медицинском оборудовании и в морском бурении. (Комплекты волновых зубчатых передач называются Harmonic Drives, зарегистрированный товарный знак Harmonic Drive Systems. ) Деформационные зубчатые передачи помогают создавать конструкции с нулевым люфтом и работой с высоким крутящим моментом из небольшого корпуса.

KHK USA Inc. производит зубчатые передачи для работы с храповым механизмом и собачками, которая представляет собой механическую передачу, передающую прерывистое вращательное движение. Они позволяют валам вращаться только в одном направлении.

Многие машины интегрируют сервоприводы в электромеханические устройства для конкретных приложений, и некоторые из этих устройств достаточно распространены, чтобы иметь свои собственные ярлыки.

Мотор-редукторы

(наиболее полезные в машинах, перемещающих тяжелые грузы) включают редуктор, интегрированный с электродвигателем переменного или постоянного тока. Коробки передач содержат зубчатые передачи; планетарные передачи — обычная форма. Планетарные передачи особенно распространены в сервосистемах. Обычно планетарные шестерни устанавливаются на подвижном рычаге, который вращается относительно солнечной шестерни. В большинстве случаев внешнее кольцевое пространство входит в зацепление с планетарными шестернями.

Эта конструкция храпового механизма KHK USA Inc. показывает, как некоторые комплекты реечной передачи работают в миниатюрных конструкциях. Одна прямозубая шестерня SS и одна зубчатая рейка SR от KHK USA Inc. приводят в движение линейную ось в печатной секции упаковочной машины.

Фактически, планетарные редукторы предлагают несколько преимуществ по сравнению с другими зубчатыми передачами — несколько кинематических комбинаций, удельная мощность, значительное сокращение за счет компактной установки объема и чисто крутильные реакции.

Планетарные редукторы

также повышают общую конструктивную эффективность.Потери никогда не превышают 3% на ступень, поэтому передайте большую часть энергии для продуктивного движения. Планетарные редукторы также эффективно распределяют нагрузку.

В приложениях, управляемых сервосистемами, редукторы также сокращают время стабилизации (что является проблемой, когда инерция нагрузки выше, чем инерция двигателя).

Здесь показаны угловая шестерня SM и пластиковая угловая передача PM от KHK USA Inc. в машине для сборки электрических компонентов.

Инструмент выбора передач помогает изготовителю роботов KUKA

Рассмотрим одно конкретное приложение.Теперь в промышленном роботе KUKA KR AGILUS используется новый линейный робот-переносчик (RTU) KL 100. Эта гусеница помогает повысить скорость и качество изготовления даже в ограниченном пространстве. Ядром разработки и оптимизации трансмиссии было программное обеспечение Gearfox от Graessner USA.

Короче говоря, компании KUKA требовалась эффективная и чрезвычайно компактная коробка передач для ее KUKA KL 100 RTU. Поэтому инженеры компании использовали Gearfox для включения соответствующих условий эксплуатации. Программа даже помогла инженерам смоделировать тепловой баланс коробки передач.Инженеры также использовали программное обеспечение для определения и анализа следующих меньших и следующих более крупных вариантов коробки передач, возможно, жизнеспособных для применения. В итоге выбрали набор DynaGear.

Allied Motion Technologies теперь продает интегрированный электродвигатель рулевого управления с электроусилителем (EPS) для автономных грузовиков AGV, складских автомобилей с электроприводом и других транспортных средств для перевозки материалов. Этот интегрированный двигатель включает контроллер, коробку передач и дополнительную выходную шестерню. Он выпускается в трех типоразмерах и 16 моделях, чтобы удовлетворить требования к электрическому рулевому управлению небольших подъемников поддонов, грузовых автомобилей AGV и даже Ричтраков.Дополнительная функция (контроль абсолютного положения поворотного колеса) позволяет контроллеру отслеживать абсолютное положение колеса без внешних датчиков.

Интернет-программное обеспечение дало инженерам KUKA уверенность в том, что коробка передач DynaGear будет соответствовать всем проектным требованиям (динамика, долговечность и термическая стабильность) перед физическими испытаниями.

Независимо от области применения, программное обеспечение MS-Graessner Gearfox помогает дизайнерам рассматривать каждую задачу проектирования как задачу с множеством жизнеспособных решений. К ним относятся вариации с разными приводными элементами, включая коробки передач.Во-первых, программное обеспечение профилирует потребности приложения, включая определение требований к продукту и вариаций самого приложения. Затем анализируется различные варианты конструкции редуктора и завершается итеративной оптимизацией редуктора. Факторы, которые Gearfox использует в расчетах и ​​моделировании перестановок, включают рабочие скорости и крутящие моменты, долговечность подшипников, усилия и КПД зубчатой ​​передачи, моменты инерции, осевые и радиальные силы, квадратные, кубические, четвертичные и пятые циклы движения, а также профили множества серводвигателей. .Программа также использует в расчетах профили семи предопределенных типов приложений и пяти предопределенных типов зубчатых колес.

В промышленных роботах KUKA используется новый линейный робот-передатчик (RTU) KL 100. Эта гусеница помогает повысить скорость и качество производства даже в ограниченном пространстве. Инженеры использовали программное обеспечение GEARFOX от Graessner USA для разработки и оптимизации трансмиссии.

типов шестерен | Параметры шестерен 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 различные типы шестерен, поскольку они могут быть рассчитаны на диапазон сил из диапазона 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 подачи.

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 одинаково, есть некоторые заметные различия, которые могут помочь нам легко 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 так эффективны, как идеальная система, но они будут работать. В случае звездочек один или несколько сломанных зубьев могут привести к смещению цепи и остановке системы.

Различные типы шестерен и их применение

Есть много типов шестеренок, и каждый предлагает свои 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.

прямозубая 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 с умеренной нагрузкой и умеренной скоростью. 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 зубья в этой простой конструкции. Это ограничивает его грузоподъемность.

зубчатая рейка

Можно комбинировать прямозубые цилиндрические шестерни с зубчатой ​​рейкой для преобразования вращательного движения 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 реечной передачи, находит применение во многих продуктах, таких как автомобили, подъемники, железные дороги и т. Д. Она используется для точной настройки параметров машинного оборудования, например, для контроля количества топлива, которое поступает в систему. дизель-генератор через топливный насос высокого давления.

Внутренняя шестерня

Цилиндрические зубчатые колеса

можно также комбинировать с внутренним зубчатым колесом для создания планетарной системы. 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 области применения и других относящихся к делу факторов могут быть получены различные передаточные числа 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. Зубы, 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. Из-за этой особенности постепенного нагружения одновременно контактируют более одной пары зубьев. Распределение 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 передачи, 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 шестернями.

Двойные косозубые шестерни объединяют две противоположные ориентации зубьев вместе, обычно вдоль середины поверхности шестерни. Осевое усилие производится с помощью левой руки зуба сведены на нет правой зуба, тем самым устраняя необходимость упорного подшипника.

Типичные варианты использования двойных косозубых зубчатых колес 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 передачи. 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 типа «елочка» на обычную двойную косозубую передачу.

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

Винтовая шестерня

Винтовая шестерня 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 необходима смазка винтовых передач. Нет ограничений по сочетанию количества зубов.

Коническая шестерня

Типы зубчатых колес, которые мы называем коническими, имеют конусовидную форму, поэтому зубья расположены на конической поверхности. Верх конуса срезан. 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.

Благодаря конструкции конической шестерни, когда два сопряженных зуба входят в контакт, контакт происходит сразу, а не постепенно. Таким образом, возникает та же проблема высоких нагрузок, что и в случае прямозубых шестерен.

Это ударопрочная муфта 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 при 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

Спиральные конические шестерни используются для преодоления ограничений, связанных с прямыми коническими шестернями. 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, так как предыдущая пара зубьев шестерни (которая теперь теряет контакт) все еще несет некоторую нагрузку.От этой пары новая пара медленно принимает на себя нагрузку.

Это делает работу плавной и тихой . Это также увеличивает безопасную грузоподъемность шестерни. Таким образом, спирально-конические шестерни находят применение в высокоточных приложениях (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.

Mitre Gear

Торцевые шестерни — конические шестерни с передаточным числом 1: 1.У зацепляющейся пары всегда будет одинаковое количество зубцов. Они передают мощность между пересекающимися осями.

Угловые шестерни используются в машинах для изменения направления 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 и для сочленения 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 составляет 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 коническую шестерню со спиральными зубьями. 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 сбоку.

По сравнению с коническими шестернями, гипоидные шестерни обеспечивают более высокое снижение скорости из-за 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 шестерни в некоторой степени похожи на червячные передачи, 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 подвергаться термообработке, что придает большую жесткость, уменьшая размер используемых шестерен.

Червячная передача

В червячном приводе червяк входит в зацепление с червячным колесом, и происходит передача движения.Червячная передача похожа на винт, и при вращении она зацепляется 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, подъемниках 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, с которыми можно столкнуться 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.

Pitch Circle

Делительная окружность двух зацепляющихся 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 соприкосновения шестерен называется точкой тангажа.

Межосевое расстояние

Это расстояние между центрами двух сопряженных шестерен системы. Важно, чтобы это расстояние было установлено правильно 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 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.

Профиль эвольвентного 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 зубной профиль

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 круга

Этот профиль не так популярен, но его преимущество заключается в медленном изнашивании 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

Зубчатые колеса производятся с использованием 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 прост в производстве и обычно предпочтительнее, когда шестерни должны производиться серийно. Однако точность при таком производстве теряется.
• 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 термическая обработка.

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

Существует множество методов термообработки для повышения прочности, качества 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.

Зубчатые передачи 251

легированная сталь	Сталь, содержащая намеренно добавленные материалы или элементы. Легированные стали часто обладают улучшенными свойствами по сравнению с углеродистыми сталями.
угол	Форма, образованная двумя линиями, имеющими общую конечную точку.Углы также могут быть образованы двумя пересекающимися линиями.
зазор при вершине	Канавка, проходящая вокруг центра двойной косозубой шестерни. Зазор на вершине разделяет два набора зубьев двойной косозубой шестерни.
АКПП	Сложная трансмиссия, которая не требует от оператора переключения передач для изменения скорости и крутящего момента механической энергии. В автоматических трансмиссиях часто используются планетарные передачи.
ось	Воображаемая прямая линия, проходящая через центр объекта. Круглый компонент, например шестерня, обычно вращается вокруг своей оси или своей центральной оси вращения.
люфт	Расстояние, на которое зуб шестерни может перемещаться без перемещения его зацепляющей шестерни и которое требуется для правильной работы всех зубчатых передач.Люфт может также быть известен как потеря движения.
подшипники	Устройства для снижения трения, которые позволяют одной движущейся части скользить мимо другой движущейся части. Подшипники работают с использованием механизма скольжения или качения.
ременная передача	Механическая система, состоящая из гибкого ремня и как минимум двух фиксированных шкивов, используется для передачи движения.Ременные передачи не требуют особого обслуживания и смазки.
шестерня коническая	Тип конической шестерни с зубьями, нарезанными под углом. Конические передачи часто используются в угловых зубчатых передачах.
обрыв	Поломка зуба шестерни или его часть.Поломка часто вызывается чрезмерными нагрузками и напряжением в зубчатой ​​передаче.
бронза	Любой сплав на основе меди, в котором не используется цинк или никель в качестве основного легирующего элемента. Бронзы обычно содержат олово, алюминий или кремний.
углеродистая сталь	Сталь, состоящая из железа и углерода без каких-либо дополнительных материалов.Углеродистая сталь может использоваться для изготовления шестерен.
полостей	Вмятины или ямки на поверхности металла. Полости часто связаны с поверхностной усталостью.
осевая линия вращения	Воображаемая прямая линия, проходящая через центр объекта.Круглый компонент, такой как шестерня, обычно вращается вокруг своей средней линии вращения или своей оси.
цепной привод	Механическая система, состоящая из цепи и звездочек. Цепные приводы используются для передачи движения от одной звездочки к другой.
конус	Конусообразная, с цилиндрическим основанием и заостренным наконечником.Зубья некоторых конических шестерен конические.
загрязнители	Любое повреждающее постороннее вещество. Загрязняющие вещества могут вызвать износ, потерю эффективности или поломку системы передач.
копланарный	Существующие или действующие в той же плоскости или поверхности.Валы-шестерни могут быть копланарными или некопланарными.
коррозия	Постепенное разрушение материала из-за воздействия атмосферы, влаги или других агентов. Некоторые материалы обладают устойчивостью к коррозии.
косозубые косозубые шестерни	Набор косозубых шестерен, оси которых перекрывают друг друга или пересекаются.Цилиндрические зубчатые колеса с перекрестными осями используются для передачи движения между параллельными, некомпланарными валами зубчатых колес.
диаметр	Расстояние от одного края шестерни до противоположного края, проходящего через центр. Диаметр шестерни такой же, как и ее ширина.
двойная косозубая шестерня	Тип косозубой шестерни с двумя наборами зубьев, нарезанных под противоположными углами и разделенных канавкой, проходящей вокруг центра шестерни.Двойные косозубые шестерни используются для обеспечения более плавной работы и предотвращения боковых нагрузок.
конфигурация с двойной оболочкой	Конфигурация червячной передачи, в которой используется червячная передача с изогнутыми зубьями для обертывания червяка в форме песочных часов. Конфигурации с двойным охватом обеспечивают максимальный контакт зубьев и могут нести наибольшую нагрузку.
сверлильные станки	Станок, который используется для различных операций по сверлению отверстий.В сверлильных станках используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты.
ведущая шестерня	Шестерня, которая получает энергию от источника питания, например электродвигателя. Ведущие шестерни передают мощность на зацепляющиеся ведомые шестерни для выполнения работы.
ведомая шестерня	Шестерня, которая получает движение от ведущей шестерни.Ведомые шестерни часто передают мощность на другой зацепляющий механизм или выходной вал для выполнения работы.
рабочий цикл	Время, в течение которого машина или устройство непрерывно работает в течение 24-часового периода. Рабочий цикл является важным фактором при выборе шестерен для применения.
КПД	Мера производимой работы системы по сравнению с общей потребляемой энергией.Эффективность описывает способность системы преобразовывать большее количество подаваемой энергии в намеченную полезную работу.
электродвигатель	Устройство, преобразующее электричество в механическую энергию или движение. Электродвигатель — это обычный источник энергии для механической системы.
электрические отвертки	Тип инструмента для ручной сборки, который затягивает и откручивает винты и работает от электричества.Электрические шуруповерты работают тихо и чисто.
закрытая зубчатая передача	Система собранных шестерен, заключенная в корпус и передающая механическую энергию от первичного двигателя к выходному устройству. Закрытые зубчатые передачи могут также называться редукторами.
энергия	Умение делать работу.Энергия, которая никогда не создается и не разрушается, может быть потенциальной или кинетической и может проявляться в виде электрической, механической, тепловой или химической энергии.
конверт	Для обертывания или окружения объекта. В конфигурациях червячной передачи с одним и двумя кольцами изогнутые зубья червячной передачи частично охватывают зубья червяка.
экскаваторы	Тип большегрузного транспорта, который чаще всего используется для перемещения земли во время строительных работ.Экскаваторы иногда называют экскаваторами или механическими лопатами.
противозадирные присадки	Любое вещество, добавляемое к материалу, которое увеличивает эффективность материала в качестве смазки в экстремальных условиях. Противозадирные присадки часто используются в тяжелых промышленных условиях.
отказ	Полная потеря работоспособности. Отказ может быть результатом постепенного износа, неправильных параметров или недостаточной смазки.
черные металлы	Металлы, содержащие железо. Для изготовления шестерен можно использовать черные металлы.
сила	Влияние, такое как толчок или притяжение, которое вызывает изменение движения или состояния покоя объекта.Силы имеют определенные направления и величины.
перелом	Разрушение предмета на две или более части в результате напряжения. Перелом может произойти без предупреждения или в результате других форм износа.
трение	Сопротивление между контактными поверхностями двух предметов. Трение вызывает нагревание и увеличивает износ компонентов.
шестерня	Круглый или цилиндрический механический элемент с зубьями, который используется для передачи энергии. Шестерни предназначены для зацепления друг с другом для изменения скорости, крутящего момента или направления механической энергии.
передаточное число	Соотношение между количеством зубьев на двух зацепляющихся шестернях или количеством оборотов ведущей шестерни по отношению к ведомой шестерне.Передаточное число отражает изменение механического преимущества в результате использования шестерен.
вал шестерни	Цилиндрический стержень, используемый для поддержки вращающихся компонентов или передачи вращения в механической системе. Валы-шестерни могут быть параллельными или под углом друг к другу, а также пересекающимися или непересекающимися.
зубчатая передача	Система шестерен, используемая для передачи вращательного движения от одной части механической системы к другой.Зубчатые передачи — распространенный метод передачи энергии.
коробка передач	Система собранных шестерен, заключенная в корпус и передающая механическую энергию от первичного двигателя к выходному устройству. Коробки передач могут также называться закрытыми зубчатыми передачами.
марка	Классификация промышленных смазочных материалов.Сорт часто описывает уровень качества смазочного материала.
постепенный износ	Тип отказа шестерни, при котором происходит удаление материала с поверхностей зубьев шестерни. Постепенный износ можно уменьшить за счет использования смазочных материалов.
смазка	Полутвердое вещество, состоящее из масла и химического мыла или другой присадки.Смазка обычно используется в качестве промышленной смазки.
твердость	Способность материала противостоять проникновению, вдавливанию или царапинам. Твердость — важное механическое свойство материалов зубчатых передач.
косозубая шестерня	Тип шестерни со скошенными зубьями.Цилиндрические шестерни тише, чем прямозубые, но они дороже и создают боковые нагрузки.
угол винтовой линии	Угол между осью косозубой шестерни и воображаемой линией, касательной к зубцу шестерни. Углы винтовой линии могут варьироваться от 0 до 90 градусов.
Шестерня в елочку	Тип косозубой шестерни с угловыми зубьями в форме буквы «V.«Шестерни типа« елочка »используются реже, чем косозубые и двойные косозубые.
горизонтальный	Параллельно горизонту или земле. Горизонтальные объекты располагаются из стороны в сторону или справа налево.
л.с.	л.с. Единица мощности, используемая для описания силы машины.Увеличенная мощность машины приводит к большему усилию.
корпус	Защитная крышка, предназначенная для удерживания или поддержки механического компонента. Корпуса могут использоваться для крепления закрытых зубчатых передач.
Гипоидная коническая шестерня	Тип конической шестерни с изогнутыми под углом зубьями, которая передает движение между непересекающимися валами.Гипоидные конические шестерни имеют зубья, которые скользят вместе при зацеплении, что производит меньше шума, но больше трения и тепла, чем другие типы конических шестерен.
промежуточная шестерня	Шестерня, которая поддерживает постоянное направление движения ведущей и ведомой шестерен. Промежуточные шестерни вращаются в направлении, противоположном ведущему, в результате чего ведомая шестерня вращается в том же направлении, что и ведущая шестерня.
входной вал	Вращающийся вал, на который подается энергия от источника питания. Входные валы вводят мощность в механические системы.
пересечение	Процесс встречи, пересечения или перекрытия. Пересекающиеся линии образуют форму «X».«
эвольвентная кривая	Изогнутая линия, которая постепенно удаляется от центральной точки. Эвольвентную кривую можно проследить по точке на натянутой струне, когда она разматывается с цилиндра.
станки токарные	Станок, который удерживает и поддерживает цилиндрическую заготовку на одном или обоих концах и вращает ее, в то время как одноточечный режущий инструмент удаляет материал.Токарные станки обычно используются для выполнения токарных операций.
косозубая шестерня левая	Цилиндрическая шестерня с зубьями, которые наклоняются влево, когда шестерня находится на плоской горизонтальной поверхности. В зависимости от ориентации вала косозубые шестерни можно комбинировать как две противоположные шестерни или как две согласующиеся шестерни.
линейное перемещение	Движение по прямой.Механическая энергия может принимать форму вращательного или линейного движения.
нагрузок	Количество силы или давления, приложенного к компоненту или системе. Шестерни должны выдерживать различные нагрузки машины во время работы.
блокировка / маркировка	Метод защиты сотрудников от случайного запуска машин посредством надлежащей блокировки и маркировки машин, которые представляют опасность для находящихся поблизости сотрудников.Блокировка / маркировка — важная практика для безопасного ремонта машин.
без движения	Расстояние, на которое зуб шестерни может перемещаться без перемещения его зацепляющей шестерни и которое требуется для правильной работы всех зубчатых передач. Потерянное движение также может быть известно как люфт.
смазка	Вещество, используемое для уменьшения трения между двумя поверхностями при относительном движении.Обычные смазочные материалы, используемые в промышленности, включают масла и консистентные смазки.
смазочные материалы	Вещество, используемое для уменьшения трения между двумя поверхностями при относительном движении. Общие промышленные смазочные материалы включают масло и консистентную смазку.
смазка	Нанесение смазки на машины, уменьшающее трение и износ между механическими компонентами.Смазка — обычная задача профилактического обслуживания.
смазка	Акт нанесения смазки на машины. Смазка снижает трение и износ между механическими компонентами.
станок	Для удаления материала с заготовки для формирования объекта.Традиционные методы обработки, такие как фрезерование, токарная обработка и сверление, позволяют удалять металл с помощью режущих инструментов.
станки	Машина с механическим приводом, вмещающая различные инструменты. Станки включают мельницы, токарные станки и прессы.
станки	Устройство, состоящее из двух или более частей, преобразующих энергию в движение.Машины используются для передачи или изменения силы и движения для выполнения некоторой полезной работы.
механическое преимущество	Разница между приложенной силой и выполненной работой. Механическое преимущество позволяет машинам выполнять больше работы с меньшими усилиями.
механическая энергия	Энергия, передаваемая при физическом взаимодействии и движении инструментов или инструментов.Для выполнения работы используется механическая энергия.
механическая система	Набор машин, работающих вместе для выполнения полезной работы. Все современные механические системы основаны на простых машинах.
сетка	Акт связывания с другим объектом.Шестерни предназначены для зацепления друг с другом для передачи механической энергии.
угловой редуктор	Тип конической шестерни, используемой в парах с пересекающимися валами под углом 90 °. В наборах угловых шестерен ведущая шестерня и ведомая шестерня имеют одинаковый диаметр и количество зубьев.
движение	Изменение исходного положения объекта в результате приложения силы к объекту.Движение обычно описывается в терминах смещения, направления, скорости, ускорения и времени.
точка зажима	Точка зацепления двух шестерен. Точки зажима могут защемить или раздавить пальцы или другие части тела.
некомпланарный	Существующие или действующие в разных плоскостях или поверхностях.Валы-шестерни могут быть копланарными или некопланарными.
цветные металлы	Металлы, специально не содержащие железо. Из цветных металлов можно делать шестерни.
непересекающиеся	Процесс оставаться отдельными и не встречаться, пересекаться или перекрываться.Непересекающиеся прямые параллельны друг другу.
смещение	Расстояние между осями двух непересекающихся валов шестерен. Величина смещения влияет на способ сцепления гипоидных шестерен.
масло	Скользкая жидкость, обычно используемая в качестве промышленной смазки.Индустриальные масла включают как натуральные, так и синтетические масла.
открытые зубчатые передачи	Система собранных шестерен, не заключенная в корпус и подверженная воздействию внешней среды. Открытые зубчатые передачи необходимо смазывать во избежание повреждений при эксплуатации.
выходной вал	Вращающийся вал, который получает энергию от механической системы.Выходные валы передают мощность от механической системы к выходному источнику.
повышающая передача	Комбинация шестерен в автомобильной трансмиссии, которая позволяет автомобилю поддерживать скорость при использовании пониженных оборотов двигателя. Повышающие передачи обычно обеспечивают лучший расход топлива, меньший шум и меньший износ.
параллельно	Две линии или оси, равноудаленные друг от друга во всех точках по своей длине.Параллельные валы никогда не пересекаются друг с другом.
периметр	Расстояние вокруг объекта снаружи. Периметр круга также известен как его окружность.
средства индивидуальной защиты	СИЗ. Различное защитное оборудование, которое сотрудники носят или используют для предотвращения травм на рабочем месте.Общие средства индивидуальной защиты включают защитные очки, перчатки, маски, халаты и беруши.
шестерня	Круглая шестерня, используемая в реечной системе для линейного движения. При вращении шестерни плоская рейка скользит в линейном направлении.
шаг	Свойство, используемое для классификации шестерен.Шаг обычно относится к количеству зубьев шестерни в одном дюйме делительного диаметра шестерни, который также называется диаметральным шагом.
питтинг	Тип отказа шестерни, при котором на поверхности шестерни появляются полости или ямки. Точечная коррозия или поверхностная усталость возникает в результате перегрузки материала зубчатой ​​передачи.
водило планетарной передачи	Подвижный рычаг, на котором часто устанавливаются планетарные шестерни.Водилы планетарной передачи обеспечивают правильное расположение планетарных шестерен по отношению к другим компонентам планетарной передачи.
планетарные шестерни	Одна из нескольких внешних шестерен планетарной зубчатой ​​передачи, вращающейся вокруг солнечной шестерни. На водило планетарной передачи можно установить планетарные шестерни, чтобы обеспечить их правильное положение.
планетарный редуктор	Зубчатая передача, состоящая из одной или нескольких внешних шестерен, вращающихся вокруг центральной шестерни.Планетарные зубчатые передачи также известны как планетарные зубчатые передачи.
пластик поток	Состояние отказа шестерни, при котором зубья шестерни деформируются и меняют форму под давлением. Пластическое течение часто возникает из-за чрезмерных нагрузок и напряжений.
источник питания	Устройство в механической системе, вырабатывающее электричество.Источники питания включают батареи, электродвигатели и генераторы.
электроинструменты	Инструмент, работающий от внешнего источника, например электричества или сжатого воздуха. К электроинструментам относятся электрические отвертки и дрели.
трансмиссия	Движение энергии от источника к устройству вывода, которое выполняет работу.Передача мощности может осуществляться во многих различных механических системах, включая зубчатые передачи, ременные передачи и цепные передачи.
угол давления	Угол, образованный сторонами зуба шестерни при наклоне сторон к верху шестерни. Угол сжатия шестерни может повлиять на ее прочность и износостойкость.
насос смазки	Тип системы смазки шестерен, которая постоянно подает жидкую смазку из резервуара в зацепляющиеся шестерни.Системы смазки насосов иногда используются в закрытых зубчатых передачах.
стеллаж	Плоский стержень с зубьями, используемый в системе реечной передачи для обеспечения линейного движения. Рейки скользят в линейном направлении, когда против них вращаются круглые шестерни.
зубчатая рейка	Зубчатая пара, которая используется для преобразования вращательного движения в поступательное.Рейка и шестерня состоят из круглой шестерни или шестерни, которая входит в зацепление с штоком с плоскими зубьями или рейкой.
под прямым углом	Угол, который всегда составляет 90 градусов. Прямой угол образуется при пересечении двух перпендикулярных друг другу прямых.
правая косозубая шестерня	Цилиндрическая шестерня с зубьями, которые наклоняются вправо, когда шестерня находится на плоской горизонтальной поверхности.В зависимости от ориентации вала косозубые шестерни можно комбинировать как две противоположные шестерни или как две согласующиеся шестерни.
коронная шестерня	Круглая шестерня с зубьями, которые входят в зацепление с зубьями планетарных шестерен планетарной передачи. Кольцевые шестерни являются шестернями внутреннего зацепления, поскольку их зубья обращены внутрь, а не наружу.
вращательное движение	Вращательное или вращательное движение, которое происходит вокруг оси без изменения линейного положения.Механическая энергия может принимать форму вращательного или линейного движения.
одинарная оболочка	Конфигурация червячной передачи, в которой шестерня с изогнутыми зубьями оборачивается вокруг части червяка. Конфигурации с одной оболочкой обеспечивают больший контакт между зубьями червяка и червячной передачи и могут выдерживать более тяжелые нагрузки.
слип	Состояние, возникающее в приводах с плоским ремнем.Скольжение — это когда нагрузка заставляет ремень соскальзывать с правильного положения на шкиве.
сколы	Тип отказа шестерни, при котором трещины на поверхности зуба шестерни или вблизи нее переходят в тело зуба. Выкрашивание часто приводит к поломке зуба шестерни.
скорость	Скорость, с которой объект проходит заданное расстояние.Скорость используется для измерения как линейного, так и вращательного движения.
Увеличитель скорости	Зубчатая передача, которая увеличивает скорость механической энергии при уменьшении крутящего момента. В некоторых автомобильных трансмиссиях используются увеличители скорости.
увеличители скорости	Зубчатая передача, используемая для увеличения скорости механической энергии при уменьшении крутящего момента.В некоторых автомобильных трансмиссиях используются увеличители скорости.
редуктор	Зубчатая передача, уменьшающая скорость механической энергии при увеличении крутящего момента. В редукторах скорости часто используются редукторы с червячными передачами и червяками.
редукторы	Зубчатая передача, используемая для уменьшения скорости механической энергии при увеличении крутящего момента.Редукторы скорости часто представляют собой редукторы, в которых используются червячные передачи и червяки.
угол спирали	Угол, под которым зубья спирально-конической шестерни расположены от оси вала шестерни. Угол наклона спирали большинства конических шестерен составляет 35 градусов.
спирально-коническая шестерня	Коническая шестерня с коническими и изогнутыми зубьями, предназначенная для плавной работы.Зубья спирально-конической шестерни имеют угол спирали.
смазка разбрызгиванием	Тип системы смазки шестерен, в которой зубья шестерни погружаются в поддон со смазкой при вращении шестерни, а затем переносят смазку на зацепляющую шестерню при ее вращении. Системы смазки разбрызгиванием иногда используются в закрытых зубчатых передачах.
распылительная смазка	Тип системы смазки зубчатых передач, которая обеспечивает постоянный туман смазки для зацепляющихся шестерен.Системы смазки распылением иногда используются в закрытых зубчатых передачах.
прямозубая шестерня	Тип шестерни с прямыми зубьями с плоской вершиной, расположенными параллельно валу. Цилиндрические зубчатые колеса являются наиболее распространенным типом зубчатых колес, используемых в промышленности.
прямая коническая шестерня	Базовая коническая шестерня с наиболее широкими коническими зубьями на внешней стороне.Прямые конические шестерни экономичны при передаче мощности между валами под прямым углом.
прямая цилиндрическая конфигурация	Конфигурация червячной передачи, в которой используется цилиндрический червяк для зацепления с червячной передачей. Прямые цилиндрические конфигурации обеспечивают высокие передаточные числа, но могут использоваться только с небольшими грузами.
солнечная шестерня	Центральная шестерня планетарной передачи.Планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни.
усталость поверхности	Тип отказа шестерни, при котором на поверхности шестерни появляются полости или ямки. Поверхностная усталость, или точечная коррозия, возникает в результате перегрузки материала зубчатой ​​передачи.
коническая	Постепенно уменьшается в размерах от одного конца объекта к другому.Зубья конической шестерни обычно имеют наибольшую ширину в наружной части.
ниток	Выпуклый винтовой гребень вокруг внешней части объекта цилиндрической формы. Нити червяка предназначены для зацепления с зубьями червячной передачи.
подшипник упорный	Тип подшипника, предназначенный для уменьшения трения за счет осевых или осевых нагрузок.Упорные подшипники могут быть как подшипниками скольжения, так и подшипниками качения.
осевая нагрузка	Сила, которая пытается сместить компонент с оси вращения. Осевые нагрузки возникают, когда зубья шестерни входят в зацепление под углом.
крутящий момент	Сила, вызывающая вращение.Крутящий момент измеряется в фунт-футах (фунт-фут) в английской системе и в ньютон-метрах (Нм) в метрической системе.
вязкость	Способность материала поглощать энергию без разрушения и разрушения. Прочность — ключевое свойство, определяющее способность материала выдерживать внезапные нагрузки.
трансмиссии	Машина, в которой используется комбинация шестерен и других механических компонентов для изменения скорости или крутящего момента механической энергии.Коробки передач часто используются в автомобилях.
вибрация	Быстрое непрерывное повторяющееся движение в машине или других конструкциях. Вибрация может отрицательно повлиять на механические операции.
износ	Разрушение материала в результате трения.Износ обычно вызывается трением или скольжением двух или более предметов друг о друга.
работа	Результат силы, приложенной к объекту, и расстояния, на котором сила приложена. В уравнении работа — это сила, умноженная на расстояние.
червяк	Цилиндрический вал в форме винта, который используется с червячной передачей для передачи движения.Червяки обычно являются ведущими шестернями в червячных передачах.
червячная передача	Шестерня с зубьями, которые входят в зацепление с винтовой резьбой вала, называемая червяком, для передачи движения. Червячные передачи обычно представляют собой ведомые шестерни в червячных передачах.
червячные передачи	Зубчатая передача, состоящая из длинного цилиндрического устройства со спиральной канавкой, которая пересекается с зубьями колесной шестерни.Привод с червячной передачей используется для передачи движения между непересекающимися перпендикулярными валами.
червячная передача	Червячная передача, используемая в сочетании с червяком. Червячные передачи используются для передачи мощности между непересекающимися валами под прямым углом друг к другу.
точка намотки	Открытый вращающийся вал.Точки обертывания могут зацепиться за одежду, притянуть человека к оборудованию и стать причиной травмы.
коническая шестерня	Тип конической шестерни с изогнутыми зубьями и углом спирали 0 °. Шестерни с нулевым углом наклона обеспечивают плавную и тихую работу, но создают осевые нагрузки.

Цилиндрические зубчатые колеса: полное руководство

Цилиндрические зубчатые колеса представляют собой зубчатый элемент цилиндрической формы, используемый в промышленном оборудовании для передачи механического движения, а также управления скоростью, мощностью и крутящим моментом.Эти простые шестерни экономичны, долговечны, надежны и обеспечивают постоянную скорость вращения, что облегчает ежедневные производственные операции.

В Grob, Inc. мы производим собственные инструменты, что дает нам гибкость в изготовлении стандартных или нестандартных прямозубых цилиндрических зубчатых колес, предназначенных для точного соответствия спецификациям в широком диапазоне промышленных применений.

Что такое прямозубая шестерня?

Цилиндрические зубчатые колеса

являются одними из самых популярных прецизионных цилиндрических зубчатых колес.Эти шестерни имеют простую конструкцию с прямыми параллельными зубьями, расположенными по окружности корпуса цилиндра с центральным отверстием, которое надевается на вал. Во многих вариантах шестерня обрабатывается со ступицей, которая утолщает корпус шестерни вокруг отверстия без изменения поверхности шестерни. Центральное отверстие также можно протянуть, чтобы прямозубая шестерня могла поместиться на шлицевой или шпоночный вал.

Цилиндрические зубчатые колеса используются в механических приложениях для увеличения или уменьшения скорости устройства или увеличения крутящего момента путем передачи движения и мощности от одного вала к другому через ряд сопряженных шестерен.

Важные термины и определения цилиндрических зубчатых колес

Конструкция и конструкция цилиндрической зубчатой ​​передачи значительно влияют на ее характеристики. Чтобы выполнять свою работу эффективно и результативно, они должны быть изготовлены из высококачественных материалов и иметь точные размеры. Размеры каждой детали являются неотъемлемой частью того, как работает конкретная передача. Таким образом, когда отраслевому специалисту требуется новая конструкция прямозубой шестерни или замена прямозубой шестерни, крайне важно, чтобы он был знаком с терминами для каждой части шестерни и их соответствующими размерами, чтобы обеспечить ясность и точность при производстве или заказе на поставку.

Некоторые часто используемые термины с цилиндрической зубчатой ​​передачей включают:

. Шаг окружности: Окружность, полученная из числа зубцов и заданного диаметрального шага. Круг, в котором устанавливается расстояние между зубьями или профили, из которого строятся пропорции зуба.

. Диаметральный шаг: Отношение количества зубьев к делительному диаметру.

. Диаметр шага: Диаметр делительной окружности. Здесь измеряется угловая скорость прямозубой шестерни.Это также важный компонент для определения межосевых расстояний между сопряженными цилиндрическими зубчатыми колесами.

. Межосевое расстояние: Расстояние между двумя шестернями, измеренное от центрального вала одной шестерни до центрального вала ответной шестерни. Это можно приблизительно найти, сложив радиус каждого делительного круга прямозубых шестерен.

. Модуль: Отношение контрольного диаметра шестерни к количеству зубьев. Модуль — это метрический эквивалент диаметрального шага.

. Приложение: Высота, на которую зуб выступает за делительную окружность.

. Dedendum: Глубина промежутка между зубьями ниже делительной окружности. Обычно больше, чем добавка ответной шестерни для обеспечения зазора.

. Внешний диаметр: Диаметр дополнительной окружности или окружности по крайним точкам зубьев прямозубой шестерни. Это самый большой диаметр цилиндрических зубчатых колес.

.Диаметр корня : Диаметр у основания зубного пространства.

. Угол давления: Угол в точке наклона между линией давления, перпендикулярной поверхности зуба, и плоскостью, касательной к поверхности наклона.

. Общая глубина: Общая глубина пространства между зубами, равная придатку плюс нижний край.

Применение цилиндрических зубчатых колес

Прямозубые цилиндрические шестерни используются для передачи движения и мощности от одного вала к другому в механической установке.Это переключение может изменить рабочую скорость оборудования, увеличить крутящий момент и обеспечить точную настройку систем позиционирования. Благодаря своей конструкции они подходят для работы на более низких скоростях или в рабочих средах с более высоким уровнем шума.

Некоторые из типичных промышленных приложений включают:

• Трансмиссии
• Конвейерные системы
• Редукторы
• Двигатели и механические транспортные системы
• Шестеренные насосы и двигатели
• Обрабатывающие инструменты

Преимущества

Цилиндрические шестерни

обеспечивают ряд преимуществ для промышленных приложений и процессов, в том числе:

• Простота.Цилиндрические зубчатые колеса отличаются простой и компактной конструкцией, что упрощает их проектирование и установку даже в ограниченном или ограниченном пространстве.
• Привод с постоянной скоростью. Эти шестерни увеличивают или уменьшают скорость вала с высокой точностью при постоянной скорости.
• Надежность. В отличие от других компонентов передачи мощности и движения прямозубые цилиндрические шестерни маловероятно проскальзывают во время работы. Кроме того, их долговечность снижает риск преждевременного выхода из строя.
• Экономическая эффективность. Простота конструкции также обеспечивает большую технологичность, что делает их менее дорогими в изготовлении и покупке даже с очень специфическими или индивидуальными размерами.
• Эффективность. Цилиндрические зубчатые передачи имеют КПД передачи мощности от 95% до 99% и могут передавать большие объемы мощности через несколько передач с минимальными потерями мощности.

Стандартные и нестандартные цилиндрические зубчатые колеса в Grob, Inc.

Компания Grob, Inc. специализируется на изготовлении стандартных и нестандартных цилиндрических зубчатых колес для любых промышленных процессов и применений. Мы предлагаем широкий диапазон размеров (например, внешний диаметр до 6 дюймов) и варианты материалов (включая алюминий и углеродистую сталь от умеренной до среднеуглеродистой), чтобы полностью удовлетворить потребности наших клиентов.

. Стандартные / стандартные прямозубые цилиндрические шестерни

Наше предприятие оборудовано для производства стандартных прямозубых шестерен со следующими характеристиками :

• Холоднокатаный конструкционный материал из алюминия или углеродистой стали с высококачественной обработкой поверхности
• AGMA 6-8 качество
• Углы давления 5 ° или 20 °
• Диаметр зубьев 6–48 зубьев на дюйм
• Модули 0.6–4 миллиметра на зуб
• Внешний диаметр до 6 дюймов

. Индивидуальные цилиндрические зубчатые колеса

Если вам нужна индивидуальная прямозубая шестерня, наш завод может предоставить вам индивидуальное решение с учетом ваших уникальных характеристик. Возможности наших специальных цилиндрических зубчатых колес позволяют вносить изменений в следующие элементы конструкции :

• Наибольший или внешний диаметр
• Малый диаметр или внутренний диаметр
• Люфт, обеспечивающий смазку и тепловое расширение без значительного изменения функциональности оборудования
• Эвольвентный профиль зуба

Производство прямозубых цилиндрических зубчатых колес — наш процесс холодной прокатки:

Для производства цилиндрической зубчатой ​​передачи мы используем специальный процесс профилирования методом холодной прокатки, называемый Grob Rolling.Этот процесс позволяет получить более сильные зубья шестерни с превосходной поверхностью.

Цилиндрические зубчатые колеса, соответствующие вашим требованиям

Если вашему предприятию требуются высокопроизводительные и надежные цилиндрические зубчатые колеса, компания Grob, Inc.