|
Зубчатые передачи: виды, типы, классификация, общее описание, материал, в каких областях применяются
- Что называется зубчатой передачей
- Из чего состоит зубчатая передача
- Классификация передач
- Типы
- Форма зуба и характеристики
- Материалы
- Достоинства и недостатки
- Области применения
Чтобы передать усилие в механическом устройстве еще совсем недавно использовался метод ременного переноса, в котором важное значение имел ремень. Ремень подвергался усиленному износу и подлежал частой замене. При использовании метода зубчатой передачи ремень как переходник исключается из системы, а вместо него реализуется сцепление непосредственно между элементами.
Что называется зубчатой передачей
В терминологии непрофессионалов зубчатые передачи – это вращающиеся механические элементы, которые обычно используются для передачи вращения от одного элемента к другому. Простыми словами, шестерня – это вращающийся механический элемент, используемый для передачи крутящего момента от одной детали к другой.
Для этого их внешние обода непосредственно соприкасаются друг с другом, имея общие черты в виде зубьев соприкасающихся колес, так что вращательное движение одной зубчатой передачи приводит к вынужденному движению другой. Такая передача крутящего момента очень эффективна и результативна, так как при этом теряется очень мало энергии. Одним из основных плюсов использования зубчатых передач является то, что они обеспечивают максимальную выходную мощность. Различные зубчатые передачи могут работать с разной скоростью, передавать различные величины крутящего момента и даже преобразовывать горизонтальное движение в вертикальное.
Кроме того, обработка зубчатых колес может быть осуществлена таким образом, чтобы выдерживать очень высокие скорости вращения и силы, сохраняя при этом высокий уровень эффективности. Такая эффективность, а также их универсальность, сделала деталь зубчатое колесо популярной еще с древних времен, и сегодня их можно встретить практически везде, от самолетов до часовых механизмов.
Использование зубчатых передач можно проследить на протяжении тысячелетий, при этом основные элементы и конструкция сохранили свою актуальность и по сей день.
Многие люди, возможно, не знают, но сегодня на рынке существует целый ряд различных видов зубчатых колес. Каждый инженер-механик должен иметь базовое понимание основных типов существующих зубчатых передач.
Из чего состоит зубчатая передача
Данный механизм в своем составе деталей является технически простым. Состоит он из небольшого количества элементов. Как правило, узлы, которые имеют простую конфигурацию, имеют наиболее больший срок службы, чем устройства со сложными механизмами. Независимо от того, насколько продвинулся технический прогресс, простые устройства выходят из строя намного реже. Этот факт делает его популярным в использовании и в наше время.
Тот факт, что это не все конструктивные преимущества, о которых вам будет полезно знать. Рассмотрим несколько подробно составляющие зубчатого колеса:
- Корпус является незаменимой частью узла и присутствует в каждом виде передач. Служит для фиксации деталей при их работе и необходим для содержания в нем смазочных материалов. Материал, из которого производят корпус, должен быть стойким к коррозии, как правило — это чугун. Форма корпуса зависит от модели механизма, и в какой сфере деятельности он будет работать.
- Второй деталью, о которой хотелось бы рассказать – зубчатые колеса. Когда разговор идет о колесах, на ум сразу приходит слово шестерни. В работе участвуют две шестерни, которые взаимодействуют друг с другом и передают крутящий момент. Одна шестерня является ведущей, вторая ведомой.
Сила момента зависит от габаритов шестерней, количества зубьев, модуля и силы зацепления.
- Вал является главной деталью в устройстве. Его задача заключается в передаче вращения зубчатому колесу с помощью зацепления зубьев этих двух деталей. Сам вал заставляет вращаться электродвигатель, он и является источником запуска всего устройства. Чтобы валы держались в корпусе и могли свободно вращаться, они сажаются на подшипники, методом запрессовки. Форма вала зависит от конструкции механизма и может быть исполнен в самых разных вариациях, например в ступенчатом виде.
Если говорить о шестернях, то немаловажным моментом является их форма. Друг от друга они могут отличаться количеством зубьев, их формой и углом наклона. Конкретный вид подбирается в зависимости от типа механизма и его характеристик. Шестерня и зубчатые колеса и есть основа всего движения, отсюда и вытекает название узла – зубчатая передача.
Классификация зубчатых передач
На сегодняшний день уже существует большое количество различных градаций и признаков, по которым классифицируют зубчатые передачи. В зависимости от того какой вид исполнения выбрать, зависит главный параметр всего узла, это долговечность его работы и надежность. Также сюда можно добавить разные варианты нужных характеристик.
Рассмотрим несколько видов и признаков классификации зубчатых передач:
- Параллельные и пересекающиеся типы, различаются расположением осей относительно друг друга. Третий существующий вид — перекрещивающийся. Наиболее надежным и технически простым является параллельный тип. Если судить популярность по продажам, то лидирующую позицию занимает именно он. Зачастую возникает потребность в решении нестандартных задач, тогда приходится искать другие способы. Оси, так называемые крепежные устройства для колес.
- Внутренние и наружные типы, основываются на расположении зубьев. Стоит учитывать, что их производительность зависит от всей конструкции. Выделить среди них какой то один нельзя, все зависит от конкретных задач. На практике наиболее востребованный в работе, наружный, но это не говорит о том, что он эффективнее справится с задачами.
- Стоит отметить классификацию по форме и конструкции корпуса, которые мы описывали выше. Тут мы не сказали о том, что бывают закрытые и открытые виды. Открытые отличаются тем, что могут работать без смазочного материала, на сухую. Закрытые могут исправно и долго функционировать только при наличии достаточного уровня смазки.
- В зависимости от потребности увеличить количество оборотов или уменьшить их, существуют понижение и повышение передач. Для каждой цели выбирают свой тип.
Внимание заслуживает такой параметр как величина окружности. По ней определяют три подвида, тихоходные, быстроходные и среднескоростные. Выбирать тут стоит в зависимости от ваших потребностей в определенных характеристиках.
Существует много различных видов зубчатых передач, предназначенных для различного вида использования, и все типы характеризуются положением соединенной оси или вала, которые могут быть параллельными, пересекающимися или не параллельными и не пересекающимися, а также формой зубьев. Давайте рассмотрим классификацию зубчатых механических передач:
Цилиндрические зубчатые передачи
Один из самых распространенных типов зубчатых колес – цилиндрическая прямозубая шестерня благодаря своей простоте, широкому спектру применения и экономичности. Цилиндрические зубчатые передачи воспринимают и передают радиальные нагрузки и, как правило, используются при низких скоростях вращения, так как они имеют большую шумность на высоких скоростях. Так же есть вариант установки эвольвентной разновидности устройства.
Конические передачи
Конический тип зубчатого колеса относятся к устройству пересекающихся осей/валов, поэтому их соединение осуществляется под вертикальным углом наклона. Их форма коническая, а зубья могут быть как прямыми, так и спиральными для более тихой работы. Хотя угол 90 градусов между пересекающимися осями не является обязательным, они, как правило, встречаются в таком исполнении и имеют одинаковое количество зубьев, так что скорость вращения между ними одинакова. Этот тип конических зубчатых колес называется митровой передачей и используется в тех случаях, когда изменение скорости не требуется. Любой другой угол и разность числа зубьев называется просто конической передачей.
Гипоидные передачи
Гипоидные зубчатые колеса очень похожи на конические со спиральным расположением зубьев, главное отличие заключается в том, что их оси вращения не совпадают. Как следствие, конструкция зубьев, должна быть очень тщательно рассчитана по их углу наклона. Обычно они используются в тех случаях, когда требуется снижение или повышение скорости, поэтому их часто можно встретить в автомобильных трансмиссиях, которые допускают более компактную конструкцию.
Червячные зубчатые передачи
Червячные передачи – это тип передачи, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса, которое похоже на коническую шестерню. При этом она также включает в себя вал зубчатой передачи (червячный вал), которая имеет винтовую резьбу, расположенную в параллельной плоскости, но при осевом вращении 90 градусов по отношению к первому элементу. Благодаря плотному соединению двух элементов, червячные зубчатые колеса работают бесшумно и не вызывает вибраций. Чаще всего червячная передача применяется там, где решающими характеристиками являются частота вращения, фиксация и точность. Типичным примером такого типа зубчатых передач являются ключи настройки в струнных музыкальных инструментах.
Червячные зубчатые колеса имеют зубья особой формы. Благодаря применению червячных передач можно уменьшить число оборотов, так как при всего одном обороте одно-заходного червяка колесо проворачивается на один зуб. Бывают и многозаходные червяки. Передаточное отношение червячной пары рассчитывается по специальной формуле. Червячная пара работает только при обильной смазке, уменьшающей трение. При расчетах геометрических параметров нужно учитывать нюансы конструкционного плана. При работе соприкасаются боковые стороны — это основная точка поверхности, которая передает импульс. Поэтому угол подбирается с учетом смещения, чтобы зубчатое колесо и червячный вал не заблокировались при некорректной работе.
Реечные зубчатые передачи
Они являются цилиндрическими зубчатыми колесами, соединенной с прямой зубчатой рейкой, при этом один из ее элементов стабильно фиксируется в нужном положении, а другой движется влево и вправо, подобно червячной передаче. Типичным применением зубчатой рейки и зубчатого колеса является рулевое колесо, на котором фиксируется положение цилиндрической зубчатой шестеренки, а рейка перемещается в одну из сторон, после чего стяжные стержни и рулевой рычаг поворачиваются для поворота колес. Поскольку скорость вращения зубчатой рейки и зубчатого колеса очень низкая, зубы не нужно наклонять или закручивать, и они не издают никаких звуков или вибраций.
Зубчато-ременная передача является гибридной моделью, где в паре с зубчатым колесом работает ремень. Тип такой передачи обладает некоторыми преимуществами, такими как: низкий шум работы, отсутствием проскальзывания ремня, стабильность в работе на больших оборотах.
Планетарные передачи
В таком механизме ось колеса подвижна и может перемещаться. То есть, шестерни не крутятся одновременно, а более мелкое бежит по крупному. При этом ось также должна двигаться по траектории круга, постоянно изменяя свое положение. Планетарная передача отличается небольшим весом и размерами. Но стоит отметить, что даже с небольшими габаритами планетарные шестерни дают высокое передаточное число, а так же обладают низким уровнем шума при работе.
В наше время уже есть много вариаций планетарных передач которые отличаются типом и разным расположением зубчатых колес. Зубчатые косела такого типа находят свое применение в машиностроении, в самолетной технике и различном станочном, металлорежущем оборудовании.
Форма зуба и характеристики
Главным фактором колеса в зубчатой передаче являются зацепы или зубья. Зубья подразделяются на:
- прямыми без отклонений по оси: такие колеса используется повсеместно.
- косыми: намного улучшают уровень сцепления, но ухудшают КПД и эксплуатационные сроки;
- шевронные позволяют снизить нагрузки на подшипник.
Так как оси не давят на элемент, это выгодно при продолжительной работе;
внутренние — работают практически бесшумно и отлично функционируют на изгиб.
Материалы
В машиностроении зубчатые передачи, в том числе, выполняют и силовые функции: нагрузки на зубья могут исчисляться тоннами. Обычно изготовление зубчатых колес предусматривает использование стали. Более мягкая сталь может использоваться для изготовления подшипников и валов. Для изготовления колес берут максимально жесткую сталь, так как они подвергаются максимальной нагрузке. Обычно материалы зубчатых колес — это не просто легированная или углеродная сталь, но и особые методы обработки — азотирование, закалка поверхностного уровня, цементирование.
В середине зацепы делаются более мягкими, чем на поверхности. Если зубья будут одинаково твердыми по всему объему, то они при постоянных нагрузках начнут ломаться и станут хрупкими. Этого допускать нельзя.
Поэтому каждая деталь после изготовления проходит дополнительно термическую закалку. В большинстве случаев термообработки хватает для повышения надежности деталей, но при изготовлении деталей для эксплуатации в высокоточных приборах требуется дополнительная обработка зубчатых колес — шлифовка.
Достоинства и недостатки
Появление зубчатых передач — это эволюционный шаг в производстве передач, поэтому оспаривать их достоинства нет смысла. Все преимущества таких механизмов бросаются в глаза:
- длительный срок эксплуатации объясняется простотой механизма, отсутствием ломких деталей, прочностью металла, применяющегося при изготовлении деталей и наличием закаленной части, которая соприкасается с зубьями шестерни-партнера;
- простая регулировка скорости, зависящая от установки, настройки и пр.;
- высокий уровень КПД;
- компактность — это важнейший плюс, так как малый размер узла позволяет сэкономить место, а в итоге — сделать более компактным сам конечный механизм.
Есть конечно и определенные недостатки:
- во время работы не получится изменить темп;
- не получится сделать механизм в условиях гаража кустарным методом, как, например, муфту;
- наличие шума: чем выше скорость, тем громче звук работающего механизма.
Зацепление зубьев не может быть бесшумным.
Области применения
Морское оборудование. Используется на различных судах, таких как быстроходные паромные суда, роскошные яхты, фрегаты и катера. Эти устройства обычно более мощные и удовлетворяют самым современным требованиям. Материалы зубчатых колес стойкие к коррозии и усталости. Как правило, используются планетарные редукторы, червячные передачи и планетарные редукторы.
Конвейерные системы. Зубчатые передачи также используются в конвейерных системах для оптимизации работы механических систем. С помощью зубчатых передач товары транспортируются из одного места в другое.
Зубчатые передачи для электростанций. Электростанция использует высококачественные и высокоточные зубчатые передачи для использования в энергетическом оборудовании и машинах. Они используются для работы на высоких скоростях. Обычно используются зубчатые колеса с параллельным и планетарным приводом.
Редукторы ветряных турбин. Ветряная турбина использует зубчатые передачи, чтобы заставить вращаться низкоскоростные лопасти быстрее. Типы используемых зубчатых передач: планетарные редукторы, цилиндрические шестерни и червячные передачи.
Автомобильные редукторы. Автомобильная промышленность нуждается в автомобильных редукторах для обеспечения высокого крутящего момента и плавного и бесшумного преобразования механической энергии. В качестве автомобильных передач используются механические коробки передач, полуавтоматические коробки передач или коробки автоматы.
Сельскохозяйственные зубчатые передачи. Сельскохозяйственные редукторы широко используются в агропромышленном комплексе. Сельскохозяйственные редукторы используются в таких процессах, как обработка почвы, посев, вспашка, ирригация, борьба с вредителями и насекомыми и т.д. Сельскохозяйственный автомобиль, трактор также использует все эти шестерни в своих механизмах. Применяют такие виды зубчатых колес: спиральные, цилиндрические, червячные и звездообразные.
Горнопромышленные редукторы. Многие типы зубчатых передач нашли место в горнодобывающей промышленности для обеспечения эффективной работы машин при передаче энергии, как на наземных, так и на подземных работах. Типы зубчатых передач: прямоугольная зубчатая передача, параллельная зубчатая передача и червячный привод.
Зубчатые колеса с муфтами. Многие из этих шестерней используются в качестве приводов мельниц на цементных заводах, сахарных заводах, провисающих мельницах, трубопрокатных станах, угольных мельницах, золоторудных заводах, песчаных заводах и многих других. Это цилиндрические зубчатые колеса, торцевые зубчатые колеса, спиральнозубые конические шестерни.
В огромном количестве промышленных сфер используются зубчатые передачи: от высокоточных измерительных и даже лабораторных приборов до буровых установок. Они нашли применение в ДВС, а значит присутствуют в любом виде транспорте, а также в станках, конвейерах и пр.
С компанией МеталлСервис вы обязательно сможете подобрать правильную деталь для своего производства. Мы выполняем нарезание зубчатых колес на заказ для разных промышленных механизмов в соответствии с техзаданием заказчика. Если вам необходима любая деталь из металла, звоните нам прямо сейчас. Мы выполним металлообработку по техзаданию или чертежу на заказ из любой марки стали включая нержавеющую.
Наша компания работает на своих станочных мощностях, что позволяет выполнять работы не только быстрее посредников, но и с более выгодной ценой за токарные услуги.
Работаем с любыми видами стали:
- Черные виды сталей;
- Цветные стали;
- Нержавеющие стали;
- Чугун.
Мы оказываем полный спектр услуг по производству зубчатых передач и всех видов металлообработки на современном, точном оборудовании с помощью качественного режущего инструмента, что позволяет нашим специалистам получать максимальной точности детали с чертежом заказчика.
Наши специалисты отдела металлообработки готовы принять заказы, обсудить с заказчиком все нюансы и пожелания, рассчитать заявку по срокам и стоимости изготовления в течение одного рабочего дня. Зубчатые передачи можно заказать на сайте https://metall-servise.ru/
Отправляйте заявку для расчета
Введите ваше имя*
E-mail*
Телефон для связи*
Комментарий к заявке
Прикрепите чертеж, эскиз или фото детали*
*-обязательные поля
— Я не робот
Другие статьи:
Запись опубликована в рубрике Детали из металла. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
Типы зубчатых колес: Руководство по различным механическим зубчатым колесам
Шестерни – важная часть двигателей — это механические устройства, позволяющие изменять крутящий момент и скорость машин. Существуют различные типы зубчатых колес со специфическими требованиями и спецификациями, начиная от простых форм и заканчивая более сложными.
Часто несколько шестерен образуют сложные машины, но это не всегда так. Например, шестерни присутствуют в простых машинах, таких как часы, где они регулируют скорость часовой стрелки. В этой статье мы обсудим различные механические передачи и их применение. Давайте читать дальше.
Что такое Gears?Шестерни представляют собой вращающиеся механические устройства с зубьями, обеспечивающие передачу крутящего момента и скорости. Часто механические шестерни имеют цилиндрическую форму с наборами зубьев вокруг корпуса. Когда две или более передач работают синхронно, они находятся в трансмиссии. Передача мощности — это то, что приводит к изменению скорости или крутящего момента.
Преимущества шестерен- Шестерни механически прочны. Следовательно, они могут поднимать более высокие грузы.
- С помощью редуктора они позволяют изменять соотношение скоростей.
- Хорошо работают на низких скоростях.
- Высокоэффективная передача мощности.
- Идеально подходят для передачи больших значений крутящего момента.
- Зубчатые передачи требуют только периодической смазки, следовательно, техническому обслуживанию уделяется мало внимания.
- Обладают высокой прочностью, поэтому зубчатая система служит долго.
- Шестерни не подходят для передачи движения на большие расстояния.
- Они не гибкие.
- Шестерни шумят, особенно на высоких скоростях.
- Не подходят для удаленных валов.
В механике группировка зубчатых колес в различные классы зависит от конфигурации зубьев, использования и направления движения. Ниже приведены наиболее важные виды зубчатых колес.
Цилиндрическая шестерня Цилиндрические шестерни передают мощность в одной плоскости, когда два вала (ведущий и ведомый) параллельны. Зубья цилиндрических шестерен параллельны оси вала. Поэтому, когда он входит в зацепление с другим цилиндрическим зубчатым колесом, он передает мощность на параллельный вал. Это наиболее распространенные формы зубчатых колес, которые используются в автомобилях, конвейерных системах, шестеренных насосах и двигателях, редукторах и т. д. прямозубые шестерни параллельны. У них несколько зубов соприкасаются во время передачи. В результате косозубые механические передачи могут выдерживать большие нагрузки. Кроме того, они работают с меньшим шумом и вибрациями, так как нагрузки лучше распределяются. Кроме того, они подвержены меньшему износу из-за меньшего трения. Ниже показаны различные типы винтовых зубчатых колес.
Одинарная косозубая шестерня имеет зубья либо в левой, либо в правой спирали. Однако шестерни с двойной спиралью имеют зубья в обоих направлениях. В двойных косозубых передачах есть две винтовые поверхности рядом друг с другом с промежутком между ними. Грани идентичны, но имеют противоположные спиральные углы. Использование двойной косозубой шестерни обеспечивает более значительное перекрытие зубьев, что приводит к более плавной передаче.
Этот набор очень похож на двойную косозубую шестерню. Однако они меньше и не имеют пространства между двумя спиральными гранями. Шестерни типа «елочка» имеют две косозубые шестерни, соединенные из стороны в сторону. Они не так распространены из-за высоких производственных затрат и производственных трудностей, хотя они лучше подходят для применения в условиях вибрации и сильных ударов.
Винтовые передачиВинтовые передачи представляют собой пару косозубых передач, работающих под углом 45 градусов. Они возникают на непараллельных и непересекающихся валах. Они имеют низкую грузоподъемность из-за контакта с одним зубом. Поэтому эти шестерни не идеальны для передачи большой мощности.
Применение винтовых зубчатых колес- Водяные насосы
- Смесители
- Автомобили
Шестерни конические конические, с зубьями вокруг конуса. Они передают усилие между перпендикулярными валами. То есть валы, которые пересекаются под прямым углом (90 градусов). Однако конические зубчатые колеса дороги и не передают большой крутящий момент в зависимости от размера, как конфигурация с параллельным валом.
Прямые конические шестерни являются наиболее распространенными конфигурациями зубьев конической шестерни. Причина тому – простота конструкции и простота изготовления. Прямые скошенные зубья входят в зацепление все сразу, а не постепенно при правильном подборе. Делительная поверхность прямозубых конических зубчатых колес имеет коническую форму с прямыми зубьями, сужающимися к кончику.
Спирально-конические зубчатые колеса Спирально-конические механические зубчатые колеса имеют криволинейные линии зубьев, и они имеют лучшее отношение контакта зубьев, чем прямозубая коническая шестерня. Следовательно, они превосходят по эффективности и прочности и производят меньше вибрации и шума. Однако у них есть производственные трудности.
Конические зубчатые колеса Zerol® являются зарегистрированным товарным знаком Gleason Co. Зубчатое колесо имеет черты как прямых, так и спиральных конических зубчатых колес с изогнутыми зубьями. Таким образом, редуктор подходит для обоих применений. Однако у них нулевые углы закручивания, и, следовательно, зубья могут вращаться в любом направлении.
Угловые шестерниУгловые шестерни представляют собой особый тип конических шестерен, поскольку они имеют одинаковое количество зубьев. У них валы расположены на 90 градусов друг к другу, и эти шестерни меняют передачу мощности, не влияя на скорость. Угловые зубчатые колеса уникальны, потому что они имеют передаточное отношение 1. В отличие от этого, другие конические зубчатые колеса могут иметь передаточное число в диапазоне от 10: 1 до 500: 1.
Корончатые шестерни Корончатые шестерни, которые иногда называют торцевыми шестернями, также имеют зубья под прямым углом к поверхности колеса. У них конус тангажа 90 градусов. В промышленности коронные зубчатые колеса входят в зацепление с другими коническими зубчатыми колесами или прямозубыми зубчатыми колесами при силовом круговом движении.
Гипоидные шестерни внешне похожи на спирально-конические шестерни, но они функционируют на непересекающихся валах. Они работают под углом 90 градусов и широко используются в автомобильной промышленности. Вы видите эти шестерни на осях транспортных средств.
Применение конических шестерен- Смесители
- Системы полива
- Дробилки

- Сельскохозяйственные машины
- Небольшие конвейеры
- Упаковочное оборудование
Зубчатые рейки и шестерни часто встречаются парами. Они состоят из двух круговых шестерен: шестерня входит в зацепление с линейной шестерней – рейкой. Они переводят вращательное движение в поступательное. Эти шестерни распространены в системе рулевого управления автомобилей. В системах с реечной передачей могут использоваться как прямые, так и косозубые шестерни. Реечные передачи в основном применяются в автомобильном рулевом управлении 9.0007 .
Вам необходимо обработать шестерни? RapidDirect — ваш лучший партнер в области обработки зубчатых колес. Получите предложение сегодня!
Попробуйте RapidDirect прямо сейчас!
Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.
Краткая таблица различных типов механических передач
Типы передач | Характеристики | Приложения |
Цилиндрическая шестерня | а. Самый распространенный вид снастей. б. Простота изготовления. с. Используйте для конфигурации шестерни с параллельными осями. д. Круглый корпус шестерни. | а. Часы б. Малые конвейеры c. Автомобильная промышленность |
Винтовая передача | а. Круглый корпус шестерни. б. КПД ниже, чем у прямозубых. с. Конфигурация с параллельными осями. Более плавная работа с меньшим уровнем шума. | а. Водяные насосы b. Смесители в. Автомобили |
Коническая шестерня | а. Конический корпус шестерни. б. Конфигурация пересекающихся осей. с. Существуют прямые, спиральные конструкции и конструкции со скосом Zerol®. ![]() | а. Смесители б. Системы полива c. Дробилки |
Червячная передача | а. Зубчатая пара состоит из круглой и винтовой шестерен. б. Низкая эффективность. с. Непараллельные и непересекающиеся конфигурации. | а. Сельскохозяйственные машины б. Небольшие конвейеры |
Реечная передача | a. Зубчатая пара состоит из зубчатой рейки и цилиндрической шестерни. б. Конфигурация параллельных осей. с. Изменяет вращательное движение на прямолинейное и наоборот. | а. Автомобильное рулевое управление b. Весы |
Ниже мы обсудим основные параметры зубчатого колеса , влияющие на конструкцию зубчатого колеса.
Форма шестерни Большинство зубчатых колес круглые, с зубьями, расположенными вокруг цилиндрического корпуса. Однако они также встречаются в конической, эллиптической, квадратной и треугольной формах. Круглые зубчатые передачи имеют постоянное передаточное число для скорости вращения и крутящего момента. Таким образом, одинаковые входные данные обеспечивают одинаковую скорость и выходной крутящий момент. Противоположным является то, что существует в некруглых зубчатых колесах. Следовательно, они могут выполнять специальные требования к неравномерным движениям, такие как изменение скорости и обратное движение.
Модуль относится к размеру зуба шестерни в миллиметрах. Следовательно, модуль напрямую связан с размером зубьев шестерни. Это важный параметр, на который следует обращать внимание при подборе передач. Модуль представляет собой значение, полученное путем деления делительного диаметра на количество зубьев в шестерне. Математически это выглядит так:
Модуль = Делительный диаметр / Количество зубьев.
Однако для модулей существуют общие значения, которые соответствуют тому, как они встречаются в промышленных приложениях.
Конфигурации осей зубчатых колес бывают трех видов: параллельные, пересекающиеся и непараллельные (или непересекающиеся). Зубчатые колеса с параллельными осями встречаются параллельно с валами, вращающимися в противоположных направлениях. Пересекающиеся шестерни пересекаются в одной плоскости, а оси непараллельных шестерен пересекаются в разных плоскостях. Однако конфигурации с пересекающимися и параллельными зубчатыми колесами имеют большую эффективность и скорость, чем непараллельные зубчатые колеса.
Угол давленияУгол давления — это угол, который зуб образует с нормалью к делительной линии. Как правило, часто используется угол давления 20 градусов. Хотя в некоторых случаях встречаются углы 14,5 и 17,5. Большие углы давления указывают на широкое выпячивание, что приводит к большей прочности зуба.
Количество зубьев Количество зубьев и значения модуля и угла давления имеют решающее значение при расчете размеров зубчатых колес. Количество зубьев имеет жизненно важное значение при расчете скорости передачи (передаточного отношения) с использованием следующего выражения:
Количество зубьев ведущей шестерни/Количество зубьев ведомой шестерни.
Направление закручиванияШестерня считается правосторонней, если ее зубья обращены вправо, и левосторонней, если они расположены слева. Чтобы передача мощности происходила в паре косозубых или конических шестерен, две шестерни, работающие рука об руку, должны иметь противоположные направления закручивания. Например, две косозубые шестерни с зубьями, движущимися в одном направлении, никогда не зацепятся. Однако винтовые и червячные передачи являются однонаправленными, но с зацеплением.
Угол закручивания Угол закручивания — это угол наклона зуба относительно оси цилиндра. Увеличение угла кручения шестерен приводит к более значительному направлению тяги. В результате снижается КПД машины. Как правило, угол кручения менее 25 градусов идеально подходит для косозубых передач, чтобы уменьшить тягу.
Ниже приведены некоторые важные факторы, которые следует учитывать при проектировании и выборе зубчатых колес.
Условия эксплуатации и окружающей средыУсловия эксплуатации и окружающей среды зубчатых передач имеют решающее значение для их долговечности и производительности. Рабочие условия включают нагрузку и трение на зубья. С другой стороны, условия окружающей среды включают влажность, температуру и чистоту. Эти два условия влияют на тип редуктора и конструктивные факторы, такие как конструкция, обработка поверхности, смазочные материалы и метод смазки.
Ограничения по размерам Размерные ограничения ограничивают пространство, занимаемое зубчатыми колесами. Например, шестерни должны быть в центре между валами. Однако бывают случаи, когда они немного дальше от центра, чтобы лучше соответствовать системе передач. В таких случаях профиль зубов изменяется. Использование специального оборудования и конструкций, которые лучше всего подходят для пространства, является еще одним эффективным способом управления размерными ограничениями.
Механические передачи часто передают движение и крутящий момент внутри компонентов машины. Однако, в зависимости от дизайна и конструкции, они могут изменять направление движения и увеличивать скорость или выходной крутящий момент. При проектировании зубчатых передач необходимо учитывать технические характеристики и требования к применению: изменение направления или увеличение скорости или крутящего момента. Они могут влиять на тип шестерни, конструкцию и конфигурацию.
Стандарты проектирования Шестерни имеют различные спецификации, но не имеют общего отраслевого стандарта. Часто конструкции зубчатых колес соответствуют либо стандарту производителя, либо проектным спецификациям машины или системы. Однако несколько стран создали стандарт для своих отраслей. Например, в Соединенных Штатах шестерни сгруппированы Американской ассоциацией производителей зубчатых колес (AGMA). В Японии и Германии тоже есть такие ассоциации.
Стоимость является важным фактором, особенно при работе с нестандартными шестернями. Материалы конструкции, конструкция, отделка поверхности, требования к точности и смазке влияют на стоимость. Хотя необходимо использовать шестерни, соответствующие всем спецификациям, необходимо учитывать стоимость. Итак, если стандартные шестерни соответствуют стандартам, лучше использовать их, так как индивидуальные шестерни повлекут за собой другие расходы.
Как производить зубчатые колеса Зубчатые колеса производятся с использованием нескольких технологических процессов. Среди них:
- Ковка
- Экструзия и холодное волочение
- Порошковая металлургия
- Вырубка
- Обработка зубчатых колес
Механическая обработка часто выполняется для придания зубчатым колесам окончательной формы и размеров. После изготовления зубчатых колес можно применить обработку поверхности, такую как шлифование и хонингование, для улучшения общих характеристик зубчатого колеса.
RapidDirect – Услуги по механической обработке зубчатых колесЧитая эту статью, вы, должно быть, накопили обширные знания о зубчатых колесах, требованиях к их спецификациям и их применении. Теперь у вас есть представление о типах шестерен, которые вам нужны для вашей машины. Однако вы можете не знать, как это сделать. В этом случае свяжитесь с RapidDirect для получения дополнительной информации о зубчатых колесах и наших услугах по механической обработке.
Мы предлагаем полный комплекс услуг по механической обработке зуборезных операций. Мы работаем с доступными материалами, рекомендованными для удовлетворения ваших индивидуальных требований к снаряжению. Кроме того, мы можем похвастаться высококвалифицированными машинистами. Таким образом, наши услуги по механической обработке гарантируют единообразие и точность всех работ, чтобы обеспечить высочайшее качество продукции.
Мы предоставляем онлайн-платформу котировок, где вы мгновенно получаете котировку после загрузки файлов САПР. Кроме того, вы можете выбрать различные материалы и варианты отделки поверхности для ваших деталей по конкурентоспособным ценам. Более того, вы можете отслеживать свой заказ на этой платформе и просматривать весь процесс производства вашей детали. Мы предлагаем скидку до 30 процентов.
Часто задаваемые вопросы В чем разница между шестерней и звездочкой? а. Шестерни и звездочки похожи, оба механических устройства содержат зубья, которые способствуют передаче мощности. Однако ниже приведены некоторые ключевые различия между ними.
б. Зубья шестерни сцепляются, а ракеты сцепляются с цепью велосипеда или гусеницами военных танков.
с. Шестерни могут передавать крутящий момент в параллельной, перпендикулярной и других конфигурациях, тогда как ракеты работают только вдоль параллельной оси.
д. Зубчатые колеса лучше подходят для передачи на короткие расстояния, а звездочка и цепь — на большие расстояния.
эл. Шестерни передают крутящий момент в противоположных направлениях. Однако с ракетами дело обстоит наоборот.
Там, где у нас две шестерни, сцепленные вместе, шестерня меньше. Шестерня часто выступает в качестве ведущей, а шестерня — ведомой. Существует понижающий привод, когда шестерня является ведущей шестерней, что приводит к снижению выходной скорости, но увеличению крутящего момента.
Какие шестерни самые лучшие? Различные типы зубчатых колес лучше всего подходят для различных функций в зависимости от требований спецификации и необходимости. Тем не менее, цилиндрические зубчатые колеса остаются наиболее широко используемыми зубчатыми колесами. Они достигают высокой точности и относительно просты в изготовлении.
Страница не найдена — RapidDirect
Страница не найдена — RapidDirectОбработка с ЧПУ
Литье под давлением
Производство листового металла
Решение
Аэрокосмическая промышленность
Обеспечьте эффективное производство и более быстрое проектирование до поставки.
Автомобильный
Производите прецизионные детали, превосходящие отраслевые стандарты.
Автоматизация
Быстро создавайте и тестируйте продукты, чтобы вывести их на рынок.
Потребительские товары
Выводите новые доступные продукты на рынок быстрее.
Коммуникация
Возможность быстрее внедрять инновации, повышая производительность.
Электроника
Инновации в корпусах для мелкосерийного производства.
Новая энергия
Ускорьте инновации и развитие.
Медицинское оборудование
Создавайте прототипы и продукты, соответствующие требованиям медицинской безопасности.
Робототехника
Повысьте эффективность благодаря точному, быстрому и стабильному качеству деталей.
Полупроводник
Сокращение времени выхода на рынок за счет производства по требованию.
Обработка с ЧПУ для аэрокосмической промышленности
Чрезвычайно высокий уровень точности, необходимый в аэрокосмической промышленности, делает обработку с ЧПУ подходящим производственным процессом для этого сектора.
В этой статье представлено полное руководство по обработке в аэрокосмической отрасли и ее важности.
Блоги
Получите ценную информацию о производственных процессах.
Материалы
Выбирайте из более чем 50 металлов и пластиков для своего проекта.
База знаний
Технический документ, руководство по дизайну, материалы и отделка.
Поверхностная отделка
Различные варианты отделки улучшают внешний вид и функциональность деталей.
Видео
Откройте для себя нашу библиотеку обучающих видео.
Электронная книга по обработке с ЧПУ
Если вы хотите производить высококачественные обработанные детали с гладким внешним видом, важно учитывать некоторые критические факторы, связанные с обработкой с ЧПУ.
Здесь мы собрали некоторую основную информацию и важные соображения, которые помогут вам достичь желаемых результатов.
О РапидДирект
Наше видение, миссия, история развития и преданная команда.
Отзывы
Реальные отзывы об опыте и мнениях о наших услугах.
Новости
Новости компании, обновления платформы, объявление о праздниках.
Наша платформа
Получите мгновенные котировки с нашей умной онлайн-платформой.
Наши возможности
Быстрое прототипирование и производство по требованию.