Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Зубчатые передачи

Общие сведения

Зубчатой передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательных движений или вращательного движения в поступательное при помощи зубчатого зацепления.

Зубчатое зацепление представляет собой кинематическую пару, в которой зубья соприкасаются между собой по точкам или линиям.

В зубчатом зацеплении меньшее по числу зубьев зубчатое колесо пары называется шестерней, а большее-зубчатым колесом или просто колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим. Параметрам шестерни (ведущего колеса), как правило, при обозначении приписывают нечётные индексы (1, 3, 5 и т. д.), а параметрам ведомого колеса - чётные (2,4, 6 и т. д.).

Часть зубчатого колеса называется сектором.

Сектор цилиндрического зубчатого колеса бесконечно большого диаметра называется зубчатой рейкой.

Зубчатые передачи классифицируются по следующим признакам:

  • - по расположению осей валов - с параллельными, перекрещивающимися, скрещивающимися осями и соосные;
  • - по условиям работы - закрытые, работающие в масляной ванне;
  • - открытые - работающие всухую или смазываемые периодически;
  • - по числу ступеней - одноступенчатые и многоступенчатые;
  • - по взаимному расположению колбе - с внешним или внутренним зацеплением;
  • - по изменению частоты вращения валов - понижающие и повышающие;
  • - по форме поверхности, на которой нарезаны зубья - цилиндрические и конические;
  • - по окружной скорости колбе - тихоходные при скорости до 3 м/с, среднескоростные при скорости до 15 м/с, быстроходные при скорости более 15 м/с;
  • - по расположению зубьев относительно образующей колеса - прямозубые, косозубые, шевронные, с криволинейными зубьями;
  • - по форме профиля зуба - эвольвентные, круговые, циклоидальные.

Основными видами зубчатых передач (рис. 34) являются:

1. С параллельными осями:

а - цилиндрическая прямозубая;

б - цилиндрическая косозубая;

в - шевронная;

г - с внутренним зацеплением;

2. Со скрещивающимися осями:

д - зубчатая винтовая;

3. Реечная передача:

е - зубчато-реечная;

4. С перекрещивающимися осями:

ж - коническая прямозубая;

з - коническая с тангенциальными зубьями;

и - коническая с криволинейными (круговыми) зубьями.

Зубчатые передачи нашли наибольшее распространение и широко применяются на тракторах, автомобилях, сельскохозяйственных и лесных машинах, металлорежущих, деревообрабатывающих станках и т.д.

В настоящее время стандартизированы термины, определения, обозначения, элементы зубчатых колбе и зацеплений, основные параметры передач, расчет геометрии, расчеты цилиндрических эвольвентных передач на прочность и тщ.

Основной кинематической характеристикой зубчатой передачи является передаточное число и.

Передаточным числом называется отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни (или отношение числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего колеса), т.е.

Основные виды зубчатых передач

Рис. 34. Основные виды зубчатых передач

Передаточное отношение определяется также как и для других механических передач, т.е.

Одной парой зубчатых колёс нельзя осуществить передачу с большим передаточным числом. С целью получения больших передаточных чисел применяются многоступенчатые передачи - редукторы.

На рис. 35, а представлен общий вид двухступенчатого цилиндрического редуктора (верхняя крышка корпуса снята). Он состоит из картера 1, ведущего вала 2, промежуточного вала 7 и ведомого вала 5. На ведущем валу 2 установлена ведущая шестерня с числом зубьев Z. На промежуточном валу 7 установлено зубчатое колесо с числом зубьев Z2, находящееся в зацеплении с шестерней Zj, а также шестерня с числом зубьев Zj. На ведомом валу 5 установлено зубчатое колесо с числом зубьев Z4, находящееся в зацеплении с шестерней Z3.

Для уменьшения трения все валы вращаются в подшипниках качения (шариковых, роликовых и т. п.), установленных в специальных стаканах и закрытых крышками. Как правило, каждый вал имеет два подшипника. С целью уменьшения шума и уменьшения трения, зубчатые зацепления работают в масле, заливаемое в картер 1. На картер через прокладку при помощи болтового соединения крепится крышка. Прокладка обеспечивает герметичность соединения. В крышке имеется заливное отверстие, закрываемое пробкой, для заливки масла, а в картере - сливное отверстие с пробкой для слива отработашюго масла.

Двухступенчатый цилиндрический редуктор

Рис. 35. Двухступенчатый цилиндрический редуктор: а - общий вид редуктора; б - кинематическая схема: 1 - картер; 2-ведущий вал; 3 - подшипниковая группа промежуточного вала; 4 - подшипниковая группа ведомого вала; 5 - ведомый вал; 6 - подшипниковая группа ведущего вала; 7 - промежуточный вал; Z - шестерня ведущего вала; Zj - зубчатое колесо промежуточного вала; Zj - шестерня промежуточного вала; Z* - зубчатое колесо ведомого вата

Передаточное число такого редуктора определяется по кинематической схеме (рис. 35, б) из следующих соображений.

Передаточное число первой пары составляет:

второй пары

Общее передаточное число двухступенчатой передачи равно произведению передаточных чисел отдельных пар зубчатых колёс, входящих в передачу, т.е.

Аналогичным образом производится расчет передаточных чисел для различных чисел зацеплений. Для представленной на рис. 36 кинематической схемы трёхступенчатого цилиндрического редуктора общее передаточное число будет равно произведению трёх передаточных чисел, т.е.

К расчету передаточного числа трёхступенчатой зубчатой передачи

Рис. 36. К расчету передаточного числа трёхступенчатой зубчатой передачи

Потери энергии в зубчатых передачах зависят от типа передачи, точности изготовления, смазки и складываются из коэффициентов потерь на трение в зацеплении - гу = 0,96... 0,98 для закрытых передач; 7^=0,95... 0,96 для открытых передач); потерь в подшипниках опор валов - т]п(для одной пары подшипников: /fa =0,99... 0,995 для подшипников качения; т]п=0,96... 0,98 для подшипников скольжения); потерь на перемешивание и разбрызгивание масла - rfa(17**0,98... 0,99).

Общий КПД одноступенчатой зубчатой передачи равен произведению ее потерь, то есть

Поверхности взаимодействующих в зацеплении зубьев колёс, обеспечивающих заданное передаточное отношение, называются сопряжёнными.

Процесс передачи движения в кинематической передаче, образованной зубчатыми колёсами, называется зубчатым зацеплением.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>