Видове и принципи на работа на зъбни колела

Механизми на предавките

Зацепването на предавката се използва за прехвърляне на въртеливото движение от мотора към задвижването.

В същото време се извършват необходимите трансформации на движението, промените в скоростта на въртене, въртящия момент и посоката на въртене на осите.

За всичко това има различни видове съоръжения. Класификация на видовете предавки според местоположението на осите на въртене:

1. Цилиндричната предавка се състои от двойка колела, обикновено с различен брой зъби. Осите на зъбните колела в цилиндричната предавка са успоредни. Съотношението на броя на зъбите се нарича предавателно отношение. Малко зъбно колело се нарича зъбно колело, голяма предавка е колело. Ако скоростната кутия се движи, а предавателното отношение е по-голямо от едно, тогава те казват, че е намален. Скоростта на колелото ще бъде по-малка от скоростта на предавката. Едновременно с намаляването на ъгловата скорост, въртящият момент на вала се увеличава. Ако предавателното отношение е по-малко от едно, то това е тласък.
2. Конична мрежа. Характеризира се с факта, че осите на зъбните колела се пресичат и въртенето се предава между валовете, разположени под определен ъгъл. В зависимост от това кое колело в предавката води, те също могат да се повдигат и спускат.
3. Червячното колело е пресичало осите на въртене. Получават се големи предавателни отношения поради съотношението на броя зъби на колелото и броя на червените проходи. Червеите се използват по един, два или четири начина. Характеристика на червейната предавка е прехвърлянето на въртенето само от червяка към червячното колело. Обратният процес е невъзможен поради триене. Системата е само спираща. Това се дължи на използването на червячни скоростни кутии в товарозахващащи механизми.
4. Рафтове. Тя се формира от зъбчато колело и пръчка. Преобразува ротационното движение в транслационно движение и обратно.
5. Завийте зъбно колело. Използва се за кръстосани валове. Поради точковия контакт зъбните зъбни колела са подложени на повишено износване при натоварване. Най-често се използват винтови трансмисии в инструментите.
6. Планетарните предавки са зъбни колела, в които се използват зъбни колела с движещи се оси. Обикновено има фиксирано външно колело с вътрешна резба, централно колело и носач със спътници, които се движат около обиколката на стационарното колело и се въртят централно. Ротацията се предава от носача до централното колело или обратно.

Необходимо е да се прави разлика между външните и вътрешните зъбни колела. При вътрешно зацепване, зъбите на по-голямото колело са разположени на вътрешната повърхност на кръга, а въртенето се извършва в една посока. Това са основните типове връзки.

Има огромен брой възможности за тяхното комбиниране и използване в различни кинематични схеми.

Форма на зъбите

Ангажираността е различна в профила и вида на зъбите. Формата на зъбите отличава еволюционното, кръговото и циклоидното зацепване. Най-често използвани са еволюиращи предавки. Те имат технологично превъзходство. Режещите зъби могат да се извършват с обикновен инструмент за шкафове. Тези връзки се характеризират с постоянно съотношение, което не зависи от изместването на разстоянието от центъра към центъра. Но при високи сили се появяват недостатъците, свързани с едно малко контактно място в двете изпъкнали повърхности на зъбите. Това може да доведе до увреждане на повърхността и до боядисване на повърхностния материал.

При кръговите зъбни колела изпъкналите зъби на зъбното колело са захванати с вдлъбнатите колела и контактният пластир се увеличава значително. Недостатъкът на тези зъбни колела е, че триенето настъпва при двойки колела. Видове зъбни колела:

1. Прави зъби. Това е най-често използваният тип двойки колела. Контактната линия е успоредна на оста на вала. Двигателите с прави зъбни колела са сравнително евтини, но максималният предаван момент е по-малък от този за спиралните колела.
2. Зъбни зъби. Препоръчва се да се прилага при високи скорости, те осигуряват по-плавно движение и намаляване на шума. Недостатъкът е увеличеното натоварване на лагерите, дължащо се на аксиални сили.
3. Шеврон. Те имат предимствата на двойките спирачни колела и не натоварват лагерите с аксиални сили, тъй като силите са насочени в различни посоки.
4. Криволинеен. Те се използват за големи предавателни отношения. По-малко шумни и работят по-добре за огъване.

Най-често срещаните колела на зъбните колела. Те са лесни за проектиране, производство и работа.

Материали за производство

Основният материал за производство на двойки колела е стомана. Оборудването трябва да има по-високи характеристики на якост, така че колелата често са изработени от различни материали и са подложени на различни термични или химико-термични обработки. Скоростите от легирана стомана се подлагат на повърхностно втвърдяване чрез азотиране, циментиране или цианидиране. За въглеродните стомани се използва втвърдяване на повърхността.

Зъбите трябва да имат висока якост на повърхността, както и по-мека и вискозна сърцевина. Това ще ги предпази от счупване и повърхностно износване. Двойките колела от бавнодвижещи се машини могат да бъдат направени от чугун. В различни отрасли се използват бронз, месинг и различни пластмаси.

Начини на обработка

Зъбните колела са изработени от щамповани или леяни заготовки по метода на рязане на зъби. Рязането се извършва чрез методи за копиране и включване. Пускането позволява на един инструмент да изреже зъби с различна конфигурация. Инструментите за рязане могат да бъдат долбиаки, резачки за червеи или ламели. За да намалите използвайки метода на копиране, се използват резачки за пръсти. Топлообработката се извършва след рязане, но за прецизно свързване след топлинна обработка се използва по-голямо смилане или нахлузване.

Поддръжка и изчисление

Поддръжката се състои от проверка на механизма, проверка на целостта на зъбите и отсъствие на чипове. Проверката на правилното ангажиране се извършва с боя, приложена върху зъбите. Изследват се големината на контактното петно ​​и неговото местоположение по височината на зъба. Настройката се извършва чрез монтиране на облицовки в лагери.

Първо, трябва да определим кинематичните и енергийните характеристики, необходими за функционирането на механизма. Изберете вида предавка, допустимите товари и размери, след това изберете материали и топлинна обработка. Изчислението включва избора на модула за предавателни механизми, след което се избират стойностите на отместването, броят на зъбните зъбци и колелата, разстоянието между осите и ширината на короните. Всички стойности могат да бъдат избрани от таблици или да се използват специални компютърни програми.

Основните условия, необходими за продължителната работа на зъбните колела, са устойчивостта на износване на зъбните контактни повърхности и тяхната якост на огъване.

Постигане на добри характеристики и съсредоточаване върху проектирането и производството на съоръжения.