Содержание
Косозубые и шевронные цилиндрические передачи.
В машиностроении широкое распространение получили цилиндрические зубчатые передачи, которые могут выполняться с прямыми, косыми и шевронными зубьями. При этом наиболее простыми и дешевыми в изготовлении являются прямозубые цилиндрические колеса. Тем не менее, косозубые и шевронные передачи обладают рядом существенных достоинств, благодаря которым их используют в машинах и механизмах, несмотря на относительно высокую стоимость изготовления.
Косозубые цилиндрические передачи
Очевидно, что способность зубчатого колеса передавать нагрузку во многом зависит от длины зуба – чем он длиннее, тем больше его нагрузочная способность. Увеличить длину зуба зубчатого колеса можно двумя способами – сделав колесо шире, т. е. увеличить его габарит, либо нарезав зубья под наклоном к оси колеса. Во втором случае длина зуба увеличивается без изменения габаритов колеса.
Эта идея и была использована в конструкции цилиндрических зубчатых колес – косозубое колесо при одинаковых параметрах изготовления способно передавать большую нагрузку, чем прямозубое.
Следует отметить, что характер косозубого цилиндрического зацепления отличается от прямозубого тем, что зубья косозубого колеса входят в контакт с зубьями сопрягаемого колеса не по всей длине, а плавно и последовательно, что придает такой передаче еще одно достоинство – плавность и относительная бесшумность работы. При этом, чем больше угол наклона зубьев β, тем выше плавность зацепления.
Еще одно преимущество косого расположения зубьев на колесах – в зацеплении участвуют сразу несколько зубьев, плавно передавая нагрузку от одного к другому. По этой причине несущая способность косозубой цилиндрической передачи дополнительно повышается.
Итак, основные преимущества косозубых цилиндрических зубчатых передач перед прямозубыми – бόльшая несущая способность при одинаковых габаритах, плавность и бесшумность работы.
Но у косозубых цилиндрических зубчатых передач имеется один существенный недостаток – расположение зубьев под углом к оси приводит к появлению осевой силы, пытающейся сдвинуть сопрягаемые колеса вдоль осей, при этом направление осевых сил шестерни и колеса противоположно, т. е. колеса пытаются «сбежать» друг от друга в разные стороны (рис. 2). Чтобы избежать взаимного смещения колес приходится применять различные фиксирующие и упорные устройства, которые усложняют конструкцию и отнимают часть передаваемой энергии, т. е. снижая КПД передачи.
Осевые силы достигают значительной величины (по отношению к окружной силе), если угол наклона зубьев β превышает 20˚, поэтому в косозубых зубчатых цилиндрических передачах зубья нарезают под углом к оси в пределах 8…20˚.
Вторым недостатком косозубых цилиндрических зубчатых передач, как указывалось выше, является некоторое увеличение стоимости изготовления.
Косозубые колеса нарезают тем же инструментом, что и прямозубые. Наклон зуба получают поворотом инструмента на угол β. Косозубые передачи в большинстве случаев выполняют без смещения, поскольку меняя угол β можно изменить угол αw.
Расчет косозубых колес ведут с использованием параметров так называемого эквивалентного колеса. Если рассечь косозубое колесо по нормали к направлению зубьев (т. е. перпендикулярно линии зуба), то в сечении образуется эллипс (рис. 1), радиус кривизны которого в полюсезацепления может быть определен по формуле:
dv = d/cos2β = mz/cos3β,
где d – делительный диаметр колеса по нормальному сечению;
m – модуль зацепления;
z – действительное количество зубьев косозубого колеса.
Из полученной формулы принимают эквивалентное число зубьев:
zv = z/cos3β,
которое используется в прочностных расчетах.
Анализ этой формулы позволяет сделать вывод, что с увеличением угла наклона зубьев β возрастает эквивалентное число зубьев колеса zv.
Расчет на прочность косозубых передач ведут аналогично расчету прямозубых цилиндрических зубчатых передач с введением поправочных коэффициентов, учитывающих особенности работы.
По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем у прямозубых примерно на 20%.
***
Шевронные цилиндрические передачи
Одного из неприятных свойств косозубой передачи – наличие осевых сил, стремящихся сдвинуть колеса вдоль вала или оси, можно избежать, если применить шевронную передачу, состоящую из шевронных зубчатых колес.
Шевронное зубчатое колесо (от французского «chevron» — «стропило») представляет собой спаренные косозубые колеса, у которых зубья образуют «елочку» (латинскую букву «V»), т. е. каждое шевронное колесо можно представить, как два косозубых колеса с противоположным углом наклона зубьев, выполненных заодно.
Вследствие противоположного направления зубьев осевые силы у каждого из колес косозубой пары тоже противоположны и компенсируют друг друга, т. е. суммарное осевое (сдвигающее) усилие практически исчезает.
Это обстоятельство позволяет применять у шевронных колес угол наклона зубьев β значительно больше, чем у обычных косозубых колес, и составляет 25…45˚ (у обычных косозубых колес угол β не превышает 20˚).
Благодаря таким особенностям шевронная передача позволяет еще больше удлинить зубья при неизменных габаритах колес. Кроме того, увеличение угла наклона зубьев приводит к повышению плавности работы передачи и уменьшению шума.
Поскольку осевая сила в шевронном зацеплении практически отсутствует, нет необходимости жестко крепить колеса на валах (или осях), предохраняя их от осевого перемещения.
Можно сделать вывод, что шевронная передача не только вобрала в себя все достоинства косозубой передачи, но и существенно их повысила, при этом позволила избавиться от основного недостатка – появления осевой силы, нагружающей опоры, снижающей КПД передачи и нередко приводящей к сильному нагреву подшипников и вала.
Изобретателем шевронного зацепления является механик-самоучка из Польши, имя которого не сохранилось. Известно только, что патент на шевронную передачу и оригинальную технологию нарезания шевронных зубьев выкупил у этого талантливого механика известный французский промышленник Андре Ситроен (основатель автомобильного концерна «Ситроен»), которого иногда ошибочно считают изобретателем шеврона. Примечательно, что V-образные зубья шевронной передачи в виде двух горизонтальных «галочек» легли в основу фирменного знака концерна «Ситроен».
Но, как говорится, добра без худа не бывает. По сложности изготовления шевронные цилиндрические зубчатые колеса превосходят и косозубые, и уж тем более – прямозубые колеса. Нарезать зубья «елочкой» на поверхности цилиндрической заготовки достаточно сложно, ведь приходится менять направление резки в центре ширины колеса, но и здесь конструкторы и технологи нашли решение, облегчающее выполнение задачи. Обычно шевронные колеса изготавливают с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента (червячной фрезы). Ширина такой дорожки обычно составляет 10…15% модуля зацепления, а глубина равна высоте зуба.
Но иногда шевронные колеса изготавливают и без дорожки, чтобы полнее использовать ширину колеса для длины зубьев. Нарезание зубьев таким способом малопроизводительно, и требует дорогостоящего оборудования, поэтому применяется реже, чем нарезание зубьев с дорожкой.
Сопрягаемые шевронные колеса требуют строго определенного положения друг относительно друга во время работы передачи, поскольку малейший осевой относительный сдвиг колес приведет к заклиниванию или даже поломке зубьев. По этой причине вал одного из колес (обычно шестерни) выполняют плавающим, т. е. его монтируют в подшипниках, допускающих некоторое осевое смещение.
Шевронные передачи дороже в изготовлении, их применяют в мощных быстроходных закрытых передачах, поскольку при минимальных габаритах они способны передавать значительно бόльшие мощности по сравнению с другими цилиндрическими зубчатыми передачами, и меньше шумят на большой скорости. Шевронное зацепление нуждается в хорошей смазке, поэтому такие передачи чаще всего выполняют закрытыми.
Геометрический и прочностной расчеты шевронной передачи аналогичны расчетам косозубой передачи. Для шевронной передачи коэффициент ширины венца колеса принимают равным ψba = 0,4…1,0.
***
Редукторы
Главная страница
- Страничка абитуриента
Дистанционное образование
- Группа ТО-81
- Группа М-81
- Группа ТО-71
Специальности
- Ветеринария
- Механизация сельского хозяйства
- Коммерция
- Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
Учебные дисциплины
- Инженерная графика
- МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
- Карта раздела
- Общее устройство автомобиля
- Автомобильный двигатель
- Трансмиссия автомобиля
- Рулевое управление
- Тормозная система
- Подвеска
- Колеса
- Кузов
- Электрооборудование автомобиля
- Основы теории автомобиля
- Основы технической диагностики
- Основы гидравлики и теплотехники
- Метрология и стандартизация
- Сельскохозяйственные машины
- Основы агрономии
- Перевозка опасных грузов
- Материаловедение
- Менеджмент
- Техническая механика
- Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
- «Инженерная графика»
- «Техническая механика»
- «Двигатель и его системы»
- «Шасси автомобиля»
- «Электрооборудование автомобиля»
Заказать шевронные шестерни, цены на металлоизделия на сайте profdetail.
ru
Услуги
Шевронные шестерни относятся к типу зубчатых колес с одной важной конструктивной особенностью – зубья на венце направлены в разные стороны.
узнать стоимость
Шевронные шестерниотносятся к типу зубчатых колес с одной важной конструктивной особенностью – зубья на венце направлены в разные стороны.
Изготовление деталей для шевронных передач требует особой точности, которую компания Профдеталь выдерживает благодаря производству изделий на современных станках с ЧПУ отечественного и зарубежного производства.
Преимущества шевронных передач:
- низкий износ «шестеренок» и, соответственно, высокий срок службы ввиду отсутствия нагрузки на подшипник передачи;
- большой наклон зубьев обеспечивает плавность хода и бесшумность работы в совокупности с большим усилием передачи крутящего момента;
- расположение зубьев «шестерни» и колеса позволяет значительно снизить размер, а, следовательно, уменьшить габариты и вес самого узла;
- высокий КПД работы, достигающий порядка 97-98%;
- использование передач на высоких скоростях;
- возможность использования как в узлах, подвергающихся тяжелой нагрузке, так и в бытовом применении.
Наши преимущества
Опыт импортозамещения В кратчайшие сроки мы разработаем и изготовим качественные аналоги зарубежных деталей
Постоплата и отсроченный платеж Работаем по системе постоплаты. Постоянным клиентам предоставляем отсрочку платежей до 30 дней
Пробный образец в подарок При размещении серийного заказа бесплатный пробный образец
Бесплатное хранение Возможность временного хранения готовых изделий на нашем складе до 2 месяцев
Собственный отдел технического контроля Контроль качества на всех стадиях производства и готовой продукции
Гарантия соблюдения сроков Работы выполняем строго в сроки, установленные договором
Изготовление шевронных колес на заказ
Шевронные передачи, изготовленные из таких металлов, как сталь, чугун, латунь или медь, широко используются на металлообрабатывающих предприятиях, в режущих и прокатных станках, в автомобилестроительной отрасли и многих сферах народного хозяйства.
Компания Профдеталь предлагает купить или заказать по чертежам производство шевронных шестерен и зубчатых колес из высокопрочного сплава. Мы работаем по индивидуальным заказам и можем изготовить, как большую партию, так и деталей в одном экземпляре. Для заказа достаточно связаться с нашими менеджерами по телефону +7 (495) 133-94-19 или оставить заявку в соответствующем разделе сайта компании.
Как мы работаем
1 Оставьте заявку на сайте или по телефону
2 Мы свяжемся с вами для подтверждения данных
3 Делаем расчет заказа, обсуждаем детали и сроки выполнения
4 Выполняем заказ строго в оговоренные сроки
5 Принимаете работу и оплачиваете заказ
Услуга изготовления | Стоимость, от |
---|---|
Шестерни шевронные | 10000 руб |
узнать подробнее
Примеры работ
Нам доверяют
Отзывы клиентов
Екатерина Бовыкина
Лучшее место для обработки металла. Делали токарные работы на ворота. Металооьработка просто на высшем уровне. Лучшие мастера. Сделали все качественно и в срок. Рекомендую эту фирму. Никаких проблем. Поняли чего я хочу с полуслова. Еще мне понравилась стоимость. Думала, что выйдет гораздо дороже. Молодцы! Процветания и успехов!
Эльвира Захарова
Необходимо было срочно воссоздать вал для эллиптического тренажёра. Обзвонила множество компаний, в поисках устраивающей меня по цене и срокам. В итоге выбор пал на Профдеталь, о чем ни разу не пожалела. Спасибо большое за оперативную, качественную и грамотную работу. Приятно иметь с вами дело!
смотреть все
Оставьте заявку
Наши контакты
- +7 (495) 133-94-19
- 8 (800) 100-67-16
- Россия, г. Москва, Черницынский проезд, 3.
- [email protected]
Производство металлоизделий по чертежам и образцам заказчика
- О компании
- Наши услуги
- Импортозамещение
- Цены
- Отзывы
- Наши работы
- Доставка и оплата
- Контакты
- +7 (495) 133-94-19
- 8 (800) 100-67-16
- Россия, г. Москва, Черницынский проезд, 3.
- [email protected]
Производство зубчатых колес, цепных колес, червячных передач Червячные колеса
Производство зубчатых колес, цепных колес, червячных передач Червячные колеса
Производство зубчатых колес | Червячные передачи и червячные колеса, как показано выше, регулярно требуют ремонта. | |||
Компания производит шестерни на заказ по проектам и/или образцам заказчика из различных материалов. Постоянно производятся все признанные типы зубчатых колес диаметром от 2,6 м до 6 мм. Нажмите на ссылки ниже для получения дополнительной информации. • Внутренние и внешние прямозубые шестерни Компания также полностью оборудована для шлифования профиля зуба и шлифования червячной резьбы, а также обладает комплексным современным оборудованием для испытаний зубчатых колес. Шкивы сцепления и приводного ремня также изготавливаются вместе с посадкой конических стопорных втулок. |
Прочее производство |
Вспомогательные операции | ||||
Hewitt & Topham Ltd. Поставляет шестерни бесконечному списку клиентов, охватывающих такие разнообразные отрасли, как: |
| |||
Hewitt & Topham Limited, Dyneley Road, Greenbank Business Park, Blackburn BB1 3AB Соединенное Королевство | ||||||||
Главная | Профиль | Качество | Производство | Материалы | Карта сайта | Контакт | Авторские права Дизайн и управление Fusion Creative Media Ltd |
Факты о снаряжении для детей
Чтобы узнать о других значениях, см. Снаряжение (значения).
Взаимозацепляющиеся шестерни в движении
Шестерни представляют собой механические детали с нарезанными зубьями, предназначенными для соединения с зубьями другой детали для передачи или приема силы и движения. Шестерни также иногда называют зубчатыми колесами или зубчатыми колесами или зубцами. Нарезанные зубы также иногда называют винтиками.
Содержимое
- Зубчатые материалы
- типов
- Внешние и внутренние шестерни
- Шпора
- Спиральный
- Двойная спираль
- Скос
- Спиральные фаски
- Гипоидный
- Корона
- Червь
- Некруглая
- Рейка и шестерня
- Эпициклический
- Солнце и планета
- Гармоник
- Сепаратор
- Магнитная шестерня
- Картинки для детей
- См. также
Материалы для зубчатых колес
В производстве зубчатых колес используются многочисленные сплавы цветных металлов, чугуны, порошковая металлургия и даже пластмассы. Однако чаще всего используются стали из-за их высокого отношения прочности к весу и высокой стоимости.
Типы
Внешние и внутренние шестерни
Внутреннее зубчатое колесо
Внешнее зубчатое колесо представляет собой шестерню с зубьями, сформированными на внешней поверхности цилиндра или конуса. И наоборот, внутренняя шестерня — зубья, сформированные на внутренней поверхности цилиндра или конуса. Для конических зубчатых колес внутреннее зубчатое колесо — это зубчатое колесо с углом наклона более 90 градусов. Внутренние шестерни не вызывают изменения направления выходного вала.
Ответвление
Цилиндрическое зубчатое колесо
Цилиндрическое зубчатое колесо или прямозубое зубчатое колесо — самый простой тип зубчатого колеса. Они состоят из цилиндра или диска с радиально выступающими зубьями. Хотя зубья не прямолинейные (но обычно специальной формы для достижения постоянного передаточного отношения, в основном эвольвентные, но реже циклоидальные), край каждого зуба прямой и выровнен параллельно оси вращения. Эти шестерни правильно зацепляются друг с другом только в том случае, если они установлены на параллельных валах. Зубчатые нагрузки не создают осевого усилия. Цилиндрические шестерни отлично работают на средних скоростях, но имеют тенденцию быть шумными на высоких скоростях.
Спиральный
Косозубая шестерня с внешним контактом в действии
Косозубые шестерни
Вверху: параллельная конфигурация
Внизу: скрещенная конфигурация
Косозубые шестерни или «сухие фиксированные» шестерни предлагают усовершенствование по сравнению с цилиндрическими шестернями. Передние кромки зубьев не параллельны оси вращения, а поставлены под углом. Поскольку шестерня изогнута, этот угол делает зуб сегментом спирали. Косозубые шестерни могут быть зацеплены в параллели или пересекли ориентаций. Первое относится к тому, когда валы параллельны друг другу; это самая распространенная ориентация. В последних валы непараллельны, и в этой конфигурации шестерни иногда называют «косыми шестернями».
Угловые зубья входят в зацепление более плавно, чем зубья прямозубых шестерен, благодаря чему они работают более плавно и тихо. В параллельных косозубых зубчатых колесах каждая пара зубьев сначала входит в контакт в одной точке на одной стороне зубчатого колеса; подвижная кривая контакта затем постепенно увеличивается по всей поверхности зуба до максимума, а затем отступает до тех пор, пока зубья не разорвут контакт в одной точке на противоположной стороне. В цилиндрических зубчатых колесах зубья внезапно встречаются в линии контакта по всей своей ширине, вызывая напряжение и шум. Цилиндрические шестерни издают характерный визг на высоких скоростях. По этой причине цилиндрические зубчатые колеса используются в низкоскоростных приложениях и в ситуациях, когда контроль шума не является проблемой, а косозубые зубчатые колеса используются в высокоскоростных приложениях, при передаче большой мощности или там, где важно снижение шума. Скорость считается высокой, когда скорость линии подачи превышает 25 м/с.
Недостатком косозубых зубчатых колес является результирующая осевая нагрузка, которая должна компенсироваться соответствующими упорными подшипниками, и большая степень трения скольжения между зацепляющимися зубьями, что часто устраняется добавками в смазку.
Двойная спираль
Шестерни типа «елочка»
Шестерни с двойной косозубой и шестерней типа «елочка» похожи, но разница в том, что шестерни типа «елочка» не имеют канавки посередине, как двойные косозубые шестерни. Двойные косозубые шестерни преодолевают проблему осевой нагрузки, возникающую в одинарных косозубых шестернях, за счет использования двух наборов зубьев, расположенных в форме буквы V. Двойную косозубую шестерню можно представить как две соединенные вместе зеркальные косозубые шестерни. Такое расположение компенсирует результирующую осевую силу, поскольку каждая половина зубчатого колеса действует в противоположном направлении, в результате чего результирующая осевая сила равна нулю. Такое расположение может устранить необходимость в упорных подшипниках. Однако двойные косозубые шестерни сложнее в изготовлении из-за их более сложной формы.
Для обоих возможных направлений вращения существуют два возможных расположения косозубых шестерен или поверхностей зубчатых колес, расположенных в противоположных направлениях. Одна схема стабильна, а другая неустойчива. В стабильной ориентации поверхности винтовой шестерни ориентированы так, что каждая осевая сила направлена к центру шестерни. При нестабильной ориентации обе осевые силы направлены от центра шестерни. В обоих случаях общая (или 90 324 чистая 90 325) осевая сила, действующая на каждую шестерню, равна нулю, если шестерни выровнены правильно. Если шестерни смещаются в осевом направлении, неустойчивое расположение создает результирующую силу, которая может привести к разборке зубчатой передачи, в то время как стабильное расположение создает результирующую корректирующую силу. Если направление вращения меняется на противоположное, направление осевых усилий также меняется на противоположное, поэтому устойчивая конфигурация становится неустойчивой, и наоборот.
Стабильные двойные косозубые шестерни можно заменять прямозубыми цилиндрическими шестернями без необходимости использования других подшипников.
Скос
Коническая шестерня
Коническая шестерня имеет форму прямого круглого конуса с обрезанной большей частью вершины. При зацеплении двух конических шестерен их воображаемые вершины должны находиться в одной точке. Оси их валов также пересекаются в этой точке, образуя произвольный непрямой угол между валами. Угол между валами может быть любым, кроме нуля или 180 градусов. Конические шестерни с равным количеством зубьев и осей вала на 90 градусов называются угловыми шестернями .
Спиральные фаски
Спирально-конические зубчатые колеса
Спирально-конические зубчатые колеса могут быть изготовлены типа Gleason (дуга окружности с непостоянной глубиной зуба), Oerlikon и Curvex (дуга окружности с постоянной глубиной зуба), цикло-паллоида Клингельнберга (эпициклоида с постоянной глубиной зуба) или Клингельнберг Паллоид. Спиральные конические зубчатые колеса имеют те же преимущества и недостатки по сравнению со своими прямозубыми собратьями, что и косозубые зубчатые колеса по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами. Прямые конические шестерни обычно используются только при скоростях ниже 5 м/с (1000 футов/мин) или, для небольших шестерен, при 1000 об/мин.
Примечание. Профиль зуба цилиндрической шестерни соответствует эвольвенте, а профиль зуба конической шестерни — восьмиграннику. Все традиционные генераторы конических зубчатых колес (например, Gleason, Klingelnberg, Heidenreich & Harbeck, WMW Modul) производят конические зубчатые колеса с восьмигранным профилем зубьев. ВАЖНО: Для 5-осевых фрезерованных конических зубчатых колес важно выбрать такой же расчет/компоновку, как и при обычном методе изготовления. Упрощенные расчетные конические колеса на основе эквивалентного цилиндрического колеса нормального сечения с эвольвентной формой зуба показывают девиантную форму зуба с пониженной прочностью зуба на 10-28 % без смещения и на 45 % со смещением [Дисс. Хюнеке, ТУ Дрезден]. Кроме того, «эвольвентные конические шестерни» создают больше шума.
Гипоидный
Гипоидная шестерня
Гипоидная шестерня похожа на спирально-коническую шестерню, за исключением того, что оси валов не пересекаются. Поверхности шага кажутся коническими, но, чтобы компенсировать смещение вала, на самом деле представляют собой гиперболоиды вращения. Гипоидные передачи почти всегда предназначены для работы с валами под углом 90 градусов. В зависимости от того, в какую сторону смещен вал относительно угла наклона зубьев, контакт между зубьями гипоидной шестерни может быть даже более гладким и постепенным, чем у зубьев спирально-конической шестерни, но также иметь скользящее действие вдоль зацепляющихся зубьев при вращении. и поэтому обычно требуются некоторые из наиболее вязких типов трансмиссионного масла, чтобы избежать его выдавливания с сопряженных поверхностей зубьев, масло обычно обозначается HP (для гипоидного), за которым следует число, обозначающее вязкость. Кроме того, шестерня может быть спроектирована с меньшим количеством зубьев, чем коническая спиральная шестерня, в результате чего передаточное число 60: 1 и выше возможно при использовании одного набора гипоидных шестерен. Этот тип передачи наиболее распространен в трансмиссиях автомобилей вместе с дифференциалом. В то время как обычная (негипоидная) зубчатая передача подходит для многих применений, она не идеальна для трансмиссии транспортных средств, поскольку создает больше шума и вибрации, чем гипоидная. Вывод на рынок гипоидных передач для массового производства был техническим усовершенствованием 19-го века.20 с.
Корона
Коронная шестерня
Коронная шестерня или Противоположные шестерни представляют собой особую форму конической шестерни, зубья которой выступают под прямым углом к плоскости колеса; по своей ориентации зубы напоминают точки на коронке. Коронная шестерня может точно зацепляться только с другой конической шестерней, хотя иногда можно увидеть, что коронная шестерня входит в зацепление с цилиндрическими шестернями. Коронная шестерня также иногда зацепляется со спусковым механизмом, например, в механических часах.
Червяк
Червячная передача
4-заходный червяк и колесо
Червяки напоминают винты. Червяк находится в зацеплении с червячным колесом , внешне похожим на прямозубую шестерню.
Червячные передачи — это простой и компактный способ достижения высокого крутящего момента при низком передаточном числе. Например, косозубые передачи обычно ограничиваются передаточными числами менее 10:1, а червячные передачи варьируются от 10:1 до 500:1. Недостатком является возможность значительного скольжения, что приводит к низкой эффективности.
Червячная передача представляет собой разновидность косозубой передачи, но ее угол подъема винтовой линии обычно несколько велик (близок к 90 градусам), а корпус обычно довольно длинный в осевом направлении. Эти атрибуты придают ему качества винта. Отличие червячной передачи от косозубой заключается в том, что по крайней мере один зуб остается на полный оборот вокруг спирали. Если это происходит, это «червь»; если нет, то это «винтовая шестерня». У червя может быть всего один зуб. Если этот зубец сохраняется в течение нескольких оборотов вокруг спирали, на первый взгляд кажется, что червяк имеет более одного зуба, но на самом деле мы видим, что один и тот же зуб снова появляется через определенные промежутки времени по всей длине червяка. Применяется обычная винтовая номенклатура: однозубый червяк называется однозаходная или однозаходная ; червяк с более чем одним зубом называется многозаходным или многозаходным . Угол подъема червяка обычно не указывается. Вместо этого дается угол опережения, равный 90 градусам минус угол винтовой линии.
В червячной передаче червяк всегда может приводить в движение шестерню. Однако, если шестерня попытается привести червяк в движение, она может преуспеть, а может и нет. В частности, если угол опережения мал, зубья шестерни могут просто сцепиться с зубьями червяка, потому что составляющая силы по окружности червяка недостаточна для преодоления трения. Однако в традиционных музыкальных шкатулках шестерня приводит в движение червяк с большим углом наклона спирали. Эта сетка приводит в движение лопасти ограничителя скорости, закрепленные на червячном валу.
Червячные передачи, которые блокируются, называются самоблокирующимися , которые можно использовать с пользой, например, когда желательно установить положение механизма, поворачивая червяк, а затем заставить механизм удерживать это позиция. Примером может служить головка машины, встречающаяся на некоторых типах струнных инструментов.
Если шестерня в червячной передаче представляет собой обычную косозубую шестерню, то достигается только одна точка контакта. Если требуется передача мощности от средней до высокой, форма зубьев шестерни изменяется для достижения более плотного контакта за счет того, что обе шестерни частично охватывают друг друга. Это делается путем создания обоих вогнутых и соединения их в седловой точке; это называется конус-привод или «Двойной огибающий».
Червячные передачи могут быть правосторонними или левосторонними в соответствии с давно установившейся практикой резьбы.
Некруглый
Некруглые шестерни
Некруглые шестерни предназначены для специального назначения. В то время как обычная передача оптимизирована для передачи крутящего момента другому зацепленному элементу с минимальным шумом и износом и максимальной эффективностью, основной задачей некруглой передачи могут быть изменения передаточного числа, колебания смещения оси и многое другое. Общие области применения включают текстильные машины, потенциометры и бесступенчатые трансмиссии.
Рейка и шестерня
Реечная передача
Рейка представляет собой зубчатый стержень или стержень, который можно рассматривать как секторную шестерню с бесконечно большим радиусом кривизны. Крутящий момент можно преобразовать в линейную силу, зацепив рейку с шестерней: шестерня поворачивается; стойка движется прямолинейно. Такой механизм используется в автомобилях для преобразования вращения рулевого колеса в движение поперечной рулевой тяги слева направо. Рейки также фигурируют в теории геометрии зубчатых колес, где, например, форма зубьев взаимозаменяемого набора зубчатых колес может быть указана для зубчатой рейки (бесконечный радиус), а затем формы зубьев для зубчатых колес конкретных фактических радиусов получаются из что. Реечный тип передачи используется в зубчатой железной дороге.
Эпициклический
Планетарная передача
В планетарной передаче перемещается одна или несколько осей шестерни. Примерами являются солнечная и планетарная передачи (см. ниже), циклоидальный привод и механические дифференциалы.
Солнце и планета
Солнечная (желтая) и планетарная (красная) передача
Солнечная и планетарная передача — это метод преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, который использовался в паровых двигателях. Джеймс Ватт использовал его на своих ранних паровых двигателях, чтобы обойти патент на кривошип, но это также давало преимущество в виде увеличения скорости маховика, поэтому Ватт мог использовать более легкий маховик.
На рисунке солнце желтое, планета красная, возвратно-поступательный рычаг синий, маховик зеленый, а карданный вал серый.
Гармоник
Гармоническое зубчатое колесо
Гармоническое зубчатое колесо представляет собой специализированный зубчатый механизм, часто используемый в промышленном управлении движением, робототехнике и аэрокосмической промышленности благодаря своим преимуществам по сравнению с традиционными системами зубчатых передач, включая отсутствие люфта, компактность и высокие передаточные числа.
Сепаратор
Шестерня клетки на ветряной мельнице Пантиго, Лонг-Айленд (с отключенной ведущей шестерней)
Сепараторное зубчатое колесо , также называемое фонарным зубчатым колесом или фонарным зубчатым колесом , имеет цилиндрические стержни в качестве зубьев, параллельные оси и расположенные по кругу вокруг нее, как стержни на круглой птичьей клетке или фонаре. Узел удерживается вместе дисками на каждом конце, в которые вставлены зубчатые стержни и ось. Шестерни с обоймой более эффективны, чем сплошные шестерни, и грязь может просачиваться сквозь стержни, а не застревать и увеличивать износ. Их можно изготовить с помощью очень простых инструментов, поскольку зубья формируются не путем резки или фрезерования, а путем сверления отверстий и вставки стержней.
Иногда используемая в часах шестерня с обоймой всегда должна приводиться в движение зубчатым колесом, а не использоваться в качестве привода. Сепаратор изначально не был одобрен консервативными производителями часов. Он стал популярным в башенных часах, где грязные условия работы были наиболее обычным явлением. Внутренние американские часовые механизмы часто использовали их.
Магнитная передача
Все зубья каждого зубчатого компонента магнитных передач действуют как постоянный магнит с периодическим чередованием противоположных магнитных полюсов на сопрягаемых поверхностях. Компоненты зубчатой передачи установлены с возможностью люфта, аналогичной другим механическим передачам. Хотя они не могут прилагать такое же усилие, как традиционная шестерня, такие шестерни работают без соприкосновения и поэтому невосприимчивы к износу, имеют очень низкий уровень шума и могут проскальзывать без повреждений, что делает их очень надежными. Их можно использовать в конфигурациях, которые невозможны для шестерен, которые должны физически соприкасаться, и могут работать с неметаллическим барьером, полностью отделяющим движущую силу от нагрузки. Магнитная муфта может передавать усилие в герметичный корпус без использования радиального уплотнения вала, которое может протекать.
Картинки для детей
Несколько редукторов в микроволновой печи (рулетка показывает шкалу)
Чугунное врезное колесо с деревянными зубьями (с приводом от внешнего водяного колеса), находящееся в зацеплении с чугунной шестерней, соединенной со шкивом с приводным ремнем. Маслобойня в Сторкенсоне (Верхний Рейн), Франция.
Железные шестерни, династия Хань
Одноступенчатый редуктор
Деревянное зубчатое колесо, приводящее в движение фонарную шестерню или шестерня сепаратора
Литая шестерня (вверху) в зацеплении с зубчатым врезным колесом (внизу). Деревянные винтики удерживаются на месте гвоздями.
Коническая шестерня, приводящая в действие ворота замка
Деревянные шестерни, установленные в конические врезные колеса, приводящие в движение жернова. Обратите внимание на деревянные цилиндрические шестерни на заднем плане.