ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

С технической точки зрения зубчатой передачей является механизм, который служит для передачи вращения с одного вала на другой и для изменения частоты вращения с помощью реек и колес. Классификация зубчатых передач гласит, что зубчатое колесо, расположенное на валу, передающем вращение, принято называть ведущим, а принимающее вращение – ведомым. Также тот элемент, который обладает в паре меньшими размерами, называют шестерней, а то, которое большими – колесом.

Зубчатые передачи считаются самыми распространёнными деталями в машиностроении и прочих отраслях народного хозяйства. Такая высокая востребованность объясняется возможностью передачи с их помощью мощностей в диапазоне от нескольких долей до нескольких десятков тысяч киловатт. При этом окружные скорости вращения могут составлять до 150 м / с, а передаточные числа колеблются от сотен до тысяч. Диаметр самих колес находится в пределах от считанных миллиметров ( иногда даже их долей ) до шести и более метров.

а, б, в цилиндрические зубчатые передачи с внешним зацеплением ; г реечная передача ; д цилиндрическая передача с внутренним зацеп ­ лением ; е зубчатая винтовая передача ; ж, з, и конические зубчатые передачи ; к гипоидная передача

Достоинства зубчатых передач: 1. Технологичность. 2. Высокая нагрузочная способность (до к Вт). 3. Малые габариты. 4. Внушительный коэффициент полезного действия (до 0,99) 5. Простота обслуживания. Недостатки зубчатых передач: 1. Точность изготовления и монтажа должна быть на высоком уровне. 2. Возникновение шума при больших скоростях работы. 3. Неудовлетворительные амортизирующие свойства. 4. Отсутствие предохранительной функции. Зубчатая передача не способна защитить машину или механизм от перегрузки. 5. Неспособность к компенсации динамических нагрузок по причине высокой жестокости.

При не правильной эксплуатации зубчатой передачи могут появится следующие виды разрушений : Пластическая деформация рабочих поверхностей, поломка, заедание, изнашивание, выкрашивание. В тех случаях, когда зубья ломаются, зачастую происходит не только поломка передачи, но и повреждение различных смежных узлов, деталей ( например, разрушаются подшипники, валы ). Это происходит по причине заклинивающего действия отломившихся кусочков.

Назначение и классификация : 1. По расположению осей колес в пространстве : с параллельными осями ( цилиндрические передачи ); с пересекающимися осями ( конические передачи ); со скрещивающимися осями ( червячные и винтовые передачи ). 2. По типу относительного вращения колес и расположению зубьев : с внешним зацеплением ( колеса вращаются в противоположных направлениях относительно друг друга ); с внутренним зацеплением ( вращение обоих колес идет в одну сторону ). 3. По форме профиля : эвольвентные зубья ; циклоидальные ; с зацеплением Новикова. 4. По расположению теоретической линии зуба : прямозубые колеса ; косозубые ; шевронные ; винтовые ( с круговым зубом ). Стоит отметить, что не прямозубые передачи обладают большой плавностью своей работы, в них гораздо меньший износ и шум по сравнению с прямозубыми передачами. 5. По показателю окружной скорости : тихоходные передачи ( менее 3 м / с ); среднескоростные ( от 3 м / с до 15 м / с ); быстроходные ( свыше 15 м / с ).

Классификация зубчатых передач по функциональному назначению предусматривает их деление на : Кинематические ( отсчетные ) передачи. Их применяют в разнообразных приборах, счетно - решающих механизмах. Главное требование к таким передачам – соблюдение высочайшей кинематической точности, то есть должна быть чёткая согласованность углов поворота как ведущего, так и ведомого колес. Скоростные передачи применяются в редукторах турбомашин, коробках передач автомобилей. Требования : максимально возможная плавность работы. Силовые передачи эксплуатируются в крановых и прокатных механизмах. Они работают при малых скоростях, но при этом передают внушительные крутящие моменты. Главное требование, выдвигаемое к передачам данного типа, – плотный контакт зубьев, находящихся между собой в сопряжении.

Цилиндрическая зубчатая передача основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. Зубчатые колёса обычно используются па́рами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов валов на входе и выходе.

Используется там где необходимо передать движение между пересекающимися осями валов. При больших скоростях используют колеса с круговыми зубьями, которые обеспечивают более плавное зацепление и имеют большую нагрузочную способность.

Червячная передача механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса. Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк.

Реечная передача один из видов механических передач, преобразующий вращательное движение ведущей шестерни в поступательное движение рейки. Шестерня вращается, и толкает рейку вперед, поскольку в ней перемещаются зубы шестерни. Используется в рулевом управлении большинства переднеприводных легковых автомобилей.

Пластичная смазка чаще всего применяется в открытых передачах, которые работают с температурой не более +120 градусов. Твёрдая смазка эксплуатируется также в открытых передачах, но в тех, рабочая температура которых превышает 100 градусов по Цельсию. Самой востребованной смазкой является жидкая. Наибольшую популярность получили нефтяные масла. Что касается синтетических материалов смазки, то их применяют лишь в особых случаях, поскольку цена их достаточно высока. Процесс смазки ориентирован на понижение скорости износа зубьев, отвод тепла и мелких абразивных частиц.

Зубчатые колеса производятся на автоматических линиях. Эти узкоспециализированные линии делятся на короткие и комплексные. Первая группа связана лишь с нарезанием и отделкой зубчатых колес. Вторая представляет собой совокупность станков самого различного предназначения, которые обеспечивают полноценное изготовление зубчатых колес.