Конические зубчатые передачи. Устройство и основные геометрические и силовые соотношения

Коническая передача

Коническая передача

(рисунок 3). Из всех типов конических главных передач наи­более распространена передача со спи­ральным, в большинстве случаев кру­говым зубом, выполненным по дуге ок­ружности, диаметр которой определяется диаметром резцовой головки.

Рисунок 3-схема конической главной передачи

Коническая главная передача с кру­говым зубом впервые была применена в 1913 г. с целью уменьшения разме­ров, снижения высоты пола, а следо­вательно, центра масс легкового автомо­биля и увеличения прочности зубьев главной передачи.

Передаточное число конической пере­дачи . Число зубьев колеса . Число зубьев шестерни. Здесь — начальный диаметр колеса; dw

— начальный диаметр шестерни;
—
нормальный модуль; — углы наклона зубьев соответствен­но шестерни и колеса.

Углом наклона зуба является угол между образующей начального конуса и касательной к зубу в точке пересе­чения с этой образующей. Так как нормальные модули и углы наклона зубьев у шестерни и колеса одинаковы (), то

Размеры главной передачи с круговыми зубьями меньше, так как меньше диа­метр шестерни. Число ее зубьев может быть доведено до =5…6, Применяемый в этих передачах угол наклона =30… 40° позволят повысить число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, по сравнению с этим параметром прямозу­бых передач. Это обеспечивает снижение давления и динамических нагрузок на зуб, а также повышение износостойкости.

Для улучшения приработки зубьев чис­ло зубьев колеса и шестерни не кратно, поэтому передаточное число всех типов главных передач выражается не целым числом.

Зубья шестерни всегда имеют левое направление спирали, хотя при этом складываются осевые силы от угла кону­са и от угла спирали зуба, Это делается для того, чтобы не было ввинчивания шестерни на передачах переднего хода, что может быть причиной ее заклини­вания. В эксплуатации наблюдаются слу­чаи заклинивания шестерни при заднем ходе, когда подшипники недостаточно затянуты.

При неправильной начальной установке зубчатых колес главной передачи или при неправильной регулировке возможна кон­центрация напряжений у краев зубьев, что является причиной повышения уровня шума и приводит к нагреванию, уско­рению изнашивания и даже поломке зубьев. В конической главной передаче с круговым зубом для уменьшения влия­ния точности зацепления радиус кривиз­ны зуба шестерни выполняется несколь­ко меньшим радиуса кривизны зуба ко­леса (локальный контакт).

КПД конической передачи с круго­вым зубом находится в пределах 0,97… 0,98.

Гипоидная главная передача

(рисунок 4). Стремление снизить центр масс легковых автомобилей привело к созданию в 1925 г. гипоидной главной передачи, В начале эта передача применялась только на легко­вых автомобилях. Затем, когда выясни­лись прочие достоинства гипоидной пердачи, ее стали широко использовать и на грузовых автомобилях.

В отличие от конической передачи в гипоидной оси зубчатых колес не пе­ресекаются, а перекрещиваются. Началь­ными поверхностями гипоидной пары яв­ляются поверхности гиперболоидов враще­ния (рисунок 5, а).

При этом ось шестерни получает смещение
Е
относи­тельно оси колеса. Смещение может быть нижним, как на рисунке, и верхним. Шестерню смещают вверх на много­осных автомобилях для того, чтобы вал шестерни выполнить проходным, а на пе­реднеприводных автомобилях — по усло­виям компоновки. Во избежание закли­нивания при движении на передачах переднего хода в гипоидной передаче при нижнем смещении, так же как и в кони­ческих, зубья шестерни имеют левое направление спирали, а при верхнем смещении — правое. При этом осевая сила направлена к основанию конуса.

а-поверхности гиперболоида вращения; б-схема; в-конструкция (ГАЗ-3102); 1-шестерня; 2-колесо; 3-дифференциал

Рисунок 5-Гипоидная главная передача

Передаточное число гипоидной передачи (при обозначениях, аналогичных приня­тым для конической передачи)

Так как угол спирали для шестерни больше, чем для колеса, и тем больше, чем больше гипоидное смещение Е,

то . Отношение
,
обычно =1,2…1,5 (большие значения
,
— для главных передач легковых авто­мобилей, меньшие — для грузовых); = 45.,.50°, = 20…30°.

Следует учитывать, что увеличение угла спирали приводит к повышению осевых нагрузок.

Передаточное число гипоидной пары мо­жет быть выражено как отношение мо­ментов на колесе и шестерне (рисунок 6):

где и —

окружные силы соответ­ственно на шестерне и колесе.

Рисунок 6-Схема сил, действующих на зубья гипоидной пары

Так как нормальные силы , действую­щие на зубья шестерни и колеса, равны, а углы спирали разные, то окружные силы имеют следующие значения:

Отсюда

Передаточные числа одинарных коничес­ких и гипоидных передач обычно выби­рают в пределах: для легковых автомо­билей =3,5…4,5, для грузовых авто­мобилей и автобусов =5…7.

Характеристики гипоидных пар главных передач отечественных автомобилей приве­дены ниже.

Основными достоинствами, обеспечива­ющими широкое распространение гипоид­ной передачи, являются ее большая по сравнению с конической прочность и бес­шумность. Повышение прочности гипоид­ной передачи обусловлено увеличением среднего диаметра шестерни. Так, при одинаковых передаточном числе и диамет­ре колеса начальный диаметр шестерни гипоидной передачи в раз больше начального диаметра шестерни коничес­кой передачи:

При увеличении диаметра шестерни повышается прочность зуба, так как при этом больше шаг по нормали, а, следо­вательно, и толщина зуба (примерно на 10…15%). Чем больше угол спирали, тем длиннее зуб и больше число зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, по сравнению с конической передачей (примерно в 1,5 раза). Все это обус­ловливает снижение усилия, действующего на зуб, и обеспечивает высокую плав­ность зацепления. Кроме того, гипоидные зубчатые колеса имеют в несколько раз большее сопротивление усталости по срав­нению с коническими. Перечисленные достоинства позволяют выполнить гипо­идную передачу малогабаритной, а также применять ее вместо двойной на гру­зовых автомобилях (ЗИЛ-133Г, ЗИЛ-433100).

КПД гипоидной передачи можно найти по формуле

где = 0,05…0,1 —коэффициент трения между зубьями.

КПД гипоидной передачи несколько ниже КПД конической и составляет примерно 0,96…0,97, что связано с нали­чием наряду с поперечным продольного скольжения зубьев со скоростью

где —

окружная скорость шестерни.

Наличие скольжения определяет весьма высокое сопротивление усталости гипоид­ной пары. Усталостнее выкрашивание (питтипг) конических пар наблюдается в зоне чистого качении, т. е. у полюса зацеп­ления. В гипоидных парах чистое каче­ние отсутствует, для них характерно скольжение при высоком давлении, в связи, с чем необходимо применять специальное гипоидное масло, наличие специальных присадок в котором препятствует разру­шению масляной пленки.

Основные порталы (построено редакторами)

Типы станков для обработки конических колес

Колёса с прямыми зубьями обрабатывают, обычно, на зубодолбежных или зубострогальных станкахпо методу обкатки одним или чаще двумя резцами. На этих станках воспроизводится зацепление нарезаемого зубчатого колеса с воображаемым плоским производящим зубчатым колесом; при этом два зуба последнего представляют собой зубострогальные резцы, совершающие возвратно-поступательное движение, боковые поверхности каждого из зубьев нарезаемого зубчатого колеса формируются в результате движения резцов и обработки находящихся в зацеплении плоского и нарезаемого зубчатых колёс. Процесс нарезания зубьев происходит при движении резцов к вершине конуса заготовки, а обратный ход является холостым (в этот период резцы отводятся от заготовки).

Справочная информация

Документы • Законы • Извещения • Утверждения документов • Договора • Запросы предложений • Технические задания • Планы развития • Документоведение • Аналитика • Мероприятия • Конкурсы • Итоги • Администрации городов • Приказы • Контракты • Выполнение работ • Протоколы рассмотрения заявок • Аукционы • Проекты • Протоколы • Бюджетные организации Муниципалитеты • Районы • Образования • Программы Отчеты
: • по упоминаниям • Документная база • Ценные бумаги
Положения
: • Финансовые документы
Постановления
: • Рубрикатор по темам • Финансы • города Российской Федерации • регионы • по точным датам Регламенты
Термины
: • Научная терминология • Финансовая • Экономическая
Время
: • Даты • 2015 год • 2016 год Документы в финансовой сфере • в инвестиционной • Финансовые документы — программы

Точность зубчатых колес и методы зубонарезания

Для зубчатых цилиндрических колес по ГОСТ 1643-81 Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски установлено 12 степеней точности: с 1-й по 12-ю. Чем меньше степень, тем точнее колесо. Степени точности 1-я, 2-я и 12-я пока не регламентированы.

Для каждой степени точности установлены нормы кинематической точности, плавности зацепления и контакта зубьев.

Нормы кинематической точности определяют величину наибольшей погрешности угла поворота зубчатых колес в зацеплении за один оборот. Эта погрешность возникает при нарезании зубчатых колес за счет погрешностей взаимного расположения заготовки и режущего инструмента, а также кинематической погрешности станка. Показателями погрешности кинематической точности являются: накопленная погрешность окружного шага и колебание длины общей нормали.

Нормы плавности зацепления колеса определяют величину составляющей полной погрешности угла поворота колеса, многократно повторяющуюся за один поворот колеса. Показателями плавности являются: циклическая погрешность (средняя величина размаха колебаний кинематической погрешности за цикл), предельные отклонения основного шага и погрешность профиля.

Нормы контакта зубьев определяют точность выполнения сопряженных зубьев в передаче в зависимости от относительных размеров пятна контакта в процентах по длине и высоте зуба.

Точность каждой степени характеризуется числовыми нормами по элементам сопряжения.

Устанавливается также величина наименьшего бокового зазора между зубьями и допуск на него.

Боковым зазором называется зазор между зубьями сопряженных колес в передаче, обеспечивающий свободный поворот одного колеса относительно другого. Для передач установлено четыре вида сопряжений с гарантированным зазором: С — с нулевым, Д — с пониженным, X — с нормальным и Ш — с повышенным.

Нормы бокового зазора назначают в соответствии с эксплуатационными требованиями передачи и не зависят от норм точности.

Условное обозначение норм точности зубчатых колес состоит из четырех знаков: первые три означают степень точности в порядке их перечисления, а четвертый характеризует сочетание по боковому зазору. Например: 7-8-8-X.

Образование и наука

Наука
: Контрольные работы • Научно-технический прогресс • Педагогика • Рабочие программы • Факультеты • Методические рекомендации • Школа • Профессиональное образование • Мотивация учащихся
Предметы
: Биология • География • Геология • История • Литература • Литературные жанры • Литературные герои • Математика • Медицина • Музыка • Право • Жилищное право • Земельное право • Уголовное право • Кодексы • Психология (Логика) • Русский язык • Социология • Физика • Филология • Философия • Химия • Юриспруденция

Бизнес и финансы

Бизнес
: • Банки • Богатство и благосостояние • Коррупция • (Преступность) • Маркетинг • Менеджмент • Инвестиции • Ценные бумаги: • Управление • Открытые акционерные общества • Проекты • Документы • Ценные бумаги — контроль • Ценные бумаги — оценки • Облигации • Долги • Валюта • Недвижимость • (Аренда) • Профессии • Работа • Торговля • Услуги • Финансы • Страхование • Бюджет • Финансовые услуги • Кредиты • Компании • Государственные предприятия • Экономика • Макроэкономика • Микроэкономика • Налоги • Аудит
Промышленность
: • Металлургия • Нефть • Сельское хозяйство • Энергетика
Строительство
• Архитектура • Интерьер • Полы и перекрытия • Процесс строительства • Строительные материалы • Теплоизоляция • Экстерьер • Организация и управление производством

Фотоблоги

Искусство

• Детское творчество • Картины • Искусство • Поздравления • Кинобзор • Музыкальный мир • Русский рок

Мир

• Люди мира • Мир вокруг нас • Моя родина — СССР • Канал «Природа» • Камни и минералы • Кулинария, еда • Строительство и архитектура • Строимся • Транспорт • Оружие • Военный транспорт

Красота

• Fashion Pandia.ru • Girls and Girls

Школа

• Тесты к ЕГЭ • Решебники • ЕГЭ • 10 и 11 классы • Разные учебники • 4 класс • Русский язык 5-9 классы • 5 класс • 6 класс • 7 класс • 8 класс

Мудрость

• Клипарты • Цитаты

Каталог авторов (частные аккаунты)