Класифікація передач і основні характеристики
Якщо передача має постійне передаточне число і розташована в закритому корпусі то вона називається – редуктор (при зменшенні кутової швидкості) або мультиплікатор (приз збільшенні кутової швидкості). В свою чергу передачі із змінним передаточним числом поділяються на коробки передач – якщо частота обертання веденого валу змінюється ступінчато, і варіатори – при плавній зміні передаточного числа.
Основними характеристиками передач є: передаточне число; потужність, і ККД.
Передаточним числом U називається відношення більшої кутової швидкості до меншої, тому передаточне число не може бути меншим за одиницю.
Uзаг=U1U2….Un
Потужність визначається P=T∙ω.
Відношення потужності на веденому Р2 валу передачі до потужності Р1 на ведучому валу називається коефіцієнтом корисної дії: η=P2/P1.
Зубчасті передачі.
Це механізми, які за допомогою зубчастого зачеплення передають рух від ведучого зубчастого колеса (шестерні) до веденого колеса. і призначені для передачі обертового руху та зміни його параметрів (кутової швидкості, напрямку руху).
Змінити параметри передачі можна завдяки притиснутим один до одного гладких дисків, проте така передача має ряд недоліків – обмеження потужності із-за великого навантаження на підшипники, невиправне проковзування, зношування робочих поверхнею, втрати потужності. На практиці потужність, що передається такими пристроями не перевищує 10-20кВт.
Саме тому диски (рис. 1) наділяються виступами і впадинами, які постійно чередуються. Зубчатим колесом називається рухома ланка із замкнутою системою зубів, які забезпечують неперервність руху. Проте окремо розрізняють зубчатий сектор і зубчату рейку.
| Переваги: | Недоліки: |
| 1. компактність; 2. постійне передаточне число; 3. високий ккд; 4. простота експлуатації, висока надійність та довговічність; 5. здатність передавати велику потужність | 1. висока точність виготовлення, що потребує спец. інструменту і обладнання; 2. шум та динамічні навантаження під час роботи; 3. високі вимоги до жорсткості валів; 4. не захищають привід від перевантажень. |
Точка Р зубчатого зачеплення називається полюсом зачеплення. і якщо передаточне відношення передач і12=const, займає постійне положення. Розрізняють декілька профілів, що забезпечують зубчасте спряження: евольвентний профіль (запропонований Ейлером), циклоїдальний, цівковий та колове зачеплення Новікова.
Через простоту виготовлення та малі швидкості ковзання евольвентні зубчасті колеса набули великого поширення. Профілі цих зубів являють собою частини кривої, яка називається евольвентою. Евольвента – це крива, яка описує будь-яка точка прямої, що перекочується без ковзання по нерухомому колу. Профіль зуба обмежується колами виступів діаметром da і колами западин df. Якщо умовно замінити зубчаті колеса колами, які перекочуються один по одному без ковзання одержимо діаметри d1і d2, які називаються початковими. Для передач без зміщення початкові кола збігаються з ділильними і розділяють зуб на ніжку висотою hf і головку висотою hа. Точка контакту двох зубів переміщуватиметься при обертанні коліс по лінії АА, що називається лінією зачеплення. Кут α називається кутом зачеплення і для передач без зміщення α=200.
Головним параметром зубчастого зачеплення є модуль зачеплення: m=Pt/π. де Pt – крок зачеплення. Модуль косозубої передачі стандартизується!!!!
Індексом (1) прийнято позначати шестерню, а (2) колесо!!!!
Діаметри початкових кіл:
d=m∙Z; де Z – кількість зубів колеса чи шестерні.
da= m(Z+2) ; hа=m – для циліндричних зубчатих коліс;
df= m(Z-2,5) ; hf =1,25m;
Висота зуба h=2,25m, а радіальний зазор між зубами с=0,25m.
Між осьова відстань передачі аW=(d1+d2)/2=m/2(Z1+Z2).
Головна теорема зачеплення (т. Вільямса)
Нормаль до бокових профілів зубів в точці їх контакту розділяє лінію центрів О1, О2 на частини обернено пропорційні кутовим швидкостям:
О2Р/О1Р=ω1/ω2
Передаточне число зубчатої передачі визначається:
Uзаг= ω1/ω2= d1/d2= Z1/Z2
Косозубі циліндричні передачі
Косо зубі конічні колеса мають зуб, нахилений під кутом β до твірної ділильного циліндра β=8...200. Розрізняють правий і лівий нахили зуба. Для зуба правого його гвинтова лінія піднімається зліва вверх направо. Порівняно з прямозубими косо зубі зубчасті передачі працюють плавніше, напруження що виникають при контакті зубів розподіляються по більшій парі зубів у зачепленні (для прямозубих у зачеплення заходить тільки одна пара зубів). Швидкість яку здатні витримати косозубі передачі збільшується відповідно до 100м/с з 5...7м/с для прямозубих передач. У косозубих передачах розрізняють два модулі:
Рn- нормальний крок;
Рt – коловий крок.
mn= Рn/π ; mt= Рt/π
cosβ= mn/mt
Нормальний модуль косозубої передачі стандартизується.
