Цилиндрические зубчатые передачи

Прямозубая передача. В прямозубой передаче зубья входят в зацепление сразу по всей длине; следовательно, нагрузка передается мгновенно. Это явление сопровождается ударами и шумом, сила которых возрастает с увеличением окружной скорости колес. Прямозубые передачи применяют при невысоких окружных скоростях до 3 м/с. Открытые передачи, как правило, делают прямозубыми.

Передаточное число для пары цилиндрических зубчатых колес рекомендуется

, .

Значение и ограничивается габаритами передачи: 3,15; 4,0; 5,0; 6,3.

Силы в зацеплении определяют в полюсе зацепления П, силами трения пренебрегают, т.к. они малы. На зубья шестерни и колеса действуют одинаковые, но противоположно направленные силы.

Рисунок 11 – Схема сил в зацеплении

Таблица 3 – Силы в зацеплении прямозубых передач

Окружная сила
Радиальная сила

На ведомом вал–шестерни направление силы совпадает с направлением вращения, на ведущем – противоположно ему, т.е. силы всегда направлены против действия соответствующих моментов. Радиальные силы направлены к осям вращения колес и создают «распор» в передаче.

Косозубая передача. В косозубой передаче зубья расположены с углом наклона линии зуба . В отличие от прямозубой в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно. Увеличивается время контакта одной пары зубьев, нагрузка передается по большему числу контактных линий, что значительно снижает шум и динамические нагрузки, повышается нагрузочная способность, увеличивается плавность работы передачи. Косозубые передачи применяют при средних окружных скоростях м/с. Чем больше угол наклона линии зуба, тем выше плавность зацепления, но при этом увеличивается осевая сила . Осевая сила дополнительно нагружает подшипники, возрастая с увеличением . Наличие в зацеплении осевых сил является недостатком косозубой передачи. У пары сопряженных колес с внешним зацеплением углы равны, но противоположно направлены. Если к передачам не предъявляют специальных требований, то колеса нарезают правыми, а шестерни – левыми.

Передаточное число для пары цилиндрических зубчатых колес рекомендуется: 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3.

Рисунок 12 – Схема сил в зацеплении

Таблица 4 – Силы в зацеплении косозубых передач

Окружная сила
Радиальная сила
Осевая сила

Шевронное колесо представляет собой сдвоенное косозубое колесо, выполненное как одно целое. Вследствие разного направления зубьев на полушевронах осевые силы взаимно уравновешиваются на колесе и на подшипники не передаются. Это позволяет принимать угол наклона зуба , что повышает прочность зубьев и плавность передачи.

Шевронные зубчатые колеса изготовляют с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента, ширина дорожки или без дорожки. Шевронный зуб требует строго определенного осевого положения шестерни относительно колеса, поэтому вал одного из колес пары монтируют в подшипниках, допускающих осевую «игру» вала. Недостатком шевронных колес является большая стоимость их изготовления.