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.
Применяются в мощных быстроходных закрытых передачах. Рекомендуется передаточное число , для одноступенчатого редуктора .
Рисунок 13 – Схема сил в зацеплении
Таблица 5 – Силы в зацеплении шевронных передач
Окружная сила | ||
Радиальная сила |
Рисунок 14