Зубчасті передачі

Міністерство освіти і  науки, молоді та спорту України

Київський національний університет  будівництва і архітектури

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему «Зубчасті передачі»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2012

Зміст

1. Основні поняття і характеристики
2. Точність передачі
3. Плавність роботи передачі
4. Контакт зубців в передачі
5. Види сполучення зубів коліс у передачі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Зу́бчаста переда́ча — механізм або частина механізму в складі якого є зубчасті колеса, що використовуються для зміни швидкості й напряму руху ведучої частини при відповідних змінах обертового моменту, коли необхідне точне відношення швидкостей ведучого і веденого вала в будь-який момент часу.

  ДСТУ 3321-2003 визначає зубчастий передавач як «триланковий механізм, в якому дві рухомі ланки — зубчасті колеса, що утворюють із нерухомую ланкою обертову або поступну пару».

  Зубчаста передача складається з ведучого (або декількох) зубчастого колеса, яке називаються шестернею, і веденого (або декількох) зубчастого колеса.

За експлуатаційному призначенню можна виділити чотири основні групи зубчастих передач: відлікові, швидкісні, силові та загального призначення.

До відлікових відносяться зубчасті передачі вимірювальних приладів, ділильних механізмів металорізальних верстатів і ділильних машин, лічильно -вирішальних механізмів і т.п. У більшості випадків колеса цих передач мають малий модуль і працюють при малих навантаженнях і швидкостях. Основним експлуатаційним показником ділильних та інших звітних передач є кінематична висока точність, тобто точна узгодженість кутів повороту ведучого і веденого коліс передачі. Для реверсивних відлікових передач досить істотне значення має бічний зазор в передачі і коливання цього зазору.

Швидкісними є зубчасті передачі турбінних редукторів, двигунів турбогвинтових літаків і ін. Окружні швидкості зубчастих коліс таких передач досягають 60 м/с при порівняно великій переданої потужності (до 40 МВт). Їх основний експлуатаційний показник - плавність роботи, тобто відсутність циклічних похибок, багаторазово повторюються за оборот колеса. Зі збільшенням частоти обертання вимоги до плавності роботи підвищуються. Передача повинна працювати безшумно і без вібрацій, що може бути досягнуто при мінімальних погрішностях форми і взаємного розташування зубів. Для важко навантажених швидкісних зубчастих передач має значення також повнота контакту зубів. Колеса таких передач зазвичай мають середні модулі. Для них часто обмежують також шумові характеристики працює передачі, вібрацію, статичну і динамічну неврівноваженість обертових мас і т.п.

До силовим відносять зубчасті передачі, що передають значні крутний моменти при малій частоті обертання (зубчасті передачі шестеренних клітей прокатних станів, підйомно-транспортних механізмів та ін.) Колеса для таких передач виготовляють з великим модулем. Основна точна вимога до них -забезпечення більш повного використання активних бічних поверхонь зубів, тобто отримання найбільшого контакту зубів.

До передач загального призначення не пред'являють підвищених вимог точності.

Точність передачі

Для забезпечення кінематичної точності передбачені норми, які обмежують кінематичну похибку передачі і кінематичну похибку колеса.

Кінематичною точністю передачі називають  різницю між дійсним номінальним. Найбільша кінематична похибка передачі визначається найбільшою алгебраїчної різницею значень кінематичної похибки передачі за повний цикл зміни відносного положення зубчатих коліс.

  Кінематичною похибкою зубчастого колеса називається різниця між дійсним і номінальним (розрахунковим) кутами повороту зубчатого колеса на його робочої вісі, веденого точним (вимірювальних) колесом при нормальному взаємному положенні вісей; її висловлюють в лінійних величинах довжиною дуги ділильної кола. Під робочою віссю розуміють вісь колеса, навколо якої вона обертається в передачі.  
 При призначенні вимог до точності колеса щодо іншої вісі (наприклад, вісі отвору), яка може не збігатися з робочою віссю, похибка колеса буде іншою, що необхідно враховувати при встановленні точності передачі.

  Найбільша кінематична похибка зубчастого колеса - найбільша алгебраїчна різниця значень кінематичного похибкизубчастого колеса в межах кута.

Плавність роботи передачі

  Ця характеристика передачі визначається параметрами, похибки яких багато разів (циклічно) виявляються за оборот зубчастого колеса і також є частиною кінематичної похибки. Аналітично або за допомогою аналізаторів кінематичну похибку можна представити у вигляді спектру гармонійних складових, амплітуда і частота яких залежать від характеру складових похибок.

  Циклічний характер похибок, що порушують плавність роботи передачі, і можливість гармонійного аналізу дали підставу визначати і унормувати ці похибки за спектром кінематичної похибки. Під циклічною похибкою передачі розуміють подвоєну амплітуду гармонійної складової кінематичної похибки відповідної передачі або колеса. Для обмеження циклічної похибки встановлені допуски: на циклічну похибку передачі і на циклічну похибка зубчастого колеса.

  Циклічна похибка зубцової частоти є головною причиною порушення плавності зубчастих передач, що складаються з прямозубих коліс.

  Циклічна похибка зубчастого колеса виникає внаслідок биття черв'яка ділильної пари верстата, биття і перекосу фрези і т.д. Похибки верстата викликають також хвилястість бічних поверхонь зубів косозубихколіс і похибка профілю прямозубих коліс, які є головними причинами нерівномірного обертання передачі.

  Циклічні похибки зазвичай викликають підвищення шумових характеристик, причому рівень шумовий потужності збільшується зі збільшенням частоти обертання передачі. Щоб підвищити плавність передачі, доцільно підвищувати точність.

Контакт зубців в передачі

  Для підвищення зносостійкості і довговічності зубчастих передач необхідно, щоб повнота контакту сполучених бічних поверхонь зубів коліс була найбільшою. При не повному і нерівномірному приляганні зубів зменшується несуча площа поверхні їх контакту, нерівномірно розподіляються контактні напруги та мастило, що призводить до інтенсивного зношування зубів. Для забезпечення необхідної повноти контакту зубів в передачі встановлені найменші розміри сумарного контакту.

Сумарним контактом називають частину активної бічної поверхні зуба колеса, на якій розташовуються сліди прилягання зубів парного колеса в передачу зібраної після обертання під навантаженням, що встановлюється конструктором. Контакту визначається відносними розмірами (у відсотках): по довжині зуба --відношенням відстані а між крайніми точками слідів прилягання за вирахуванням розривів з, що перевищують модуль в мм, до довжини зуба b, тобто

  Повнота контакту залежить від похибок установки заготовки на верстаті (її торцевого биття), неточності верстата (не паралельність напрямку ходу фрезерного супорта вісі обертання столу та його перекосу), а для косозубих коліс також від похибок гвинта подачі зуборізного верстата. Притирання зубів сполучених коліс покращують їх контакт.

  На повноту контакту впливають похибки форми зубів і похибки їх взаємного розташування в передачі.

  За відповідності сумарного або миттєвого плями контакту вимогам стандарту контроль за іншими показниками, що визначає контакт зубів упередачі, не є необхідним. Допускається визначати зони контакту за допомогою вимірювального колеса.

Види сполучення зубів коліс у передачі

  Для усунення можливого заклинювання при нагріванні передачі, забезпечення умов протікання мастильного матеріалу і обмеження мертвого ходу при реверсування відлікових і ділильних реальних передач вони повинні мати бічний зазор (між не робочими профілями зубів коліс). Цей зазор необхідний також для компенсації похибок виготовлення і монтажу передачі для усунення удару по не робочим профілями, який може бути викликаний розривом контакту робочих профілів внаслідок динамічних явищ.  
 Така передача є однопрофільною (контакт зубів коліс відбувається за один робочий профіль). Тільки передача, виготовлена точно за номінальним параметрам (теоретична зубчаста передача) є беззазорний двухпрофільной (контакт зубів коліс відбувається одночасно з правим і лівим боковим профілем) і має постійне передавальне відношення.

  Для задоволення вимог різних галузей промисловості,незалежно від ступеня точності виготовлення коліс передачі, передбаченошість видів сполучень, що визначають різні значення.

  Встановлено шість класів відхилень міжвісевої відстані, що позначається в порядку убування точності римськими цифрами від 1 до 6.  
Гарантований бічний зазор в кожному сполученні забезпечується при дотриманні передбачених класів відхилень міжвісевої відстані (для сполучень 2 класу). Відповідність видів сполучень та вказаних класів допускається змінювати.

  Похибки виготовлення і монтажу коліс враховують при визначенні найбільшого бічного зазору. Різниця між найбільшим і гарантованим зазорами повинна бути достатньою для компенсації похибок виготовлення і монтажу коліс. Боковий зазор забезпечують шляхом радіального зміщення вихідного контуру рейки, від його номінального положення в тіло колеса. Під номінальним становищем вихідного контуру на зубчастому колесі, позбавленому похибок, при якому номінальна товщина зуба відповідає щільному двух профільному зачепленню.

 

Список використаної літератури:

1. Под ред. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник.. — Машиностроение. — С. 416
2. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин.. — Издательский центр «Академия». — С. 416
3. Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению.. — Машиностроение.. — С. 864