2024-05-14

Прямозубые и косозубые передачи. Классификация и особенности применения

Шестерни являются одним из самых распространенных элементов для передачи вращающего момента от двигателя к исполнительному механизму, причем эта передача осуществляется с изменением значения момента и частоты вращения, при необходимости вращающий момент можно увеличить или уменьшить. Применение зубчатой передачи позволяет использовать двигатели на оптимальном режиме, как правило при установке редуктора можно обойтись более легким и компактным двигателем.

Колеса с зубчатым зацеплением используются в станках, автомобилях, тракторах и других машинах, бытовой технике, инструменте, практически везде, где нужно передать вращение от двигателя к исполнительному механизму, кроме того, реечная зубчатая передача позволяет преобразовать вращательное движение в поступательное.

Классификация шестерен

Зубчатые передачи можно разделить на типы по нескольким признакам.

• По расположению осей валов.
  • Параллельные оси, прямозубые и косозубые цилиндрические передачи;
  • Пересекающиеся оси, конические передачи прямолинейными и криволинейными зубьями;
  • Скрещивающиеся оси, гипоидные и червячные передачи.
• По конструктивному исполнению колеса.
  • Шестерни могут быть выполнены со ступицей и без нее, подробнее узнать о таких зубчатых колесах, и выбрать подходящую шестерную для вашего механизма можно на сайте компании Iskra, при необходимости специалисты помогут вам подобрать комплектующие.
• По окружной скорости.
  • Тихоходные, если их окружная скорость менее 3 м/сек;
  • Среднескоростные если их окружная скорость составляет от 3 до 15 м/сек;
  • Быстроходные если их окружная скорость превышает 15 м/сек.
• По типу зацепления.
  • С наружным зацеплением, применяется в цилиндрических и конических редукторах;
  • С внутренним зацеплением, применяется в планетарных редукторах.
• По форме зубьев.
  • Прямозубые, если условная ось зубьев параллельна оси вала.
  • Косозубые, если условная ось зубьев наклонена относительно оси вала.
  • Шевронные, если зубья имеют два противоположных наклона.
  • Криволинейные, если зубья шестерни изогнуты на поверхности обода.

Рассмотрим несколько типов зубчатых передач подробнее

.

Прямозубые цилиндрические передачи

Цилиндрические шестерни используются для передачи вращения между двумя параллельными валами. Зубья на этих шестернях имеют эвольвентный профиль, прямую форму и параллельны валам, на которых они установлены. Это самые простые и дешевые в изготовлении шестерни.

Передаточные числа таких передач обычно не превышают до 8 (в особых случаях 20) для одной ступени, а для двухступенчатого исполнения - 45. Редукторы с прямозубыми передачами достаточно шумные, так как контакт при входе в зацепление происходит мгновенно по всей ширине сопрягаемых зубов. Также цилиндрическая передача не позволяет передавать вращение если валы находятся под углом.

Косозубые передачи

Косозубые шестерни отличаются от прямозубых, наклоном зубьев относительно оси вала. Эти передачи сложнее в изготовлении, дороже, но обладают несколькими преимуществами. Повышенной прочностью, т.к. зуб длиннее. Из-за большей площади контакта поверхности зубьев они могут выдерживать более высокие нагрузки, чем прямозубые шестерни. Работают тише, причем даже на более высоких скоростях, т.к. зубья входят в зацепление плавно, без ударов.

Из-за несимметричности зацепления косозубые шестерни создают осевые силы. Эта проблема решена в шевронных передачах, которые симметричны, однако они гораздо сложнее в изготовлении, а значит и дороже.

---

---

Конические передачи

Коническая передача имеет форму усеченного конуса, на поверхности которого выполнены зубья, и чаще всего используется для передачи вращения между пересекающимися под прямым углом валами.

Зубья конической шестерни могут быть прямыми или спиральными. Прямые зубья используют при окружных скоростях до 5 м/с, при больших скоростях, они становятся шумными. Спиральные зубья изогнуты и наклонены, они сложны в изготовлении, но обеспечивают плавный вход в зацепление, что снижает шум и вибрации.