Класифікація зубчастих передач

Зубчасті передачі широко застосовуються при різноманітних умовах і характерах навантаження, бо вони мають постійні передаточні числа, малі габарити і велику довговічність.

Залежно від розміщення валів зубчасті передачі поділяються на:

-циліндричні з паралельними осями валів із зовнішнім (рис. 1.1, а,б,в) або внутрішнім (рис. 1.1, г) зачепленням;

Рис.1.1. Циліндричні зубчасті передачі:

а – прямозуба з зовнішнім зачепленням;

б – косозуба з зовнішнім зачепленням;

в – шевронна з зовнішнім зачепленням;
г – прямозуба з внутрішнім зачепленням

- конічні, осі валів яких перетинаються (рис. 1.2);

Рис.1.2. Конічні зубчасті передачі:

а – прямозуба; б – з криволінійними зубами

- гвинтові конічні (гіпоїдні рис. 1.3, а) і гвинтові циліндричні (рис. 1.3, б) з мимобіжними у просторі осями валів.

Рис. 1.3. Гвинтові передачі з мимобіжними у просторі осями валів:

а – конічна; б – циліндрична

За коловою швидкістю зубчастих коліс зубчасті передачі поділяють на тихохідні (V≤3 м/с), з середньою швидкістю (V=3…15 м/с) та швидкохідні (V>15 м/с).

Менше з коліс в зубчастій передачі називають шестірнею, більше з коліс – колесом.

Профіль робочої грані зуба може бути: евольвентний, циклоїдальний і круглий (передачі М.Л. Новикова). Зуби евольвентного профілю міцніші за циклоїдальні, простіші у виготов­ленні, зручні для вимірювання і в них не змінюється передаточне відношення при зміні в певних межах міжосьової відстані (чого не можна сказати про зачеплення циклоїдальні і Новикова).

При циклоїдальному зачепленні можна нарізати шестірні з малою кількістю зубів (до 5-6), внаслідок чого вони застосовуються у годинникових механізмах.

За конструкцією зубчасті передачі можуть бути:

– відкриті, з мащенням консистентними мастилами, які не захи­щені від пилу і т.д.;

– закриті (редуктори, коробки передач) в яких зона контакту зубів безперервно омивається маслом.

 

Переваги зубчастих передач:

- невеликі габарити;

- високий ККД, 0,95 – 0,98;

- порівняно невеликі навантаження на вали;

- довговічність і надійність в роботі;

- постійність передаточного відношення;

- великий діапазон передавання потужностей.

Недоліки зубчастих передач:

- шум при роботі з високими швидкостями;

- підвищені вимоги до точності виготовлення та монтажу;

- потреба у постійному змащуванні.

Під час роботи зубчастої передачі зуби коліс періодично взаємодіють між собою. Наявність ковзання активних поверхонь призводить до виникнення сил тертя між навантаженими зубами. Це є причиною руйнувань як поверхні зубів, так і зубів в цілому.

У закритих передачах руйнування зубів головним чином настає внаслідок викришування робочих поверхонь від контактної втомленості (рис. 1.4, б).

Рис. 1.4. Види руйнування зубів

У відкритих передачах найчастіше зламуються зуби (рис. 1.4, а), оскільки абразивне стирання їх поверхонь відбувається інтенсивно. Зуб від спрацювання стає тоншим, слабшає і зламується.

У період експлуатації зубчастих передач можуть виникнути пластичні зсуви металу (рис. 1.4, в). Бувають також випадки руйнування зубів внаслідок заїдання (рис. 1.4, г) за рахунок зварювання точок контакту. Це відбувається при розриві масляної плівки та в результаті великого питомого тиску і тертя (при перевантаженні передачі).