Застосування зубчастих передач та їхня класифікація

Зубчасті передачі є найрозповсюдженішими механічними переда­чами у сучасному машино– та приладобудуванні. Вони застосовуються як у механізмах найточніших приладів, де розміри коліс вимірюються кількома міліметрами, так і в найпотужніших машинах із розмірами коліс до 10м. Зубчасті передачі здатні працювати в різноманітних умовах із коловими швидкостями від зовсім малих до 150 м/с і більше.

Зубчаста передача складається з двох коліс, на ободі яких розмі­щені зубці. Зубці цих коліс входять у зачеплення між собою і завдяки їхній взаємодії забезпечують передачу обертового руху від одного колеса до другого. Менше з двох спряжених коліс називають шестір­нею, більше – колесом; термін «зубчасте колесо» належить до обох коліс передачі.

У більшості випадків зубчаста передача призначена для переда­вання обертового руху, але її можна використовувати і як передачу для перетворення обертового руху в поступальний (передача зубчасте колесо – рейка).

Зубчасті передачі можуть використовуватись для передавання обер­тового руху між довільно розміщеними у просторі валами, мають ви­сокий ККД (η = 0,94...0,99), можуть легко та зручно компонуватись у окремі агрегати для серійного виробництва (редуктори), забезпечують достатній діапазон передаточних чисел (u ≤20).

У порівнянні з іншими механічними передачами зубчасті передачі мають такі переваги: сталість передаточного числа; високу надійність та довговічність роботи; великий діапазон навантажень та компакт­ність конструкції; незначні навантаження на вали передачі та їхні опори.

До недоліків зубчастих передач належать такі: відносно високі вимоги до точності виготовлення та монтажу; шум при роботі з високи­ми швидкостями; потреба у постійному змащуванні; неможливість безступеневої зміни передаточного числа.

У зв'язку з великою відмінністю умов використання зубчастих пе­редач форма елементів зубчастих зачеплень та конструкції зубчастих коліс дуже різноманітні. Тому зубчасті передачі та колеса можна класифікувати за цілим рядом ознак.

За формою профілю зубців розрізняють евольвентні зубчасті передачі, що мають переважне поширення, та неевольвентні передачі. До останніх відносять зубчасті передачі із круговим профі­лем зубців (передачі із зачепленням Новікова) та передачі із цикло­їдальним профілем зубців, які в більшості випадків застосовують у приладах та годинникових механізмах.

За взаємним розміщенням осей валів зуб­часті передачі бувають:

– із паралельними осями валів – циліндричні передачі зовніш­нього зачеплення (рис. 22.1,а,б,в),передачі типу зубчасте колесо – рейка (рис. 22.1,г)та циліндричні передачі внутрішнього зачеплення (рис. 22.1,а); – із валами, осі яких перетинаються, – конічні зубчасті переда­чі (рис. 22.2,а,б);– із мимобіжними у просторі осями валів – гвинтові зубчасті передачі (рис. 22.2, в).

Рис. 21. Зубчасті передачі Рис. 22. Зубчасті передачі з мимобіжними з паралельними осями валів. осями валів та осями, що перетинаються.

За розміщенням на ободі та формою зубців розрізняють передачі та колеса: прямозубі (рис. 22.1,а,г,д),косозубі (рис. 22.1,б),шевронні (рис. 22.1,в)та з круго­вими зубцями (рис. 22.2,б).

За конструктивним оформленням зубчасті пере­дачі бувають: закриті (розміщені у спеціальному корпусі та забезпе­чені постійним змащуванням) і відкриті (працюють без мастила або змащуються періодично).

За коловою швидкістю зубчастих коліс передачі поділяють на

тихо – (v ≤3 м/с ), середньо– (v =(3...15) м/с) та швидкохідні (v> > 15 м/с).