· По передаточному отношению:
o с постоянным передаточным отношением;
o с переменным передаточным отношением.
· По форме профиля зубьев:
o эвольвентные;
o круговые (передачи Новикова);
o циклоидальные.
· По типу зубьев:
o прямозубые;
o косозубые;
o шевронные;
o криволинейные.
· По взаимному расположению осей валов:
o с параллельными осями (цилиндрические передачи с прямыми, косыми и шевронными зубьями);
o с пересекающимися осями (конические передачи);
o с перекрещивающимися осями.
· По форме начальных поверхностей:
o цилиндрические;
o конические;
o гиперболоидные;
· По окружной скорости колёс:
o тихоходные;
o среднескоростные;
o быстроходные.
· По степени защищенности:
o открытые;
o закрытые.
· По относительному вращению колёс и расположению зубьев:
o внутреннее зацепление (вращение колёс в одном направлении);
o внешнее зацепление (вращение колёс в противоположном направлении).
Реечная передача.
Реечная передача — один из видов цилиндрической зубчатой передачи, радиус делительной окружности рейки равен бесконечности, применяется для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот.
Винтовые, червячные и гипоидные передачи относятся к зубчато-винтовым передачам. Элементы этих передач скользят относительно друг друга.
Материалы для изготовления зубчатых колес в машиностроении — стали, чугуны и пластмассы; в приборостроении зубчатые колеса изготовляют также из латуни, алюминиевых сплавов и др. Выбор материала определяется назначением передачи, условиями ее работы, габаритами колес и даже типом производства (единичное, серийное или массовое) и технологическими соображениями.
Общая современная тенденция в машиностроении — стремление к снижению материалоемкости конструкций, увеличению мощности, быстроходности и долговечности машины. Эти требования приводят к необходимости уменьшения массы, габаритов и повышения нагрузочной способности силовых зубчатых передач. Поэтому основные материалы для изготовления зубчатых колес — термообработанные углеродистые и легированные стали, обеспечивающие высокую объемную прочность зубьев, а также высокую твердость и износостойкость их активных поверхностей.
Для изготовления тихоходных, преимущественно открытых передач, работающих с окружной скоростью до 3 м/с, применяют серые, модифицированные и высокопрочные чугуны, обладающие хорошими литейными свойствами, низкой стоимостью при минимальных отходах материала в стружку.
Нагрузочная способность зубчатых колес из неметаллических материалов значительно ниже, чем стальных, поэтому их используют в слабонагруженных передачах, к габаритам которых не предъявляется жестких условий, но требуется снижение шума и вибраций, самосмазываемость или химическая стойкость. Зубчатые колеса из неметаллических материалов чаще всего используют в паре с металлическими. Для изготовления неметаллических колес применяют текстолит, древеснослоистые пластики, капрон, нейлон и др.
При выборе материалов и назначении их термообработки необходимо учитывать, что зуб шестерни в и (передаточное число) раз чаще входит в зацепление, чем зуб колеса.
Методы образования зубьев можно разделить на две основные группы; накатывание и нарезание (кроме того, иногда изготовляют колеса с литыми зубьями).
Накатывание зубьев стальных колес производится накатным инструментом путем пластической деформации венца колеса. Накатывание зубьев с модулем до 1 мм производится в холодном состоянии; при большем модуле венец нагревается токами высокой частоты.
Зубонакатывание применяется в массовом производстве, и является высокопроизводительным методом, обеспечивающим минимальные отходы металла в стружку и повышение прочности зубьев, так как волокна металла в заготовке не перерезаются, а изгибаются.
Нарезание зубьев выполняют методом копирования и методом обкатки.
Метод копирования заключается в том, что впадины зубчатого венца прорезаются инструментом, профиль режущей части которого точно или приблизительно соответствует очертаниям впадины (фрезерование зубьев цилиндрического колеса модульными фрезами дисковой и концевой). После прорезания одной впадины заготовка возвращается в исходное положение, поворачивается на величину углового шага и процесс повторяется.
Так как с изменением числа зубьев колеса меняется и форма впадины, то для каждого модуля и числа зубьев нужно иметь свою фрезу, что практически невозможно. Поэтому фрезой одного модуля прорезают впадины в определенном диапазоне чисел зубьев (например, фрезой для 30 зубьев обрабатывают колеса с числом зубьев от 24 до 36), в результате чего зубья не всегда будут иметь точный профиль. Фрезерование зубьев методом копирования является простым, но недостаточно точным и весьма малопроизводительным методом, применяющемся в основном в единичном производстве.
К методу копирования можно отнести способы образования зубьев колес протягиванием, холодной или горячей штамповкой, а также прессованием и литьем под давлением.
Метод обкатки (огибания) является весьма точным, высокопроизводительным, универсальным и наиболее распространенным способом образования зубьев. Рассмотренный ранее процесс накатывания зубьев можно отнести к методу обкатки.
Процесс нарезания зубьев на зубообрабатывающих станках уподобляется процессу зацепления пары зубчатых колес или колеса с рейкой, когда одно из колес или рейка снабжены режущими элементами и превращены, таким образом, в режущий инструмент, называемый производящим колесом. Зубчатое зацепление производящего колеса с обрабатываемым зубчатым колесом называется станочным зацеплением. Перечислим основные виды станочных зацеплений и соответствующие движения инструмента и заготовки: нарезание зубьев инструментальной рейкой (зуборезной гребенкой) на зубодолбежном станке; нарезание зубьев зуборезным долбяком на зубодолбежном станке; нарезание зубьев червячной модульной фрезой на зубофрезерном станке (червячная модульная фреза в осевом сечении имеет профиль инструментальной рейки).
Одним и тем же инструментом можно нарезать колеса данного модуля с разным числом зубьев, что является весьма существенным достоинством метода обкатки. На зубодолбежных станках долбяком обрабатывают колеса как с внешними, так и внутренними зубьями. Червячными фрезами на зубофрезерных станках можно нарезать прямозубые, косозубые и шевронные колеса с дорожкой посередине (для выхода режущего инструмента); шевронные колеса без дорожки нарезают специальными косозубыми долбяками или гребенками. Наиболее производительным способом нарезания зубьев является фрезерование червячной фрезой. Как правило, зуборезные станки — полуавтоматы.
При необходимости получения весьма точных и чистых поверхностей зубьев применяют отделочные операции: шевингование, обкатку (для зубьев невысокой твердости) или шлифование, притирку (для закаленных зубьев).
