Obecné informace a klasifikace zařízení

Prakticky každý mechanismus v moderní technologii je částečně nebo zcela složen z různých typů přenosů. Ve většině případů, jako zařízení pro přenos pohybu, jsou to ozubené prvky kinematická schéma. V tomto článku bude podrobněji zvážena klasifikace převodovek. Budeme mluvit o jejich odrůdách a vlastnostech.

Definice

Z technického hlediska je ozubená převodovka mechanismem, který slouží k přenosu otáčení z jedné hřídele na druhou a ke změně rychlosti otáčení pomocí kolejnic a kol.

Klasifikace převodových stupňů uvádí, že ozubené kolo umístěné na hřídeli, které vysílá rotaci, se obvykle nazývá master a rotace přijímače se nazývá slave. Také prvek, který má menší velikost v páru, se nazývá ozubený a ten, který je větší, je kolo.

Rozsah aplikace

Gears, klasifikace, základní parametry a vlastnosti, které budou popsány níže, se nepovažuje za nejběžnější součásti ve strojírenství a dalších průmyslových odvětvích. Tato vysoká poptávka vzhledem k možnosti přenosu prostřednictvím výkonovém rozsahu od několika desetin až několik desítek tisíc kilowattů. Tak je obvodová rychlost otáčení může být až do 150 m / s, a poměry se pohybují od stovek do tisíců. Průměr kol se pohybuje mezi přečtených milimetrů (někdy dokonce i na jejich části) do šesti nebo více metrů.

Diferenciace

Účel a klasifikace převodovek zajišťuje jejich oddělení podle následujících znaků:

1. Prostřednictvím umístění náprav kol v prostoru:

• s rovnoběžnými osami (válcovými ozubenými koly);
• s protínajícími se osami (kuželová ozubená kola);
• s křížovými osami (červ šroubové převody).

2. Podle druhu relativní rotace kol a umístění zubů:

• s vnějším ozubením (kola se otáčejí proti sobě v opačných směrech);
• s vnitřním převodem (otáčení obou kol jede v jednom směru).

3. Podle profilu:

• evolventní zuby;
• cykloidní;
• s závislý Novikov.

4. Umístění teoretické linie zubu:

• čelní ozubená kola;
• spirálovité zuby;
• chevron;
• šroub (s kruhovým zubem).

Je třeba poznamenat, že nepřímé převodovky mají velkou plynulost jejich práce, mají mnohem menší opotřebení a hluk ve srovnání s čelním ozubeným kolem.

5. Podle obvodové rychlosti:

• nízkorychlostní převodovky (méně než 3 m / s);
• střední rychlost (od 3 m / s do 15 m / s);
• Vysokorychlostní (nad 15 m / s).

Třídění podle oblasti použití

Klasifikace zařízení pro funkční účely umožňuje jejich rozdělení na:

• Kinematické (referenční) přenosy. Jsou používány v různých zařízeních, počitatelných mechanismů pro řešení. Hlavním požadavkem pro tyto převody - dodržování nejvyšší kinematické přesnosti, která je, to musí být jasné, soudržnost pod různými úhly natočení jako master a slave kola.
• Rychlostní převodovky se používají v převodovkách turbodmychadel, převodových skříní automobilů. Požadavky: maximální možná hladkost práce.
• Převody výkonu jsou provozovány jeřábem a válcovacími mechanismy. Pracují při nízkých rychlostech, ale současně přenášejí působivé momenty. Hlavním požadavkem kladeným na přenosy tohoto typu je těsný kontakt zubů, které se navzájem slučují.

Další kritéria

Klasifikace převodovek pro konstrukční návrh bere v úvahu, že mohou být otevřeného a uzavřeného typu. Otevřené převodovky mohou pracovat buď bez mazání (extrémně vzácné) nebo ošetřeny speciálním mazivem.

Uzavřené převodovky jsou zase mazány ponořením zubů do speciálního oleje, který zachycuje klikovou skříň (mazání ponorem). V některých případech je poskytována centralizovaná dodávka kompozice do klikové skříně. V tomto případě je proud mazací kapaliny řízen speciálními tlumivkami.

V závislosti na tom, jak se mění rychlost, jsou ozubená kola rozdělena na:

• Snižování (nazývají se reduktory). U takových převodovek je převodový poměr větší nebo roven jedné.
• Multiplikátory - převodový poměr je menší než jeden.

Mimochodem, převodové poměry jsou konstantní i stupňovitě nastavitelné díky pohybu kol přímo na hřídeli (například převodovky).

Pozitivní vlastnosti

Klasifikace zařízení bude neúplná, pokud neuvažujete o jejich zásluhách. Ve srovnání s jinými typy převodových převodů jsou charakterizovány:

• Technologické.
• Konstanta přenosového poměru.
• Vysoká nosnost (do 50 000 kW).
• Úžasný koeficient účinnosti (až 0,99).
• Malé celkové rozměry ve srovnání s jinými přenosy za stejných podmínek.
• Skvělá spolehlivost při práci.
• Snadná údržba.
• Poměrně malé zatížení nosičů a hřídelů.

Negativní vlastnosti

Pokud jde o nevýhody převodových stupňů, zahrnují:

• Nemá možnost plynule měnit převodový poměr.
• Přesnost výroby a instalace by měla být na vysoké úrovni.
• Výskyt hluku při vysokých provozních rychlostech.
• Neuspokojivé tlumící vlastnosti.
• Velké rozměry v případech, kdy mezi osami poháněného a hnacího hřídele je působivá vzdálenost.
• Řezání zubů vyžaduje speciální vybavení a nástroje.
• Neschopnost kompenzovat dynamické zatížení v důsledku vysoké krutosti.
• Bez bezpečnostní funkce. Převodovka není schopna chránit stroj nebo mechanizmus před přetížením.

Také ozubená kola (výhody a nevýhody, jejichž klasifikace a typy jsou uvedeny výše) jsou iracionálně zuby, což se projevuje současným provozem nejvýše dvou zubů každé kola v konjugaci.

Deformace zubů kol

Správný návrh a provoz převodovky se projevuje při absenci silného hluku a přehřátí během provozu. Pokud tato dvě specifikovaná kritéria mají stále nesrovnalosti, pak by to mohlo vést k zničení zubů kol. Klasifikace převodových stupňů pro provozní použití také provádí vlastní úpravy přenosu, ale obecně jsou typy zlomenin zubů následující:

• Plastická deformace pracovních ploch.
• Rozpis.
• Zachycení.
• Noste.
• Chipping.

V případech, kdy se zuby zlomí, často dochází nejen k selhání přenosu, ale také poškození různých sousedních částí, části (například ložiska, hřídele jsou zničeny). To je způsobeno zaklíněním rozbitých kusů.

Docela často se zuby rozpadají kvůli jejich "únavě", která se jeví jako důsledek vzhledu a postupného vývoje trhliny. Tento typ poruch je typický pro uzavřené přenosy.

Tření zubů je nejčastěji pozorováno u otevřených převodových stupňů, což je vysvětleno pronikáním různých částeček kovů, nečistotami, prachem (opotřebením brusiva) do záběrové zóny. Důvodem může být také špatné mazání, proto tento typ opotřebení není pokryt uzavřenými převodovkami.

Výroba kol

Je důležité vědět, že ozubená kola, výhody a nevýhody, jejichž klasifikace závisí na jejich technologických a fyzikálních vlastnostech, jsou vyrobeny z různých materiálů.

Nejčastěji v praxi jsou:

• Uhlíková ocel běžná kvalita (С6, С5).
• Vysoce kvalitní oceli.
• Typy legované oceli.
• Šedá a vysoce kvalitní litina.
• Některé nekovové materiály (bakelit, texolit).

Nejrozšířenější převodové stupně s ozubenými koly vyrobenými z oceli, což je vysvětleno optimální kombinací pevnosti, spolehlivosti a hmotnosti. Tento materiál je ideální pro vysoce zatížené převodové stupně.

Naopak, šedá litina se používá pro zřídka pracující kola, stejně jako pomalu se pohybující otevřená kola. Litina je dobrá, protože zuby kol na svém základě nejsou příliš náročné na mazání a jsou dobře navlhčené.

Plastové ozubené kola se vyrábějí pro mechanizmy, kde je vyžadován maximální tichý provoz vysokorychlostního přenosu, bez nutnosti vysoké výrobní přesnosti.

Tvrdost a tepelné zpracování

Gears, jejichž klasifikace, jejíž použití závisí také na nosné kapacitě, nutně prochází tepelným zpracováním.

Ocelová ozubená kola jsou obvykle rozdělena do dvou skupin:

• Kola s tvrdostí zubů menší než 350 HB. Tento indikátor vzniká z důvodu normalizace nebo zlepšení oceli. Přímo po tepelném zpracování jsou zuby přímo řezány.
• Kola, jejichž tvrdost přesahuje 350 NV. Tato tvrdost je zajištěna chemicko-tepelným vytvrzením: karburace, nitrace, kyanidace, povrchové kalení pomocí vysokofrekvenčních proudů.

Mazání ozubených kol

Klasifikace převodovek podle umístění zubů bude neúplná, pokud neuvažujete mazání převodovky. Samotný proces mazání je zaměřen na snížení rychlosti opotřebení zubů, odstraňování tepla a jemných abrazivních částic, což zvyšuje účinnost celého přenosu. Díky použití vysoce kvalitních maziv se zvyšuje odolnost kol proti uchopení. Úlohou maziva mohou být plastové, kapalné a pevné materiály.

Plastové mazání se nejčastěji používá u otevřených převodových stupňů, které pracují při teplotách nepřesahujících +120 stupňů. Pevné mazání se používá také při otevřených převodových stupních, ale u těch, jejichž provozní teplota přesahuje 100 stupňů Celsia. Nejoblíbenější mazivo je tekuté. Největší popularitu získaly oleje z ropy. Pokud jde o syntetické maziva, používají se pouze ve zvláštních případech, protože jejich cena je dostatečně vysoká.

Označení kapalných olejů je následující:

• Průmyslový olej - písmeno I.
• Pro použití v hydraulických systémech - G.
• Pro silně zatížené převodovky - T.
• Olej, který má antikorozní, antioxidační, protipožární přísady, - С.
• Olej, který nemá žádné přísady - A.

Kuželová ozubená kola

Klasifikace kuželových kol v zjednodušeném provedení je následující:

• Kola jsou kuželovitě ozubená přímými zuby.
• S tangenciálními zuby.
• Se zakřivenými zuby.
• S kruhovými zuby.
• S řadou zubů v podobě evolventu.

Kónická kola s přímým ozubením se nejčastěji používají u otevřených převodových stupňů, ale v převodovkách se používají prvky s kruhovými zuby.

Charakteristika a notace

Hlavní parametry, na kterých se tato klasifikace řadí, jsou následující:

• Počet zubů - Z.
• Vzdálenost v centru - a.
• Šířka ráfku kola - b.
• Radiální vůle je c.
• Výška zubu je ha.
• Výška zubu je h.
• Dělící průměr je d.
• Počáteční průměr je dw.
• Průměr žlábků zubů je dr.
• Průměr vrcholů zubů je da.

Výroba ozubených kol

Ozubená kola jsou vyráběna na automatických linkách. Tyto vysoce specializované linky jsou rozděleny na krátké a složité linie. První skupina je spojena pouze s řezáním a dokončením převodových stupňů. Druhá je sada strojů s velmi odlišným účelem, které zajišťují plnou výrobu ozubených kol. Tyto linky používají poloautomatické stroje pro zpracování ozubených kol, navíc vybavené nakládacími a vykládacími stroji a dalšími automatizačními zařízeními.

V technologických kola výrobních linek mezi výrobních strojů je flexibilní dopravní komunikace nejčastěji používají ve formě pásů a řetězových dopravníků, a pohyblivé přenosové vozy, které eliminují vznik promáčknutí nebo jiné defekty.