Поиск
Закройте это окно поиска.

Типы передач: руководство по различным механическим передачам

Ознакомьтесь с нашим подробным руководством по различным механическим передачам, включая прямозубые, конические, винтовые, реечные, планетарные, червячные и другие.
ХИТОП / Блог / <a href="https://hitopindustrial.com/ru/типы-передач/" title="Типы передач: руководство по различным механическим передачам">Типы передач: руководство по различным механическим передачам

Зубчатые передачи служат для передачи вращения вокруг ось в машинах. Они управляют скоростью мотора с помощью вращений. Таким образом, их можно использовать как для ускорения двигателя, так и для его замедления. Шестеренки можно найти в часах, велосипедах, инвалидных колясках и стиральных машинах, и это лишь некоторые предметы повседневного обихода. 

Шестерни имеют металлические или пластиковые колеса высокой плотности с зубьями по окружности. Эти зубы перемещаются или вращаются на сетке топора, создавая движение. В результате обе соединенные оси движутся в заданном направлении. Зубчатые колеса бывают разных типов, в том числе прямозубые, конические и червячные передачи. Мы подробно обсудим различные виды снастей. 

Важность передач и как они работают

Шестерни работают для механической передачи, когда для создания выходной мощности применяется сила. Это происходит с изменением крутящего момента и скорости машины. В машинах с высокой нагрузкой добавляются шестерни, чтобы обеспечить легкость движения и при необходимости снизить скорость.

Кроме того, шестерни можно использовать для уменьшения/контроля скорости двигателя. Таким образом, он останавливает машину лучше, чем система шкивов. Точное управление, обеспечиваемое зубьями шестерни, позволяет передавать движение и на непараллельные оси. 

Монохромное изображение сложного набора металлических шестерен и шестерен промышленного оборудования, подчеркивающее механическую функциональность.

Используя шестерни, вы можете увеличить свою скорость, применяя большую скорость. С другой стороны, вы можете уменьшить скорость, приложив меньше силы или усилие в противоположном направлении. 

Коробка передач также необходима для увеличения крутящего момента оборудования. Это меняет направление движения по мере необходимости. Увеличение/уменьшение крутящего момента передается от приводного двигателя к ведомому оборудованию через вращающийся вал.

Система шестерен может использоваться для создания большой силы, что приводит к высокой скорости. Движение зубьев шестерни по часовой стрелке и против часовой стрелки будет определять, увеличится или уменьшится скорость. Зубья плавно перемещаются по валу, передавая усилие от одной оси к другой. Кроме того, на силу также влияет тип и размер шестерни. 

Понимание различных частей шестерен

Следующие термины помогут понять различные части механизма и то, как они работают вместе.

Детальный крупный план механических часовых механизмов с латунными элементами и рубиновыми подшипниками, подчеркивающими точность инженерного дела.

Ось: Вал шестерни проходит через центр оси. При этом ось шестерни может быть пересекающейся, непараллельной или параллельной. Шестерни с пересекающимися осями проходят через общую точку. Непараллельные или непересекающиеся шестерни имеют оси в разных плоскостях. Параллельные оси вращаются в разные стороны и не пересекаются ни в одной точке. 

Направление поворота: В зависимости от положения шестерни бывают правосторонними или левосторонними. Это направление зависит от формы пружины. В случае двух косозубых шестерен зубья движутся в одном направлении с одной стороны. С другой стороны, конические шестерни имеют разные направления вращения, противоположные друг другу. 

Зубы: Зубья на шестерне представляют собой зубчатые выступы, имеющие по окружности круглую или полукруглую форму. Они выступают и перемещаются по зубчатой сетке, передавая вращательное движение. В идеале количество зубьев должно быть целым числом. 

При этом профиль зубьев шестерни и зубчатого зацепления должен быть одинаковым, чтобы они плавно двигались и работали. Скорость передачи рассчитывается путем деления количества зубьев входной шестерни на количество зубьев выходной шестерни. Это соотношение еще называют передаточным числом. 

Питч-круг: Делительная окружность рассчитывается по касательной, проходящей из зацепления двух шестерен. Кроме того, периметр двух перекрывающихся шестерен определяет размер шестерни, поскольку они работают как единое целое. 

Диаметр шага: Это рабочий диаметр шестерни, который также называется делительной окружностью. Он определяет расстояние между двумя шестернями в машине. Расстояние между двумя осями будет равно сумме диаметров деленной на 2 шага двух шестерен. 

Диаметральный шаг: Это соотношение общего количества зубьев и делительного диаметра. 

Круговой шаг: Круговой шаг рассчитывается с использованием расстояния от точки одного зуба до точки соседнего зуба. Поскольку длина имеет форму дуги, а не прямой, она дает длину основной окружности. 

Модуль: Модуль – это размер зуба в миллиметрах. Его рассчитывают путем деления делительного диаметра на общее количество зубьев. Это всегда будет рациональное число, обеспечивающее надежное промышленное применение.  

Угол давления: Угол между радиусом линии делительной окружности и касательной к зубу является углом давления. Для шестерен используются некоторые стандартные углы 14,5, 15, 20 и 25 градусов. Самый используемый из них – 20 градусов. 

Большой угол давления демонстрирует широкий дедендум, обеспечивая высокую прочность зуба. Обратите внимание, что угол давления рассчитывается по распределению силы и контакту зубьев. Поэтому обе шестерни должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить одинаковый угол давления на зацепление.

Форма шестерни: Различные формы шестерен могут включать круглую, полукруглую, треугольную, квадратную и эллиптическую. Эти формы влияют на скорость и крутящий момент машины. Однородная форма шестерни, например круглая или эллиптическая, приведет к одинаковой скорости и крутящему моменту. С другой стороны, неравномерные шестерни могут создавать разные скорости и крутящий момент в зависимости от положения зубьев, даже если входной сигнал один и тот же.

Угол скручивания: Это наклон зуба к цилиндрической оси станка. Направление тяги увеличивается по мере увеличения угла закручивания шестерни. Из-за этого эффективность машины может снизиться. Обычный угол скручивания составляет 25 градусов, чтобы обеспечить эффективность и тягу машины. 

Различные типы передач

Красочный ассортимент взаимосвязанных шестерен с мотивационными словами, символизирующими командную работу и прогресс в механическом проектировании.

Мы составили список различных типов снаряжения.

Тип шестерни Основные характеристикиПриложения 
Прямозубые шестерниКруглая шестерня, простая в изготовлении и наиболее распространенная.Автомобили, редукторы, часы
Конические шестерниПересекающиеся оси с коническими шестернями Различные формы, соединенные вместе, и скорость передачи
Косозубые шестерниОдинарные/двойные косозубые шестерни, низкий уровень шума и трения, плавная трансмиссия.конвейерные ленты, лифты, транспортные средства
Реечный механизмРазличные формы, соединенные вместе, и скорость передачиПечатные машины, механические носители, лифты
Планетарные редукторыСолнечная и планетарная шестерни, которые обеспечивают одновременную передачу, отлично подходят для тяжелых грузов. Автомобили, самолеты и вертолеты
Червячные передачиРедукторы с конфигурацией непересекающихся/непараллельных осей, высокий плавный крутящий момент Прокатные станы, двигатели и подъемники
Шестерни с клетками и колышкамиПередача вращения по перпендикулярным осям, разнонаправленное использованиеВодяные мельницы 
Изувеченные шестерни Уменьшение зубьев шестерни.Производственные машины, редукторы скорости
Некруглые шестерниРазличные формы, соединенные вместе, и скорость передачиНасосы, конвейерные ленты, потенциометры

Прямозубые шестерни

Это самые простые и популярные виды снастей. Они передают движение между параллельными валами. Благодаря прямым зубьям их легко изготовить. 3-осевые станки например, лазерные резаки или литье под давлением.

Когда используются две прямозубые шестерни, они располагаются рядом друг с другом в сетке, обеспечивая возможность вращения в противоположном направлении. Передача мощности через группу прямозубых шестерен осуществляется на параллельном валу. Они обычно используются в шестеренных насосах, двигателях, конвейерных системах и редукторах скорости.

Конические шестерни

Конические шестерни передают мощность между непараллельными осями. Когда наклонные зубья встречаются в одной вершине, они образуют угловые шестерни под углом 90 градусов. Наклонные зубья образуют делительные диаметры в форме конуса. 

Таким образом, шестерни различаются по расстоянию между задней частью шестерни и кончиком конуса шестерни. Чтобы зацепить две конические шестерни, воображаемый конус должен доходить до одной и той же вершины. Эти шестерни дорого изготавливать из-за сложной конструкции. Более того, они передают большой крутящий момент, поэтому не всегда являются лучшим выбором для техники. 

Типы конических передач

Конические шестерни бывают различных конструкций, например, прямые, спиральные, угловые и корончатые. Прямые фаски просты в изготовлении благодаря простой конструкции. Зубья с прямым скосом работают одновременно. Таким образом, зубья постепенно сужаются, чтобы поверхность шага имела коническую форму. 

В спиральных шестернях зубья имеют изогнутые линии для обеспечения хорошего коэффициента контакта. Они более эффективны, чем прямоконические шестерни. Кроме того, они не создают высокой вибрации и шума. 

Известно, что конические шестерни Zerol имеют прямолинейную и спиральную конструкцию. Они являются товарным знаком компании Gleason Co. Эти шестерни сконструированы таким образом, что зубья могут свободно вращаться в любом направлении. Нулевой угол поворота облегчает им такое перемещение. 

Еще одна коническая передача — это торцовочная передача с валом под углом 90 градусов, которая может передавать изменение мощности, несмотря на отсутствие влияния на скорость. Наконец, коронные/торцевые шестерни расположены под прямым углом. Они используются в печатных станках, железных дорогах, автомобилях, электростанциях и морском транспорте.

Косозубые шестерни 

Косозубые шестерни с угловым расположением зубьев имеют непараллельный наклонный след зубьев. Благодаря множеству зубьев в трансмиссии косозубые шестерни подходят для перевозки тяжелых грузов. Кроме того, они издают меньше шума, поскольку во время передачи минимальная вибрация и трение. 

Вы можете выбрать различные типы косозубых шестерен – одинарные, двойные или «елочка». Одиночные шестерни имеют левую или правую спираль. Двойные шестерни имеют две одинаковые винтовые поверхности, направленные в противоположные стороны. Использование двойной передачи помогает улучшить передачу благодаря более высокому КПД и меньшему трению. 

Другой тип — шестерня «елочка», в которой две шестерни соединены без промежутков между ними. Они отлично подходят для поглощения ударов в машинах. 

Реечный механизм

Этот зубчатый механизм преобразует линейное движение во вращательное движение или наоборот. Таким образом, он идеально подходит для таких приложений, как системы рулевого управления. Они присутствуют в паре с двумя круговыми шестернями. Обычно прямые или косозубые шестерни составляют реечные передачи. 

Реечная передача работает с шестерней/цилиндрической шестерней и зубчатой рейкой, вызывая движение. Происходит непрерывное скользящее движение, приводящее к вращению шестерни. Они используются в системах рулевого управления автомобилей.

Планетарные редукторы

Как следует из названия, планетарные редукторы имеют внутренние шестерни, называемые солнцем и планетами. Солнце находится в середине редуктора, и оно вращает другие планеты. Это движение приводит в движение большую внутреннюю шестерню и приводит в движение машину. 

Для обеспечения плавного вращения всех шестерен необходима соответствующая смазка. Планетарные редукторы достаточно эффективны для работы с большими усилиями. Они также могут помочь уменьшить большие шестерни, когда пространство ограничено. 

Червячные передачи

Червячные передачи приводятся в движение винтом на валу, называемым червяком, и сопряженной шестерней, называемой червячным колесом. Шестерня вращается в другой плоскости, перпендикулярной червяку. Каждый оборот червяка заставляет шестерню поворачиваться на один зуб. 

Это означает, что передаточное число здесь равно N:1, где N — количество зубьев шестерни. Червячные передачи, как правило, менее эффективны по скорости, но они могут постепенно увеличивать крутящий момент в системе. 

Имеется непересекающаяся передача со скользящим контактом. Движение плавное из-за меньшего трения. Так что эти шестерни не шумные. Еще одним элементом конструкции, на который следует обратить внимание, является то, что червячные передачи имеют линейную конструкцию, а не обычную круговую. 

Шестерни с клетками и колышками

Шестерни с колышками обычно изготавливаются из деревянных материалов и дюбелей. Их проще и дешевле изготовить, чем их металлические аналоги. Эти шестерни передают усилие на перпендикулярную ось и, следовательно, не обеспечивают большой скорости. Клетка может действовать как различные шестерни, например, червячная передача с штифтами и зубьями. 

Колышки в этих шестернях работают как зубья, соединенные с небольшим диском. Эти колышки соединяются с другими колышками от другого снаряжения и работают как единое целое. Одним из преимуществ механизма с клеткой и колышками является то, что он может работать с любого конца, поскольку колышки движутся в обоих направлениях. 

Изувеченные шестерни 

В некоторых конструкциях машин могут потребоваться поврежденные шестерни, в которых зуб не полностью проходит вокруг делительной окружности. Если полного поворота на 360 градусов не происходит, можно добавить изувеченные шестерни с меньшим количеством зубьев. 

Это идеальный вариант, когда машине не требуется постоянное движение. Наличие зубьев на одной стороне шестерни и пустой стороны на другой стороне приведет к импульсам движения, заставляя вал работать с постоянными перерывами.

Некруглые шестерни

Самое интересное в некруглых шестернях — их интересная форма. Их диаметр не одинаков на всех участках. Таким образом, когда они вращаются, форма шестерни меняется, что приводит к постоянному изменению скорости вращения. Они используются редко, но могут добавлять уникальные функции машины, когда для двух осей требуется некруглая передача. 

Рекомендации по проектированию зубчатых колес

Вот некоторые важные моменты, которые следует учитывать при проектировании шестерен: 

Размеры

Размер оборудования является решающим фактором для пространства, доступного для шестерен. Имейте в виду, что достаточно места для размещения нескольких шестерен, зубьев и валов. При этом шестерни должны иметь возможность перемещаться по делительной окружности. 

Изысканный механизм для карманных часов, украшенный замысловатыми шестернями и 19 драгоценными камнями, с детальной гравировкой и золотыми акцентами.

Если существует ограничение по размеру, можно использовать шестерни меньшего размера или некруглые шестерни. Другой вариант – использовать изуродованные шестерни. Обратите внимание на угол давления, шаг и прочность на разрыв материала изготовления.

Требования к проектированию также включают соблюдение международных и национальных стандартов проектирования производства. Например, вы можете следовать американским стандартам производства зубчатых колес, чтобы обеспечить безопасное проектирование и производство. Эти протоколы также могут зависеть от географического положения и отличаться в США, Германии и Японии.  

Условия эксплуатации

Условия окружающей среды, такие как температура, погодные условия и влажность, могут оказывать влияние на шестерни. Смазка и трение между зубьями и шестерней могут снизиться из-за суровых погодных условий. Поэтому учитывайте это при добавлении последних штрихов и обработке поверхности материала в конце. 

Стоимость производства

Учитывайте стоимость изготовления шестерен. Это может зависеть от процесса, например САПР проектирование, Токарный станок с ЧПУг, или литье под давлением. Убедитесь, что производственный процесс соответствует нормативным требованиям. Включите стоимость сырья и отделочных работ, чтобы получить точную оценку. 

Обратите внимание, что цена на нестандартные конструкции шестерен будет выше. Если вы сотрудничаете с производственной компанией, запросите расценки на оптовый заказ даже на индивидуальный дизайн. 

Передача движения

Движение зубьев шестерни необходимо учитывать при проектировании компонентов. Зубчатая передача включает в себя крутящий момент, трение и силу, приложенную по разным осям. Различные формы шестерен, например косозубые и некруглые, влияют на направление и скорость системы. 

Подведение итогов

Теперь вы знаете все об распространенных типах снастей. Наиболее распространенными типами являются прямозубые и конические шестерни. Они используются в автомобилях, конвейерных лентах и часах. Некоторые передачи, такие как реечные и планетарные коробки передач, эффективны; таким образом, они используются для тяжелых машин. 

Лучшее оборудование для системы можно определить, рассмотрев функции и материалы. Как только проект САПР будет завершен, производственный процесс с ЧПУ обеспечит точность. Партнер с  HiTop Промышленное проектирование и Профессионалы ЧПУ производить качественную технику.

Статьи по Теме

Оглавление

Связанное сообщение

Russian

Свяжитесь с нами сегодня, получите ответ завтра

У вас есть два способа предоставить файл(ы)

Примечание. Ваша информация/файл(ы) будут храниться строго конфиденциально.

Привет, я Воробей Сян, главный операционный директор компании HiTop, я и моя команда будем рады встретиться с вами и узнать все о вашем бизнесе, требованиях и ожиданиях.