Зубчатые передачи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образование «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»

Лидский колледж

Реферат

по учебному предмету: «Техническая механика»

на тему: Зубчатые передачи

Руководитель (преподаватель)

Дудко Ольга Николаевна

Выполнил учащийся Величко Владислав Петрович

II курса группы 234 т

2023

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ

Бурное развитие науки и техники приводит к появлению новых материалов, новых технологических решений позволяющих создавать принципиально новые конструкции, однако фундаментальные методические положения остаются неизменными.

В XХI веке особое внимание уделено машиностроительной и самолётостроительной отраслям, в связи с этим хотелось бы остановиться на элементах общего назначения используемых в данных отраслях, а именно зубчатых передачах.

В реферате дано определение зубчатой передаче, рассмотрены их классификации, методика расчета геометрических параметров зубчатых колес.

Также в данной работе описаны назначения зубчатой передачи, приведены характеристики передачи в механизмах.

Один из старейших способов передачи вращения между валами, широко применяемый и в настоящее время, особенно в тех случаях, когда требуются постоянные отношения частот вращения. Зубчатые колеса обычно изготавливают нарезанием зубьев в дисковых заготовках.

Актуальность темы не вызывает сомнений, так как зубчатые механизмы чаще по сравнению с другими видами механизмов применяются в машиностроении, приборостроении, в технических системах. Они служат для преобразования вращательного движения ведущего звена и передачи моментов сил.

Особенно высокие требования предъявляют к качеству заготовок, которые предназначены для обработки в автоматизированном производстве (автоматы, автоматические линии, гибкие производственные системы) с применением ЧПУ. К этим заготовкам обычно предъявляют более жесткие требования в отношении припусков, точности размеров, твердости, структуры металла, массы и т. д. Перед механической обработкой заготовки целесообразно подвергать входному контролю в соответствии с техническими условиями.

В мелкосерийном производстве заготовки зубчатых колес, особенно крупных размеров, изготовляют другими методами. Заготовки обычно имеют простую форму с повышенными и неравномерными припусками под последующую механическую обработку, резким колебанием твердости и др. Чтобы уменьшить трудоемкость изготовления заготовок в процессе ковки и последующей механической обработки форму заготовки целесообразно ограничивать плоскими или цилиндрическими поверхностями, избегать применения заготовок сложных ступенчатых форм.

Типовой технологический маршрут изготовления кованых и штампованных заготовок: очистка металла от поверхностных дефектов, разрезка на мерные части, нагрев заготовки, осадка и штамповка заготовки за несколько рабочих ходов, пробивка отверстия у колес-дисков, обрезка облоя, термообработка.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Зубчатая передача -- это механизм или часть механизма механической передачи, в состав которого входят зубчатые колёса.

В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большее -- колесом. Термин «зубчатое колесо» относится как к шестерне, так и к коле­су. Основными деталями зубчатых передач являются зубчатые колеса (шестерни). Они служат для передачи вращения от одного вала к другому, когда валы находятся не на одной оси (2, С.11).

Зубчатые передачи применяются почти во всех механизмах, которыми оснащены металлургические цехи (краны и подъемники, рольганги, лебедки перекидных устройств, приводы станов и т.п.).

Назначение:

1.Передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси.

2.Преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот.

Достоинства:

1. Высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей.

2. Малые габариты.

3. Большая долговечность.

4. Высокий к.п.д.

5. Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники.

6. Постоянство передаточного числа.

7. Простота обслуживания.

Недостатки:

1. Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа.

2. Шум при больших скоростях.

В зависимости от взаимного расположения валов применяют передачи: цилиндрическую, коническую и винтовую (4, С.111).

Цилиндрическая зубчатая передача служит для передачи вращения с одного на другой параллельно расположенный вал (рис.1).

Рис. 1 Цилиндрическая зубчатая передача

Коническая зубчатая передача служит для передачи вращения с вала на вал, расположенные с пересечением осей (рис.2).

Рис. 2 Коническая зубчатая передача

Винтовая зубчатая передача применяется для передачи вращения с вала на вал, расположенные с перекрещивающимися, но не пересекающимися осями (рис. 3).

Рис. 3 Винтовая зубчатая передача

Зубчатое колесо и рейка служат для преобразования вращательного движения в поступательно-возвратное.

Зубья цилиндрических колес могут быть прямыми (рис. 1 и 2), косыми и шевронными (елочными) -- рис. 4.

Рис. 4 Шевронная шестерня

Шевронная шестерня состоит как бы из двух шестерен с косыми зубьями, соединенными вместе.

При работе зубчатых колес с прямыми зубьями в зацеплении одновременно находятся один или два зуба, вследствие чего работа передачи сопровождается некоторыми толчками (1, С.204).

Более плавная работа зубчатой передачи достигается применением косых или шевронных зубьев, так как при этом количество зубьев, участвующих в зацеплении, увеличивается.

Зубчатые колеса изготовляют из стальных поковок, стального литья и проката или из чугунных отливок. Для ответственных передач (например, грузоподъемных машин) применение чугунных зубчатых колес не допускается.

Классификация зубчатых колес.

В зависимости от назначения передачи, типа зуба и скорости вращения зубчатые колеса подразделяются на четыре класса точности передач по допускам на изготовление и сборку (табл. 1).

Таблица 1

Классификация зубчатых колес

В машиностроении и приборостроении зубчатые колеса изготавливают преимущественно способом огибания (откатки). Режущим инструментом являются зубчатая рейка - гребенка (рис. 5), червячная фреза (рис. 6) или долбяк (рис. 7). Нарезание колес выполняется соответственно на зубострогальном, зубофрезерном или зубодолбежном станке (6, С.78).

Рис. 5 Гребенка

Рис. 6 Червячная фреза

Рис. 7 долбяк

Зубчатые передачи делают открытыми, полуоткрытыми и закрытыми.

Открытыми называют передачи, которые не имеют кожуха (резервуара) для масляной ванны; смазываются такие передачи периодически консистентной смазкой. Обычно эти передачи тихоходные и применяются преимущественно в простых машинах и механизмах.

Полуоткрытые передачи отличаются от открытых, наличием резервуара для жидкой масляной ванны (7, С.67).

Закрытыми называют передачи, которые вместе с подшипниками смонтированы в специальных корпусах.

Смазка зубчатых передач

Смазка шестерен редуктора производится различными способами:

1) при окружных скоростях шестерен выше 12---14 м/сек-- струйным способом с подачей, струи в зону начала зацепления зубчатых колес (рис. 8);

зубчатый передача колесо технологический

Рис. 8 Струйная маска шестерен

2) при окружных скоростях шестерен ниже 12 м/сек -- методом окунания.

При смазке методом окунания следует учитывать следующее:

а) большее зубчатое колесо пары должно быть погружено в масло на двух-трехкратную высоту зуба;

б) если у редуктора имеется несколько ступеней, то уровень масла определяется с учетом быстроходности передач (3, С.58-59).

В последнем случае уровень б (рис. 9) допускается, когда зубчатое колесо 1 тихоходной ступени вращается с небольшой скоростью. В редукторах, имеющих средние и большие скорости низко расположенных колес, последние погружают на двух-трехкратную высоту зуба большего колеса, а масло наливают до уровня а. смазки первой ступени ставят вспомогательное зубчатое колесо 3 с узким зубом, подающее смазку на рабочее колесо.

Рис. 9 Схема смазки шестерен окупанием

Вязкость заливаемого в редуктор масла выбирают в зависимости от скорости и нагрузки --обычно от 4 до 12°Е при температуре определения вязкости 50° С. При этом учитывают также температурные условия, в которых работает агрегат; при повышении температуры применяют масло большей вязкости, при понижении -- меньшей вязкости (5, С.34).

Открытые передачи смазывают обычно консистентными смазками (солидол, консталин и т. д.).

Набивку уплотнений, предусмотренных (чертежами) в подшипниках и по линии стыка корпуса редуктора, следует выполнять весьма тщательно во избежание утечки масла и попадания пыли в редуктор.

Износ и ремонт зубчатых передач

Зубчатые колеса выходят из строя по двум основным причинам: по износу зубьев и по поломкам их.

Износ обычно является следствием: 1) неполного сцепления и 2) повышенного трения (постепенный износ).

Износ в первом случае является, главным образом, результатом плохого монтажа и при правильной сборке (строгом соблюдении радиального зазора) обычно отсутствует

Постепенный износ от повышенного трения зависит от ряда условий, в число которых входит твердость материала, из которого изготовлены шестерни, термообработка, правильность подбора смазки, недостаточная чистота масла и несвоевременность смены его, перегрузка передачи и т. п.

Поломки зубьев шестерен происходят по следующим причинам: перегрузка шестерен, односторонняя (с одного конца зуба) нагрузка, подрез зуба, незаметные трещины в материале заготовки и микротрещины, как результат плохо проведенной термообработки, слабая сопротивляемость металла толчкам (в частности, как следствие не проведения отжига отливок и поковок), повышенные удары, попадание между зубьями твердых предметов и т. д. (1, С.361).

Правильный монтаж и хороший надзор в процессе эксплуатации -- основные условия продолжительной и бесперебойной работы оборудования.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Зубчатой передачей называется трехзвенный механизм, в котором два подвижных зубчатых звена образуют с неподвижным звеном вращательную или поступательную пару. Зубчатое звено передачи может представлять собой колесо, сектор или рейку. Зубчатые передачи служат для преобразования вращательных движений или вращательного движения в поступательное.

Достоинство зубчатых передач заключается прежде всего в том, что при одинаковых характеристиках они значительно более компактны, по сравнению с другими видами передач. Кроме того, зубчатые передачи имеют более высокий к. п. д.(до 0,99 в одной ступени), сохраняют постоянство передаточного числа, создают относительно небольшую нагрузку на опоры валов, имеют большую долговечность и надежность работы в широких диапазонах мощностей (до десятков тысяч киловатт), окружных скоростей (до 150 м/с) и передаточных чисел (до нескольких сотен).

Недостатки зубчатых передач: сложность изготовления точных передач, возможность возникновения шума и вибраций при недостаточной точности изготовления и сборки, невозможность бесступенчатого регулирования частоты вращения ведомого вала.

Зубчатые передачи являются наиболее распространенными типами механических передач и находят широкое применение во всех отраслях машиностроения, в частности в металлорежущих станках, автомобилях, тракторах, сельхозмашинах и т. д.; в приборостроении, часовой промышленности и др. Годовое производство зубчатых колес в нашей стране исчисляется сотнями миллионов штук, а габаритные размеры их от долей миллиметра до десяти и более метров. Такое широкое распространение зубчатых передач делает необходи­мой большую научно-исследовательскую работу по вопросам конструирования и технологии изготовления зубчатых колес и всестороннюю стандартизацию в этой области. В настоящее время стандартизованы термины, определения, обозначения, элементы зубчатых колес и зацеплений, основные параметры передач, расчет геометрии, расчет цилиндрических эвольвентных передач на прочность, инструмент для нарезания зубьев и многое другое.

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гузенков П.Г. Детали машин /П.Г. Гузенков. М.: Высшая школа, 2002. 504 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин /М.Н. Иванов. М.: Высшая школа, 2011. 383 с.

3. Кудрявцев В.Н. Зубчатые передачи /В.Н. Кудрявцев. М.: Перо, 2007. 264 с.

4. Куклин Н.Г. Детали машин /Н.Г. Куклин. М.: Высшая школа, 2004 г. 310 c.

5. Рощин Е.А. Детали машин и основы конструирования /Е.А. Рощин. М.: Дрофа, 2006. 415 с.

6. Фролов К.В. Теория механизмов и машин /К.В. Фролов. М.: Принт-граф, 2010. 198 с.

7. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения /А.И. Якушев. М.: Машиностроение, 2006. 352 с.

Размещено на Allbest.ru