Зубчатые колеса

Изготовление зубчатых колес

Производственная компания «РПМ» занимается изготовлением зубчатых колес до 50 модуля включительно диаметром до 2000 мм как стандартных, так и по чертежам заказчика.

Зубчатое колесо, шестерня — составная часть зубчатой передачи, имеющая форму диска с зубьями, предназначенных для зацепления зубьев другого зубчатого колеса. Меньшее из пары зубчатых колес в машиностроении называется шестерней, большее - колесом.

Обычно в зубчатую передачу входят два зубчатых колеса с различным количеством зубьев. Основная цель такого зацепления - изменение вращающего момента и частоты вращения вала. К ведущему колесу прикладывается вращающий момент извне (например, от вала электродвигателя), далее этот момент передается на ведомое колесо.

Передача, где ведущее колесо имеет меньшее количество зубьев, чем ведомое, увеличивает момент на валу за счет снижения скорости вращения.

Классификация зубчатых передач

По расположению осей валов:

передачи с параллельными осями (цилиндрические зубчатые колеса);

передачи с пересекающимися осями (конические зубчатые колеса, а также цилиндрические винтовые, конические гипоидные, червячные);

реечная передача.

По расположению зубьев:

прямозубые;

косозубые;

шевронные.

По форме профиля зуба:

эвольвентные;

круговые.

Оценка и применение зубчатых колес в передачах

Основные достоинства зубчатых передач:

высокая нагрузочная способность;

высокая долговечность и надежность работы;

высокий КПД;

отсутствие проскальзывания;

широкий диапазон скоростей, мощностей, передаточных отношений.

Недостатками являются:

высокие требования к точности изготовления;

шум при больших скоростях;

высокая жесткость (не позволяет компенсировать динамическую нагрузку).

Влияние точности изготовления зубчатых колес на качество передачи

Качество передачи напрямую зависит от ошибок, допущенных в процессе изготовления зубчатых колес и деталей, входящих в передачу (корпуса, подшипники, валы). На качество также влияет деформация деталей под нагрузкой. При изготовлении зубчатых колес возможны ошибки шага и формы профиля зубьев, ошибки в направлении зубьев относительно образующей делительного цилиндра.

Ошибка шага и профиля негативно влияют на кинематическую точность и плавность работы зубчатой передачи. В такой передаче постоянно только среднее значение передаточного отношения, а мгновенные значения в процессе вращения изменяются. Для кинематических систем, выполняющих измерительные, делительные и следящие функции, такие колебания должны быть исключены.

К неравномерному распределению нагрузки по длине зуба приводят ошибки в направлении зубьев в сочетании с перекосом валов.

Работа зуба в зацеплении

Зуб находится в напряженном состоянии под действием нормальной силы и силы трения, возникающих в процессе передачи крутящего момента в зацеплении зубчатых колес.

В таком случае на работоспособность зуба влияют контактные напряжения и напряжения изгиба. Усталостные разрушения зубьев происходят под воздействием переменных напряжений. Поломка зависит от напряжений изгиба, а выкрашивание поверхности от контактных напряжений. Также данные напряжения влияют на износ, заедания и другие виды повреждений.

Поломка зубчатых колес

Поломка связана с высокими, либо постоянными напряжениями изгиба. Чаще всего происходит выламывание углов зубьев, по причине концентрации нагрузки в этой области.

Различают два вида поломки зубьев:

поломка от больших перегрузок ударного или статического действия;

усталостная поломка (происходящая от действия переменных напряжений в течение сравнительно длительного срока службы).

Наиболее подробно о нарезке зуба Вы можете ознакомиться в разделе: Зуборезные работы