2. Зубчатые передачи (цилиндрические и конические)

2.1. Общие сведения

Устройство.Зубчатая передача (рис. 2.1 и 2.2) состоит из двух зубчатых колес, передающих нагрузку посредством последовательного зацепления зубьев. Меньшее зубчатое колесо называется шестерней, большее - зубчатым колесом. Термин «зубчатое колесо» является общим, т.е. относится как к шестерне, так и к колесу.

Зубчатые передачи относятся к передачам зацеплением с непосредственным контактом звеньев. Эти передачи имеют наиболее широкое распространение в машиностроении. Конструктивно зубчатые передачи выполняют закрытыми (зубчатые редукторы) и открытыми.

Они могут надежно работать в широком диапазоне передаваемых мощностей(до 100·10³кВт), скоростей(до 150 м/с), передаточных отношений(до 300).

Преимущества зубчатых передач: надежность работы; компактность; долговечность; высокий коэффициент полезно-

Рис. 2.1 Рис. 2.2 го действия 0.97...0.98; постоянство передаточного отношения; простота обслуживания. Недостатки зубчатых передач: высокая трудоемкость изготовления; шум при больших скоростях; плохая компенсация динамических нагрузок.

Цилиндрическаязубчатая передача (рис. 2.1) служит для передачи вращения между валами, оси которых параллельны. Цилиндрические колеса могут быть с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Наибольшее распространение получили косозубые цилиндрические колеса, обладающие лучшими эксплуатационными характеристиками. Прямозубые цилиндрические колеса применяют в закрытых (при малых и средних окружных скоростях до 3…20 м/с) и открытых передачах.

Коническаязубчатая передача (рис. 2.2) служит для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются под углом= 10…170. Основное применение имеют ортогональные передачи с межосевым углом= 90. Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и монтаже.

Конические колеса могут выполнять с прямыми, косыми или круговыми зубьями. Прямозубые конические колеса применяют при относительно невысокой окружной скорости (до 3…8 м/с), а также в открытых передачах. При более высокой скорости целесообразно применять колеса с круговыми или косыми зубьями. Зубья конических колес в зависимости от изменения размеров сечения выполняют трех форм (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Форма зубьев - I Пропорционально понижающиеся зубья	Форма зубьев - II Понижающиеся зубья	Форма зубьев - III Равновысокие зубья
Основная область применения: конические колеса с прямыми зубьями	Основная область применения: конические колеса с круговыми и косыми зубьями	Основная область применения: конические колеса с круговыми зубьями

Основные характеристики зубчатых передач стандартизованы.

Главной кинематической характеристикой зубчатых передач является передаточное число , гдеи- число зубьев шестеренки и колеса.

2.2. Проектирование зубчатых передач

Исходные данные: , [H·м] - вращающий момент на зубчатом колесе; и , [мин^-1] - частота вращения шестерни и зубчатого колеса; - передаточное число передачи; , [час] - срок службы передачи.