Загальні відомості про зубчасті передачі Застосування зубчастих передач та їх класифікація

Зубчасті передачі є найбільш розповсюдженими механічними передачами у сучасному машинобудуванні та приладобудуванні. Вони застосовуються як у механізмах найточніших приладів, де розміри коліс вимірюються кількома міліметрами, так і у найпотужніших машинах із розмірами коліс до 10 м. Зубчасті передачі здатні працювати у різноманітних умовах із коловими швидкостями від зовсім малих до 150 м/с і більше.

Зубчаста передача складається з двох коліс, на ободі яких розміщені зубці. Зубці цих коліс входять у зачеплення між собою і завдяки їхній взаємодії забезпечують передачу обертового руху від одного колеса до другого. Менше з двох спряжених коліс називають шестірнею, більше – колесом; термін «зубчасте колесо» належить до обох коліс передачі.

У більшості випадків зубчаста передача призначена для передавання обертового руху, але її можна використовувати і як передачу для перетворення обертового руху у поступальний (передача зубчасте колесо – рейка (рис. 1 г).

Зубчасті передачі можуть використовуватись для передавання обертового руху між довільно розміщеними у просторі валами, мають високий ККД ( = 0,94...0,99), можуть легко та зручно компонуватись у окремі агрегати для серійного виробництва (редуктори), забезпечують достатній діапазон передаточних чисел ( 20).

У порівнянні з іншими механічними передачами зубчасті передачі мають такі переваги: сталість передаточного числа; високу надійність та довговічність роботи; великий діапазон навантажень та компактність конструкції; незначні навантаження на вали передачі та їхні опори.

До недоліків зубчастих передач належать такі: відносно високі вимоги до точності виготовлення та монтажу; шум при роботі з високими швидкостями; потреба у постійному змащуванні; неможливість безступеневої зміни передаточного числа.

Рисунок 1. Класифікація зубчастих передач (циліндричні та рейкова)

За формою профілю зубців розрізняють:

– евольвентні зубчасті передачі, що мають переважне поширення;

– неевольвентні передачі.

До останніх відносять зубчасті передачі із круговим профілем зубців (передачі із зачепленням Новікова) та передачі із циклоїдальним профілем зубців, які у більшості випадків застосовують у приладах та годинникових механізмах.

За взаємним розміщенням осей валів зубчасті передачі бувають:

– із паралельними осями валів – циліндричні передачі зовнішнього зачеплення (рис. 1 а, б, в), передачі типу зубчасте колесо-рейка (рис. 1 г) та циліндричні передачі внутрішнього зачеплення (рис. 1 д);

– із валами, осі яких перетинаються – конічні зубчасті передачі (рис. 1 а, б);

Рисунок 2. Класифікація зубчастих передач (конічні та гвинтова)

– із осями валів, що є мимобіжними у просторі – гвинтові зубчасті передачі (рисунок в).

За розміщенням на ободі та формою зубців розрізняють передачі та колеса:

– прямозубі (рис. 1 а, г, д, рис. 2 а);

– косозубі (рис. 1 б, рис. 2 в);

– шевронні (рис. 1 в);

– з круговими зубцями (рис. 2 б).

За конструктивним оформленням зубчасті передачі бувають:

– закриті (розміщені у спеціальному корпусі та забезпечені постійним змащуванням);

– відкриті (працюють без мастила або змащуються періодично).

За коловою швидкістю зубчастих коліс передачі поділяють на:

– тихохідні ( 3 м/с);

– середньохідні ( = 3...15 м/с);

– швидкохідні ( > 15 м/с).