5.1.2. Зубчасті передачі

Механічні передачі в яких передача крутного моменту здійснюється за допомогою зачеплення пари зубчастих коліс називаються зубчастими передачами.

При цьому ведуче колесо (менше) називають шестірнею, ведене (більше) - зубчастим колесом.

Переваги:

• Висока навантажувальна здатність і як наслідок невеликі габаритні розміри.

• Високий ККД (у закритих передачах до 97-99%).

• Можливість передачі більших потужностей (до декількох тисяч кВт), великої кількості обертів (до декількох тисяч об/хв).

• Можливість одержання більших передаточних чисел (до кількох сотень).

• Високий ступінь стандартизації елементів передач - висока взаємозамінність.

Недоліки:

• Підвищені вимоги до точності виготовлення й монтажу.

• Висока твердість валів і зубчастих коліс, що не дозволяє компенсувати навантаження динамічного характеру.

• Наявність шуму при роботі.

Зубчасті передачі можуть бути класифіковані по наступним характерним ознакам:

1. По характері зачеплення

• передачі з зовнішнім зачепленням;

• передачі з внутрішнім зачепленням;

2. По розташуванню валів у просторі:

• з паралельними осями валів (циліндричні);

• з пересічними осями валів (конічні);

• з перехресними в просторі осями валів (черв'ячна, гвинтові, гіпоідна);

3. По кількості ступенів:

• одна, двох і багатоступінчасті.

4. По швидкісних характеристиках:

- мало швидкісні (окружні швидкості до 3 м/с);

- середньо швидкісні (окружні швидкості 3-10 м/с)

- високошвидкісні (окружні швидкості від 10 м/с)

5. По класу точності всі зубчасті передачі виконуються в 12 класах від 1 до 12 у порядку убування точності:

• 1-3 клас високоточні прилади

• 3-10 клас загальне машинобудування

• 10-12 клас важке машинобудування, мало швидкісні й мало навантаженні, ковані або литі колеса

6. По розташуванню зубів щодо утворюючого колеса:

• прямозубі - зуби нарізані паралельно утворюючі колеса;

• косозубі – зуби нахилені до утворюючого колеса (8-20⁰), мають більше високі динамічні характеристики й навантажувальну здатність; однак мають осьову складову нормального навантаження в зачепленні, що вимагає посилення опорних вузлів передачі;

• передачі з шевронними (кутовими) зубцями, по суті це здвоєні косозубі колеса із зустрічним нахилом зубів, мають ще більші динамічні характеристики й навантажувальну здатність; осьова складова нормального навантаження в зачепленні компенсується за рахунок зустрічного нахилу зубів, це значно підвищує швидкісні характеристики, однак виготовлення їх недешево в порівнянні з косозубими колесами.

• передачі з криволінійними зубцями служать для передачі крутного моменту між валами, геометричні осі яких перехрещуються в просторі;

7. По профілі зубів передачі виконуються:

• з эвольвентным профілем (опуклий профіль зуба іншого колеса обкреслені дугами окружності) поверхня зубів утворять эвольвенты.

• із круговим профілем, мають більше високу навантажувальну здатність за рахунок більший (у порівнянні з эвольвентным профілем) поверхні контакту, рекомендуються при нереверсивних навантаженнях (транспортери, шахтні підйомники). Запропоновано Новиковим в 1954 р;

• з циклоїдним профілем (циклоїду малює коло, що котиться по прямій лінії);

8. По взаємному обертанню коліс бувають:

• прості - вали з насадженими колісьми обертаються навколо власних нерухомих геометричних осей;

• планетарні - вали з насадженими колісьми обертаються навколо нерухомих фізичних осей;

9 По виконанню діляться на:

• закриті;

• відкриті;

• напіввідкриті;

10. По формі начальних поверхонь:

• циліндричні;

• конічні.