Механизми на предавките
Предавки се използват за предаване на въртеливо движение от двигателя към изпълнителния орган.
В същото време се извършват необходимите трансформации на движението, промяна на честотата на въртене, въртящ момент, посока на въртене на осите.
За всичко това са различни видове съоръжения. Класификация на видовете предавки по местоположение на осите на въртене:
Цилиндричната трансмисия се състои от двойка колела, обикновено с различен брой зъби. Осите на зъбните колела в цилиндричната предавка са успоредни. Съотношението на броя на зъбите се нарича предавателно отношение. Малко зъбно колело се нарича зъбно колело, голямо зъбно колело. Ако предавката е водеща, а предавателното отношение е по-голямо от едно, тогава става дума за редуктор. Скоростта на колелата ще бъде по-малка от скоростта на предавката. В същото време, когато ъгловата скорост намалява, въртящият момент на вала се увеличава. Ако предавателното отношение е по-малко от едно, тогава това е претоварване.- Конична ангажираност. Характеризира се с факта, че осите на зъбните колела се пресичат и въртенето се предава между валовете, които са разположени под определен ъгъл. В зависимост от това кое колело в задвижването води, те също могат да се повдигат и спускат.
- Червячната предавка има пресичащи се оси на въртене. Големи предавателни отношения се получават поради съотношението на броя на зъбите на колелото и броя на посещенията на червея. Червеите се използват един, два или четири. Особеност на червячната предавка е прехвърлянето на въртене само от червея към червячното колело. Обратният процес е невъзможен поради триене. Системата е самостоятелно спирачна. Това се дължи на използването на червячни редуктори в повдигателните механизми.
- Регулираща предавка. Формирано от зъбно колело и релса. Преобразува ротационното движение в транслационно и обратно.
- Спирална предавка. Използва се за пресичащи се шахти. Поради точката на контакт, зъбите на зацепването са подложени на повишено износване при натоварване. Винтовите съоръжения се използват най-често в устройства.
- Планетарните предавки са предавки, които използват зъбни колела с подвижни оси. Обикновено има фиксирано външно колело с вътрешна резба, централно колело и носач със сателити, които се движат по обиколката на неподвижното колело и завъртат централното. Въртенето се предава от носача на централното колело или обратно.
Необходимо е да се прави разлика между външно и вътрешно зацепване. При вътрешно зацепване зъбите на по-голямото колело са разположени на вътрешната повърхност на кръга и въртенето се извършва в една посока. Това са основните видове предавки.
Съществуват огромни възможности за тяхното комбиниране и използване в различни кинематични схеми.
Форма на зъба
Зъбните колела се различават по профил и тип зъби . Формата на зъба различава еволюционните, кръговите и циклоидалните предавки. Най-често използваните са еволвентни връзки. Те имат технологично превъзходство. Рязането на зъбите може да се извърши с помощта на обикновен инструмент. Тези връзки се характеризират с постоянно предавателно отношение, независимо от централното разстояние на отклонението. Но при висока мощност, има недостатъци, свързани с малък участък от контакт в двете изпъкнали повърхности на зъбите. Това може да доведе до увреждане на повърхността и отчупване на повърхностния материал.
В кръгли зъбни колела изпъкналите зъбни зъбци се блокират с вдлъбнати колела, а контактната пластинка се увеличава значително. Недостатъкът на тези предавки е, че се появява триене в колоосите. Видове съоръжения:
Назъбени зъби. Това е най-често използваният тип колоос. Тяхната контактна линия е успоредна на оста на вала. Цилиндричните колела са сравнително евтини, но максималният им въртящ момент е по-нисък от този на спираловидните и шевронерите.- Спирални зъби. Препоръчва се да се използва при високи скорости, те осигуряват по-плавно движение и намаляване на шума. Недостатък е увеличеното натоварване на лагерите поради появата на аксиални сили.
- Шеврон. Те имат предимствата на спиралните колесни двойки и не натоварват лагерите с аксиални сили, тъй като силите са насочени в различни посоки.
- Криволинеен. Използва се за големи предавателни числа. По-малко шумни и работят по-добре за огъване.
Най-често срещаните двойки на колелата са. Те са лесни за проектиране, производство и експлоатация .
Материали за производство
Основният материал за производството на колесни комплекти е стомана. Оборудването трябва да има по-високи якостни характеристики, така че колелата често са направени от различни материали и са подложени на различна термична или химико-термична обработка. Зъбни колела, изработени от легирана стомана, се подлагат на повърхностно втвърдяване чрез метода на азотиране, циментиране или цианиране. Повърхностното втвърдяване се използва за въглеродни стомани.
Зъбите трябва да имат висока повърхностна якост, както и по-мека и по-вискозна сърцевина. Това ще ги предпази от пречупване и износване на повърхността. Колела от нискоскоростни машини могат да бъдат изработени от чугун. Бронз, месинг и различни пластмаси се използват и в различни индустрии.
Методи на обработка
Зъбните колела са изработени от щамповани или отляти заготовки по метода на рязане на зъби . Рязането се извършва чрез копиране и работа. Задвижването позволява на един инструмент да реже зъбите с различни конфигурации. Инструменти за рязане могат да бъдат долбяк, червячни фрези или ламели. За рязане чрез копиране с помощта на мелници за пръсти. Термообработката се извършва след рязане, но за високоточна предавка след топлинна обработка се използва също шлайфане или подготвяне.
Обслужване и изчисления
Поддръжката се състои от проверка на механизма, проверка на целостта на зъбите и отсъствие на стружки. Проверката на точността на предавките се извършва с помощта на боя, нанесена върху зъбите. Изследва се величината на контактния участък и местоположението му по височината на зъба. Регулирането се извършва чрез поставяне на уплътнения в лагерите.
Първо трябва да определите кинематичните и силовите характеристики, необходими за функционирането на механизма. Избират се видът на предаването, допустимите товари и размери, след това се избират материали и топлинна обработка. Изчислението включва избора на зъбния модул, след това се избират стойностите на преместванията, броя на зъбните колела и зъбите на колелата, централното разстояние и ширината на джантите. Всички стойности могат да бъдат избрани чрез таблици или да се използват специални компютърни програми.
Основните условия, необходими за дългосрочната експлоатация на предавките, са износоустойчивостта на контактните повърхности на зъбите и тяхната якост на огъване.
Постигането на добра производителност се фокусира върху проектирането и производството на механизми за предавки.