Общие сведения и классификация зубчатых передач

Применение зубчатых передач

Области применения зубчатых передач весьма обширны. Сегодня подобные механизмы применяются в различных отраслях промышленности. Проведенные исследования указывают на то, что в год изготавливается несколько миллионов экземпляров подобных изделий. Рассматривая применение и назначение отметим нижеприведенные моменты:

1. Цилиндрическая передача используется для повышения или понижения передаваемого усилия. Примером их применения можно назвать двигатели внутреннего сгорания или коробки передач, буровые и металлургические установки, оборудование горнодобывающей промышленности.
2. Конические передачи применяют намного реже. Это прежде всего связано с тем, что они довольно сложны в производстве. Область применения – сложная механическая передача с переменными углами и изменением нагрузки. Примером можно назвать ведущие мосты транспортных средств, а также конвейеры и другие устройства, применяемые в агропромышленном комплексе.

Область применения зависит от конструктивных особенностей механизма, а также типа применяемого материала при производстве.

На момент работы слышен монотонный умеренный шум. Если появляются посторонние звуки, то это может указывать на появление существенных проблем, к примеру, сильного износа поверхности. Техническое обслуживание проводится следующим образом:

Визуальный осмотр требуется для того, чтобы исключить вероятность наличия трещин или сколов на поверхности.
Особое внимание уделяется тому, чтобы при работе колеса правильно зацеплялись. Слишком большой зазор может привести к сильному износу и другим проблемам, так как нагрузка распределяется неравномерно

Изменение зазора проводится путем регулировки положения вала и подшипников.
На момент работы уделяется внимание тому, чтобы не возникало торцевое биение или другая неравномерность хода.
Для определения правильности хода на зубья наносятся отметки при помощи специальной краски. До момента их полного засыхания валы проворачивают несколько раз. Форма отпечатка определяет то, насколько правильно соединение.
После высыхания краски уделяется внимание тому, чтобы точка касания была в средней части высоты зуба. Изменить положение можно путем установки специальных подкладок под подшипники.
На момент обслуживания проводится добавление требующегося количества смазывающего вещества. Как ранее было отмечено, без него существенно увеличивается степень износа поверхности.

Периодическое обслуживание позволяет существенно увеличить эксплуатационный срок устройства

На момент осмотра устройства уделяется внимание также состоянию вала, подшипников и других элементов, которые обеспечивают стабильную и надежную работу. К примеру, незначительный изгиб вала становится причиной повышенного износа определенной части колеса

В самых сложных случаях происходит его обрыв.

Производство зубчатых передач

Зубчатые колеса производятся на автоматических линиях. Эти узкоспециализированные линии делятся на короткие и комплексные. Первая группа связана лишь с нарезанием и отделкой зубчатых колес. Вторая представляет собой совокупность станков самого различного предназначения, которые обеспечивают полноценное изготовление зубчатых колес. В таких линиях применяются полуавтоматические станки для зубообработки, дополнительно укомплектованные загрузочно-разгрузочными и прочими устройствами автоматизации.

В технологических линиях производства колес между производственными станками чаще всего применяют гибкие транспортные связи в виде ленточных и цепных транспортеров, а также подвижных передаточных тележек, которые исключают возникновение забоин и прочих дефектов.

Основная теорема зацепления

Рассмотрим
эвольвентное зацепление (рис. 3.3). NN– общая нормаль двух эвольвент и для
той и другой является производящей
прямой, таким образом, во все фазы
зацепления точка контакта лежит на
прямойNN,
поэтому линияNN
называетсялинией зацепления.

Угол между линией
зацепления и нормалью к линии, соединяющей
центры колёс, называется углом
зацепления_W.

Точка “W”пересечения линии зацепления и линии,
соединяющей центры колёс, называетсяполюсом зацепления. Видно, что во
все фазы зацепления полюс остаётся на
месте. Участок линии зацепленияР₁Р₂, заключённый между окружностями головок
зубьев, называетсяактивным участкомлинии зацепления.

Проведём векторы
скоростей точек М
(М₁;М₂)зацепленияV₁
иV₂(они проводятся перпендикулярно
своим радиусам — векторам в точкеМ).
Из схемы разложения в прямоугольной
системе координат
скоростейV₁
иV₂
видно, что нормальная работа
зацепления возможна только приV_n1
= V_n2
:

;.

Откуда

или,

т.
е. первое условие выполнено.

Последнее равенство
называется основной теоремой зацепления.
Эта теорема может быть сформулирована
так: нормаль в точке соприкосновения
элементов высшей пары качения и скольжения
делит линию центров на части, обратно
пропорциональные угловым скоростям.

Важно отметить,
что в точке Wнет взаимного скольжения зубьев, т.
е

.

Это означает, что
в процессе работы зацепления окружности
с диаметрами d_W1
иd_W2обкатываются без скольжения. Эти
окружности называютсяначальными.

Из подобия
иследует,
что.
Отсюда следует важное соотношение

Усилие
в зацеплении направлено по общей нормали,
то есть по линии
зацепления, и, значит, постоянно по
направлению (второе условие).

Бизнес и финансы

БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиУправлениеОткрытые акционерные обществаПроектыДокументыЦенные бумаги — контрольЦенные бумаги — оценкиОблигацииДолгиВалютаНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыСтрахованиеБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииГосударственные предприятияЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалогиАудитМеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетикаАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьерОрганизация и управление производством

Справочная информация

ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовПриказыКонтрактыВыполнение работПротоколы рассмотрения заявокАукционыПроектыПротоколыБюджетные организацииМуниципалитетыРайоныОбразованияПрограммыОтчетыпо упоминаниямДокументная базаЦенные бумагиПоложенияФинансовые документыПостановленияРубрикатор по темамФинансыгорода Российской Федерациирегионыпо точным датамРегламентыТерминыНаучная терминологияФинансоваяЭкономическаяВремяДаты2015 год2016 годДокументы в финансовой сферев инвестиционной

Услуги

Заводим автомобиль с автоматической коробкой передач

Автоматическая коробка передач требует защиты от неправильного запуска, поэтому такая протекция сразу была изобретена в тандеме с коробкой. Если вам не известно, как правильно завести машину с коробкой автомат и вы впервые сели за руль, с зажиганием вы намучаетесь.

Традиционно запуск двигателя с АКПП происходит следующим образом.

1. Селектор переключения скоростей необходимо выставить в режим паркинга (Р).
2. Выжмите тормозную педаль, не отпускайте её и начинайте заводить мотор.
3. В замок вставьте ключ, поверните его, пока не услышите щелчок. На данном этапе запускается бензонасос, и загораются индикаторы на приборной панели (читайте, как открыть дверь автомобиля без ключа).
4. Поверните ключ зажигания, когда индикаторы погаснут, пока стартер не запустится. Отпустите ключ, и он вернётся в исходную позицию.
5. Если двигатель отказывается заводиться, можно предпринять ещё пару попыток с интервалом в полминуты.
6. Передвиньте селектор в положение D или R с учётом необходимого направления движения после того, как прогреется коробка передач. Начните движение после отпускания педали тормоза.

Прогревание двигателя после запуска является обязательным этапом, поскольку он обеспечивает нормальную работу системы смазки мотора. Объясняется это тем, что необходимый для смазки цилиндров и поршней масляный туман образуется не сразу.

Прогревайте машину на холостом ходе. При этом количество оборотов мотора должно быть немного больше, чем холостых оборотов.

Основные виды зубчатых передач

В различных областях промышленности и приборостроения активно применяются все разновидности зубчатых передач. Ежегодно подобные механизмы производятся миллионными партиями. Сфера их использования настолько обширна, что найти прибор, в работе которого применяется вращательное движение без помощи зубчатых соединений, достаточно проблематично.

По конструктивному исполнению зубчатые передачи подразделяются на следующие категории:

• Цилиндирическая. Используется наиболее часто, так как имеет более простую относительно других типов технологию производства шестерен. Цилиндрическая зубчатая передача применяется для передачи крутящего момента между валами, которые находятся в параллельных плоскостях. Может иметь несколько форм зубьев: прямые, косые и шевронные. Данный вид передач нашел свое применение в двигателях внутреннего сгорания, коробках передач подвижных составов, станков, буров. Он широко распространен в металлургии, машиностроении и других сферах промышленности.
• Коническая. Получила свое название за счет необычной конструкции колесных пар. Имеет форму срезанного конуса, на котором нарезаны зубья. Величина профиля зубьев уменьшается от основания к вершине. Коническая зубчатая передача используется в сложных и комбинированных механизмах, для которых характерны частые изменения нагрузок и углов вращения. Примерами могут служить ведущие мосты автотранспорта, сельскохозяйственной техники или железнодорожных составов, приводы различных промышленных станков.
• Реечная. Используется для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот. При этом одна из шестерен заменяется плоскостью с нарезанными зубьями. Реечная передача проста в производстве и установке, способна выдерживать значительные нагрузки. В основном она применяется в механизме станков, основанных на поступательном движении: прессы, транспортеры с попеременной подачей, рулевые механизмы управления в переднеприводных автомобилях.

Любой вид зубчатых передач отличается продолжительным эксплуатационным периодом и надежностью работы (при соблюдении определенного уровня нагрузки и своевременном обслуживании). Сравнительно небольшой механизм способен обеспечить высокий КПД, благодаря чему и применяется для широкого круга задач.

Общее описание

Для того чтобы передать усилия, ранее использовался повсеместно лишь один метод — ременный, который имел важное промежуточное звено — ремень. В нашем же случае способ меняется

Ненужный переходник исключается, вместо него появляется сцепление между элементами.

Таким образом, увеличивается не только уровень надежности и минимизируется размер всей системы, но также достигается и еще одно важное преимущество. Снижается расход энергии, необходимый для активации всей конструкции

Существует масса ключевых факторов, которые определяют эффективность, сферу применения механизма. Разумеется, важным аспектом становятся габариты, материал производства и точность.

Если говорить про общие сведения о зубчатых передачах, нужно знать, что в хорошем продукте между зубьями всегда присутствует зазор. Они не располагаются вплотную. Иначе скольжение будет невозможным по определению. А также будет крайне неудобно смазывать подвижные части. Эксплуатационный срок, равно как и эффективность применения будет значительно снижена. Не нужно забывать, что многие типы производства подразумевают образование высоких температур на производственных площадках. А сами механические детали во время работы ввиду банальной силы трения разогреваются. Значит, металл будет расширяться, незначительно увеличиваться в размерах. И без зазора зубья просто встанут, упираясь друг в друга и заблокировав дальнейший ход.

Поэтому выбор конечного продукта всегда стоит останавливать на том, что точно не подведет. Именно поэтому мы в всегда внимательно относимся к деталям. И любая часть наших станков и иной продукции отвечает не только всем требованиям нормативной документации, но и желаниям наших клиентов.

Как завести машину, если сел аккумулятор

Здесь я расскажу о всех способах запуска ТС на полусевшем АКБ. Но некоторые применимы только к транспортному средству на МКПП.

Прикуривание

Если вы не знаете, как завести машину с коробкой автомат с севшим аккумулятором, или сомневаетесь, то единственным правильным решением будет прикуривание от другого транспортного средства.

1. Поставьте два транспортных средства параллельно друг другу. Отключите на обоих зажигание.
2. Соедините прикуривателем клеммы аккумулятора рабочей машины и которую нужно завести.
3. Заведите двигатель донора.
4. Включите на нем обогрев стекол, магнитолу – все, чтобы снизить нагрузку при отсоединении.
5. Разъедините минус провода с клеммой на доноре, потом на том авто, от которого прикуривается он. Затем плюсовую клемму снимите.

Действуйте строго по инструкции. Иначе можно спалить стартер, предохранители.

Запуск с толкача

Я не советую заводить с толкача ТС на автомате. Хоть опытные автовладельцы и говорят, что в режиме n, например, нейтраль можно.

Нет прямого контакта между двигателями и колесами. Все системы не работают. При резкой остановке, автомат принимает удар на себя. После такого метода АКПП нельзя будет восстановить.

Запуск при помощи пуско-зарядного устройства ПЗУ

Конструкций и вариаций ПЗУ для запуска автомобиля с автоматической коробкой много:

• импульсные;
• трансформаторные;
• конденсаторные.

Мой совет – приобретите импульсный зарядник. При неглубоком разряде – его будет достаточно, чтобы завести мотор. А при глубоком – придется немного подождать, пока подзарядиться батарея. А само устройство компактное, поместится в бардачок ТС на автомате.

Запуск при помощи бустера или литий-ионного аккумулятора

К одному из видов ПЗУ – относятся бустеры. Это своего рода пауэр-банки для АКБ автомобилей. Они дополняют батарею своим зарядом и помогают тем самым завести авто. Самый лучший выбор.

Если в глуши не сел аккумулятор, а вы не знаете, что делать и где искать подмогу, то наличие заряженного бустера в бардачке приведет АКБ в норму.

Запуск быстрым зарядом

Такой тип запуска возможен не всегда. Все зависит от состояния батареи машины на автоматической коробке и погоды на улице, где стоит авто. Запускать быстрым зарядом можно только в случае, если совсем ничего не остается.

Суть его заключается в подзарядке двумя обычными одножильными проводами от автомобиля являющимся прикуривателем. Есть сходство с прикуриванием. Но вместо донора заводится машина, которая прикуривает. После десяти минут работы отключается.

Эксперты объясняют этот способ эффектом конденсатора. АКБ заряжается ровно настолько, чтобы запустить с первого раза мотор. Набольшее ее не хватит. И она может потерять емкость.

Запуск автомобиля при помощи стропы

Меня часто спрашивают, как завести машину с коробкой автомат посредством способа стропы. То есть раскрутить коленный вал и вал трансмиссии вручную на поднятом колесе.

Такой метод не подойдет для автомобилей на автомате, но идеален для машин с МКПП.

Запуск автомобиля при помощи кривого стартера

Такой способ идеален для тех, у кого разрядился аккумулятор в старой машине. У современных транспортных средств с автоматическими коробками передач, нет отверстия под кривой стартер.

Запуск при помощи алкоголя

Еще один тип запуска стартера на ТС с автоматом, если сел аккумулятор, называется «пьяным». Запустить АКБ таким образом можно только в том случае, если он разборный. Налейте в емкости для электролита белого или красного вина и включите зажигание.

Начнется химическая реакция. Напряжение повысится и двигатель заведется.

Виды зубчатых передач

Как уже было сказано, зубчатые зацепления (передачи зацеплением) позволяют эффективно реализовать передачу вращательного движения, которое поступает от двигателя.

Параллельно осуществляется преобразование движения, изменяется частота вращения, величина крутящего момента, направление осей вращения и т.д. Чтобы выполнять такие задачи, существуют разные виды передач. Прежде всего, их принято классифицировать согласно особенностям расположения осей вращения.

• Цилиндрическая передача. Такая передача состоит из пары, которая обычно имеет разное количество зубьев, а оси зубчатых колес цилиндрической передачи являются параллельными. Также отношение чисел зубьев принято называть передаточным отношением. Меньшее по размеру зубчатое колесо называется шестерней, тогда как большое называют зубчатым колесом.

Зубчатые передачи могут иметь наружное или внутреннее зацепление. Если с наружным все понятно (в данном случае схема зубчатой передачи предполагает, что зубья расположены сверху), то при внутреннем зацеплении зубья большего колеса располагаются на внутренней поверхности. Также вращение возможно только в одном направлении.

Рассмотрев выше основные виды зацеплений (зубчатых передач), следует добавить, что при этом указанные типы могут использоваться в разных сочетаниях с учетом особенностей тех или иных кинематических схем.

Еще зубчатые передачи могут отличаться по форме зубьев, профилю и типу. С учетом отличий принято выделять следующие зацепления: эвольвентные, круговые и циклоидальные. При этом чаще всего используются именно эвольвентные зацепления, так как технологически данное решение превосходит другие аналоги.

Прежде всего, такие зубья нарезаются при помощи простого реечного инструмента. Указанное зацепление имеет постоянное передаточное отношение, которое никак не зависит от степени смещения межцентрового расстояния. Недостатком зацепления является только то, что во время передачи большой мощности сказывается небольшое пятно контакта в двух выпуклых поверхностях зубьев. Результат — разрушение поверхности и другие дефекты материала.

Недостатки

Зубчатые передачи имеют и ряд особенностей, которые могут быть отнесены к их недостаткам. В плане эксплуатации – такой механизм шумит при высокой скорости вращения. Он не может гибко реагировать на изменяющуюся нагрузку, так как представляет собой жесткую конструкцию с точной регулировкой.

В технологическом плане – это сложность изготовления пар колес зацепления. Для такого вида передач требуется повышенная точность, так как зубья находятся в зацеплении при постоянно изменяющемся напряжении. В таких условиях возможны усталостные разрушения материала.

Это происходит при превышении допустимых нагрузок. Зубья могут выкрашиваться, частично или полностью ломаться. Отколовшиеся осколки попадают в механизм, повреждают соседние сопрягающиеся участки, что приводит к заклиниванию и выходу из строя всего узла.

Наибольшее распространение получила цилиндрическая зубчатая передача. Ее применяют в узлах и механизмах с параллельным расположением валов. По конструктивным особенностям различают зубья с прямым, косым и шевронным профилем.

Для перекрещивающихся валов используют червячную, винтовую цилиндрическую передачи, а для пересекающихся – коническую. Реечная передача отличается тем, что шестерня в общем парном механизме заменяется рабочей плоскостью. При этом на ней нарезаны зубья, идентичные по профилю колеса. В итоге вращательное движение преобразуется в поступательное.

Также разделяют передачи по скорости вращения: тихоходные, средние и скоростные. По назначению их делят на силовые и кинематические (не передающие значительной мощности). Кроме того, зубчатые передачи могут классифицироваться по величине передаточного числа, подвижности осей (рядовые и планетарные), числу степеней, точности зацепления (12 классов), способу изготовления. По форме профиля зуба могут быть эвольвентные, циклоидальные, цевочные, круговые.

Из чего изготавливаются зубчатые колеса и шестерни

Как правило, в основе зубчатого колеса лежит сталь. При этом шестерня должна иметь большую прочность, так как сами колеса могут иметь разные характеристики по прочности.

По этой причине шестерни изготавливаются из разных материалов, а также такие изделия проходят дополнительную термическую обработку и/или комплексную химическую и температурную обработку.

Например, шестерни, которые выполнены из легированной стали, также проходят процесс упрочнения поверхности, в рамках которого может быть использован  метод, позволяющий добиться желаемых характеристик (азотирование, цементация или цианирование). Если для изготовления шестерни используется углеродистая сталь, такой материал проходит поверхностную закалку.

Что касается зубьев, для них предельно важна прочность поверхности, а также сердцевина должна быть мягкой и вязкой.  Данные характеристики позволяют избежать излома и быстрого износа рабочей нагруженной поверхности. Еще добавим, что колесные пары механизмов, где нет больших нагрузок и высокой частоты вращения, изготавливают из чугуна. Также можно встретить в качестве материала для изготовления колесных пар бронзу, латунь и  даже всевозможные виды пластика.

Сами зубчатые колеса выполняются из заготовки, полученной методом литья или штамповки. Затем применяется метод нарезки зубьев. Нарезка осуществляется путем использования методов копирования, обкатки.  Метод обкатки дает возможность изготовить зубья разной конфигурации при помощи одного инструмента (долбяк, червячные фрезы, рейка).

Чтобы осуществить нарезку методом копирования, требуются пальцевые фрезы. После нарезки выполняется термическая обработка. Если же нужно зацепление высокой точности, после такой термообработки дополнительно выполняется шлифовка и обкатка.

Подведем итоги

Как видно, зубчатая передача является достаточно распространенным решением, которое используется в различных узлах, агрегатах и механизмах. С учетом того, что существует несколько типов таких передач, перед использованием одного или другого вида, в рамках проектирования конструкторы учитывают кинематические и силовые характеристики работы разных механизмов и агрегатов.

При этом основными условиями, которые определяют срок службы зубчатой передачи и ее ресурс, принято считать общую износостойкость поверхностей зубьев, а также прочность зубьев на изгиб

Чтобы получить нужные характеристики, в рамках проектирования производства зубчатых механизмов указанным особенностям уделяется отдельное повышенное внимание

Гипоидная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: что такое гипоидная передача, в чем ее особенности и отличия, а также преимущества и недостатки.

Дифференциал коробки передач: что это такое, устройство дифференциала, виды дифференциалов. Как работает дифференциал КПП в трансмиссии автомобиля.

Главная передача в устройстве трансмиссии автомобиля: принцип работы, особенности конструкции. Виды главных передач по типу зубчатого соединения.

Понижающая (пониженная) передача: назначение передачи, особенности работы. Как пользоваться понижающей передачей и когда включать пониженную передачу.

Карданная передача: что это такое, устройство, особенности, принцип работы. Виды карданных передач в устройстве автомобильной трансмиссии.

Устройство полного привода, виды и типы полного привода, схема устройства привода на полноприводных авто. Полноприводные коробки, особенности.