Коронная передача: Учебный проект «КОРОННАЯ ПЕРЕДАЧА В КОНСТРУКТОРЕ Lego WeDo»

Виды передач в робототехнике — презентация онлайн

Похожие презентации:

Грузоподъемные машины. (Лекция 4.1.2)

Зубчатые передачи

Гидравлический домкрат в быту

Детали машин и основы конструирования

Газораспределительный механизм

Свайные фундаменты. Классификация. (Лекция 6)

Ременные передачи

Редукторы

Техническая механика. Червячные передачи

Фрезерные станки. (Тема 6)

1. Робототехника

2. Виды передач

3. Зубчатая передача

— механизм, служащий
для передачи вращательного движения с
одного вала на другой и изменения
частоты вращения посредством зубчатых
колес и реек.

4. Зубчатая передача

состоит из двух
зубчатых
колес,
находящихся
в
зацеплении: колесо, расположенное на
передающем
вращение
валу,
называется ведущим, а на получающем
вращение — ведомым.

5. Зубчатая передача

Меньшее из двух колес сопряженной
пары называют шестернёй; большее —
зубчатым колесом.

6. Зубчатая передача

Ведущий вал, на котором расположено
зубчатое колесо, приводится в движение
двигателем. Зубчатое колесо входит в
зацепление с шестерней на ведомом валу,
благодаря
чему
ему
сообщается
вращательное движение.

7. Зубчатая передача

Если при непосредственном соединении
двух зубчатых колес ведомое колесо
вращается не в том направлении, которое
нужно
конструктору,
достаточно
разделить два колеса третьим с любым
числом зубьев, и ведомое колесо изменит
направление вращения.

8. Зубчатая передача

При этом передаточное отношение (и
передаточное число) не изменятся. Это
промежуточное зубчатое колесо называют
«паразитным». «Паразитные» колеса
устанавливают в том случае, когда
необходимо увеличить расстояние между
центрами ведущего и ведомого валов.

9. Зубчатая передача

может:
передавать вращательное движение;
изменять число об/мин;
увеличивать или уменьшать силу
вращения;
менять направление вращения.

10. Зубчатая передача

11. Зубчатая передача инструкция по сборке

1
2

13. Зубчатая передача инструкция по сборке

3

14. Зубчатая передача инструкция по сборке

4

15. Зубчатая передача инструкция по сборке

5

16. Зубчатая передача инструкция по сборке

6

17. Зубчатая передача инструкция по сборке

7

18. Зубчатая передача инструкция по сборке

8

19. Зубчатая передача инструкция по сборке

9

20. коронная передача

Коронная шестерня — это особый тип
шестерен, их зубья находятся на боковой
поверхности. Такая шестерня работает,
как правило, в паре с прямозубой
шестерней.

21. коронная передача

22. коронная передача инструкция по сборке

1
2
3
4

26. коронная передача инструкция по сборке

5

27. коронная передача

6

28. ременная передача

Ременная передача – простой механизм,
передающий движение от одного шкива
другому посредством ремня.
Шкив ременной передачи, находящийся
на оси, которая задает вращение,
называется ведущим (входным звеном
передачи). Шкивы, которые приводятся в
движение приводным ремнем,
называются ведомыми (выходными
звеньями передачи). Оси параллельны.

30. ременная передача

Вращаются они с одинаковой скоростью,
потому что они одинакового диаметра, и в
одном направлении.
С помощью программы мы можем менять
направление движения по часовой
стрелке и против. Можем менять и
скорость вращения шкивов, как это было
с зубчатыми колёсами.

31. ременная передача

Чтобы заставить шкивы вращаться в
разных направлениях, надо перекрестить
ремень.
Перекрёстная ременная передача заставит
наши шкивы вращаться в
противоположных направлениях.

32. ременная передача

Мы можем поставить шкивы разных
размеров, и тогда они будут вращаться с
разной
скоростью.
Можем
добиться
повышения скорости, а можем наоборот – её
снижения.

33. ременная передача

1

34. коронная передача

2

35. коронная передача

3

36. ременная передача инструкция по сборке

4

37. ременная передача инструкция по сборке

5

38. ременная передача инструкция по сборке

6

39. ременная передача инструкция по сборке

7

40. ременная передача инструкция по сборке

8

41. червячная передача

Червячная передача (зубчато-винтовая
передача) — механическая передача,
осуществляющаяся зацеплением червяка и
сопряжённого с ним червячного колеса.

42. червячная передача

Червячная передача применяется для
перекрещивающихся, но не пересекающихся
валов. Червячная передача состоит из винта
(червяка) и зубчатого колеса.

43. червячная передача

Червячная передача обладает рядом
уникальных свойств. Во-первых, она может
быть использована только в качестве
ведущего зубчатого колеса, и никак не может
быть ведомой шестерней. Это очень удобно
для механизмов, которые нужны для
поднятия и удержания груза без нагрузки на
двигатель.

44. червячная передача

Конструируем коробку передач: вставляем
внутрь прозрачного корпуса червячное и
зубчатое колесо так, чтобы они были в
зацеплении. Надеваем её на ось мотора.
Теперь перпендикулярно вставляем вторую
ось и надеваем на неё колёса.

45. червячная передача

Червячная передача имеет ряд
преимуществ:
Занимает мало места.
Имеет свойство самоторможения.
Во много раз снижает число об/мин.
Увеличивает силу привода.
Изменяет направление вращательного
движения на 90°.

46. червячная передача инструкция по сборке

1

47. червячная передача инструкция по сборке

2

48. червячная передача инструкция по сборке

3

49. червячная передача инструкция по сборке

4

50. червячная передача инструкция по сборке

5

51. червячная передача инструкция по сборке

6

52.

Источники информации 1. Зубчатая передача http://www.kurganrobot.ru/obrazovatel_nye_uslugi/osnovy_robototehniki_56_klass/mehanicheskie_peredachi/
http://wiki.unitechbase.com/doku.php/ru:статьи:передача_механическая
2. Коронная передача –
http://www.kurganrobot.ru/obrazovatel_nye_uslugi/osnovy_robototehniki_56_klass/mehanicheskie_peredachi/
3. Ременная передача http://www.playcast.ru/view/2047446/17409d14cec0016ed07dd65bc559c1abf5
6718e9pl?showLastComments=0
http://l.120-bal.ru/doc/17172/index.html?page=9
4. Червячная передача http://wiki.unitechbase.com/doku.php/ru:статьи:передача_механическая
http://l.120-bal.ru/doc/17172/index.html?page=9
5. Корякин А.В. Образовательная робототехника Lego
WeDo/ Сборник методических рекомендаций и
практикумов. ДМК, Москва, 2016

English     Русский Правила

8.2: Передача механической мощности

Как описывалось в Блоке 7, мощность представляет собой коэффициент проделанной работы (например, насколько быстро ученик может нести рюкзак, нагруженный книгами весом 15 фунтов, вверх по лестнице). Мощность также может пониматься как коэффициент преобразования энергии (например, насколько быстро ученик может преобразовать химическую энергию мышц в механическую энергию для подъема рюкзака вверх по лестнице).

Передача мощности определяется как передача энергии из источника ее генерирования или хранения в точку ее рабочего применения. Посмотрите на электричество: электрическая энергия хранится в батарее, затем передается по проводам к электромотору, где преобразуется в механическую энергию работы.

Механическая мощность может быть передана на большие расстояния различными способами. В данном блоке основной акцент будет сделан на передачу механической энергии в форме вращательного движения (например, если присутствует ввод от стороны вращения при определенном крутящем моменте, мощность которого необходимо преобразовать в другую форму на выходе).

Ось передает движение от точки к точке по оси движения. Одним из распространенных примеров этого процесса является ведущая ось автомобиля. В осях мощность передается через шпонки, шлицы и многоугольные оси.

В VEX в качестве элемента системы движения используются четырехсторонние многоугольные (квадратные) оси. Это означает, что ось будет передавать крутящий момент непосредственно к любому элементу с квадратным отверстием, соответствующем форме оси. Квадратная ось имеет скругленные грани, что позволяет использовать ее также в конструкциях с круглыми отверстиями. 

Еще одним способом передачи механической мощности являются зубчатые передачи (ЗП). Существует множество различных зубчатых передач, часто встречающихся в мире.

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПРЯМОЗУБЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Наиболее распространенным типом передач являются цилиндрические прямозубые передачи. Когда люди думают о передачах, они представляют именно их.

Цилиндрические прямозубые шестерни передают движение между двумя валами, вращающимися параллельно друг другу. Эти шестерни характеризуются формой зубьев, расположенных прямо и параллельно оси, на которой вращаются. Эти основная форма передачи механической мощности в системе проектирования VEX Robotics Design System. Помимо прочего, цилиндрические прямозубые передачи встречаются практически во всех существующих в мире механизмах, от автомобилей до механизмов, открывающих лотки DVD-плееров.

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Конические шестерни имеют форму конуса и передают мощность между валами, оси движения которых пересекаются.

  

Конические передачи могут передавать мощность между валами при разных углах, но наиболее распространенным типом конической передачи является передача с углом 90 градусов, как показано в примере выше.

КОРОННЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Коронные шестерни представляют собой разновидность конических шестерен, где зубья располагаются перпендикулярно торцу шестерни.

Коронные шестерни могут зацепляться с коническими и цилиндрическими прямозубыми шестернями (как показано в примере выше) таким образом, чтобы движение передавалось между валами с пересекающимися осями вращения. . 

ЧЕРВЯЧНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Червячные передачи всегда состоят из червячной шестерни (червяка) и червячного колеса, зацепляющихся друг с другом для передачи мощности между перпендикулярными валами, оси вращения которых располагаются на удалении друг от друга.

.

Червячная шестерня по форме напоминает винт. При вращении она поворачивается, зацепляясь с червячным колесом. Данный тип парной передачи используется для создания большого механического преимущества в пределах малого пространства. В этой парной передаче, червячная шестерня может направлять червячное колесо, но червячное колесо не может управлять движением червячной шестерни. Поэтому червячные передачи полезны в механизмах, где необходимо исключить возможность обратного хода.

КОСОЗУБЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ:

Косозубые шестерни напоминают по форме цилиндрические, но их зубья закручены по форме спирали. Эти шестерни могут использоваться для передачи мощности между двумя параллельными либо между двумя перпендикулярными не пересекающимися осями движения.

ЭПИЦИКЛИЧСКИЕ (ПЛАНЕТАРНЫЕ) ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Комплект эпициклических, или планетарных, шестерен состоит из одной или нескольких планетарных шестерен (Planet), вращающихся по шестерне внешнего кольца и приводимых в движение центральной шестерней (Sun). Перемещаясь, планетарные шестерни обычно одновременно двигают водило планетарной передачи.

Интересно то, что планетарные передачи могут использоваться несколькими способами, при этом разные шестерни будут выполнять функции входов и выходов. Например, центральная шестерня (Солнце) может использоваться в качестве входа, а водило — в качестве выхода, если кольцевая шестерня находится в неподвижном положении, либо кольцевая шестерня может использоваться в качестве входа и центральная — в качестве выхода, если водило находится в неподвижном положении. Суммарное механическое преимущество планетарной передачи изменяется в зависимости от используемой конфигурации.

РЕЕЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ:

Реечная передача — это передача, монтируемая на прямой рейке таким образом, чтобы при приложении крутящего момента со стороны цилиндрической шестерни (шестерни зубчатой рейки) она перемещалась линейно.

Реечные передачи часто используются для преобразования вращательного движения в линейное движение. В автомобилях данный тип передач используется для преобразования вращательного движения рулевого колеса в линейное движение влево и вправо для управления направлением движения автомобиля. Поэтому тип управления автомобилем называется «реечным».

В соревновательной робототехнике существует множество применений реечной шестерни для создания линейных исполнительных механизмов для приводов.

7 Механизмы, их особенности и принцип работы

Без механизмов передвигаться было бы далеко не так просто, как сейчас. Эти инженерные компоненты можно назвать безмолвными героями нашей повседневной жизни, поскольку они занимаются своими делами внутри машин, которые берут на себя всю ответственность за их трудолюбие.

Вот краткий обзор различных типов шестерен и того, для чего они используются, для начинающих инженеров или тех, кто хочет освежить свои знания и освоить шестерни — в прямом и переносном смысле.

СВЯЗАННЫЕ: КОНСТРУКЦИЯ МАШИНЫ 101: ПЕРЕДАЧИ ПЕРЕДАЧ

1. Цилиндрические зубчатые колеса

Цилиндрические зубчатые колеса являются одним из наиболее распространенных типов зубчатых колес. Они имеют цилиндрические делительные поверхности и относятся к группе зубчатых передач с параллельными валами. У них линия зубьев прямая и параллельная валу.

Источник: Inductiveload/Wikimedia Commons

Цилиндрические зубчатые колеса широко используются, потому что их можно относительно легко изготовить, достигая при этом высокой точности. Большая часть зацепляющей пары называется шестерней (на фото выше), а меньшая — шестерней. Обычно они используются для увеличения или уменьшения крутящего момента в таких машинах, как стиральные машины, сушилки для белья, отвертки, заводные будильники и блендеры.

2. Косозубые шестерни

Косозубые шестерни, как и прямозубые, используются с параллельными валами. Они также представляют собой цилиндрические шестерни с намотанными линиями зубьев. Тем не менее, они представляют собой определенное улучшение с точки зрения конструкции по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами. В отличие от цилиндрических зубчатых колес передние кромки зубьев косозубых колес не параллельны оси вращения, а расположены под углом.

Визуализация косозубых шестерен с внешним контактом в действии, Источник: Sador/Wikimedia Commons

Это гладкое зацепление зубьев означает, что шестерни могут передавать более высокие нагрузки и работают тише, чем прямозубые шестерни, которые могут быть шумными на более высоких скоростях. Поскольку эти шестерни создают осевое усилие в осевом направлении, они требуют использования упорных подшипников. Они используются в таких машинах, как лифты и в автоматизации производства.

3. Конические шестерни

Конические шестерни имеют вид конуса со срезанной вершиной. В семействе конических зубчатых колес существует несколько различных подмножеств, в том числе косозубые конические зубчатые колеса, прямые конические зубчатые колеса, спирально-конические зубчатые колеса и конические зубчатые колеса под углом.

Источник: Diego Delso/Wikimedia Commons

Конические шестерни используются для передачи усилия между двумя валами, которые пересекаются в определенной точке. Они используются в дифференциальных приводах, например, в поворотных автомобилях, поскольку они могут передавать мощность на две оси, вращающиеся с разной скоростью.

Самый популярный

4. Спирально-конические шестерни

Спирально-конические шестерни — это конические шестерни с изогнутыми линиями зубьев. Подобно косозубым зубчатым колесам по сравнению с цилиндрическими зубчатыми колесами, кривизна обеспечивает более высокий коэффициент контакта зубьев, а это означает, что спиральные конические зубчатые колеса более эффективны, чем стандартные конические зубчатые колеса; они прочнее, менее шумны и меньше вибрируют.

Источник: Miryam Thyes/Wikimedia Commons

Почему спирально-конические зубчатые колеса не полностью заменили использование стандартных конических зубчатых колес, спросите вы? Спиральные конические шестерни сложнее изготовить, и в некоторых случаях они также могут создавать нежелательную осевую нагрузку из-за изогнутых зубьев.

5. Червячные передачи

«Червяк» червячной передачи представляет собой винт, врезанный в вал, к которому прикреплена сопрягаемая шестерня или червячное колесо. Из-за скользящего контакта поверхностей шестерни для червяка обычно используется твердый материал, чтобы уменьшить трение. Хотя скользящий контакт означает, что червячные передачи не очень эффективны, их вращение очень плавное и бесшумное. Таким образом, они часто используются для промышленного применения, тяжелого оборудования, а иногда и для потребительских товаров.

Источник: Catquisher/Wikimedia Commons

Червячные передачи обеспечивают очень высокое передаточное число и часто являются самотормозящимися, поскольку они не могут работать в обратном направлении. Эта неотъемлемая особенность делает их безопасным вариантом для использования в определенных типах машин. Типичным примером самоблокирующейся червячной передачи является головка машинной настройки, используемая на многих струнных инструментах, включая гитару.

6. Зубчатые колеса

Зубчатые колеса, также известные как противоположные зубчатые колеса, представляют собой тип конического зубчатого колеса, зубья которого выступают под прямым углом к ​​плоскости колеса. Это делает зубья похожими на концы короны, что и дало название шестерне. В отличие от конических шестерен, коронные шестерни имеют цилиндрическую форму. Они могут быть соединены с другими коническими или прямозубыми шестернями, в зависимости от конструкции зубьев.

Источник: Wapcaplet/Wikimedia Commons

Корончатые шестерни обычно используются там, где требуются шестерни с низким уровнем шума. Коронная шестерня, используемая с блокирующими заглушками рейки, позволяет шестерне катиться вместе со рейкой, даже если она должна двигаться вверх или вбок. Они используются для поездов на подъемных путях, американских горок, запирания дверей на путях и рулевых колес автомобилей.

7. Солнечная и планетарная шестерни

Возможно, нам не нужно объяснять вам, почему солнечная и планетарная шестерни называются именно так. Движение маховика, имитирующего орбиту, позволяет солнечной и планетарной передаче преобразовывать возвратно-поступательное движение во вращательное. Вот почему Джеймс Уатт использовал его в своих первых паровых машинах.

Источник: Wikimedia Commons

На приведенном выше рисунке солнце желтое, планета красная, поршневой рычаг синий, маховик зеленый, а карданный вал серый. Солнечная и планетарная шестерни являются примером планетарной или планетарной передачи, в которой центр одной шестерни вращается вокруг центра другой. Они используются на чем угодно, от точилок для карандашей до двигателей локомотивов.

For You

наука

Ученые исправили ключевую математическую ошибку в работе Эдвина Шредингера и других по восприятию цвета, потенциально улучшив обработку изображений и видео.

Пол Ратнер | 11.09.2022

инновацииИнженер, построивший самолет у себя во дворе, летит с семьей по Европе

Дина Тереза| 02. 09.2022

инновацииИсследователи произвели овощи из человеческого волоса

Дина Тереза| 01.10.2022

Еще новости

культура
ВВС США представят первый за 34 года новый бомбардировщик-невидимку B-21 Raider

Амейя Палеха| 21.10.2022

наука
Ученые обозначили одну из главных проблем, если мы когда-нибудь найдем инопланетную жизнь, то это наши политики

Крис Янг| 19.10.2022

инновации
Изображения нового французского атомного авианосца поразят вас

Лукия Пападопулос| 21.10.2022

Конические шестерни | KHK Производитель зубчатых колес

• ТОП
>
• Конические шестерни

Что такое конические шестерни?

Стандартное определение конического зубчатого колеса — это коническое зубчатое колесо, передающее мощность между двумя пересекающимися осями.

Глядя на конические зубчатые колеса по разнице в углах спирали, их можно в целом разделить на прямозубые конические зубчатые колеса, которые не имеют углов витков спирали, и спирально-конические зубчатые колеса (включая нулевые конические зубчатые колеса), которые имеют углы витков. Однако из-за того, что производство прямозубых зубчатых колес становится редкостью, а также из-за того, что зубья прямозубых зубчатых колес не могут быть отполированы, что делает спирально-конические зубчатые колеса, которые можно полировать, лучшими с точки зрения снижения шума, спирально-конические зубчатые колеса, вероятно, станут чаще встречается в будущем.

Конические зубчатые колеса обычно можно классифицировать по их методам изготовления, а именно по методу Глисона и методу Клингельнберга, каждый из которых имеет различную форму зубьев, и в настоящее время в большинстве зубчатых колес используется метод Глисона. Кстати, все шестерни, производимые KHK, используют метод Глисона.

Кроме того, зубчатые колеса различаются по шагу зубьев (модулей и т.

д.), полировке или нет, а также используемым материалам. Например, в случае материалов, S45C из машинной конструкционной углеродистой стали, SCM415 из машинной конструкционной легированной стали и MC9.01 из инженерного пластика и т. д. часто используются, а дюракон и т. д. используются для формованных из пластика деталей.

Пожалуйста, укажите здесь номер детали для цены и чертежа шестерни

ВНИМАНИЕ: Использование чертежей САПР
Профиль зуба, представленный на чертеже САПР, отличается от фактического профиля зубчатого колеса.
Также обратите внимание, что детали любой фаски, скругления или канавки с прорезью на чертеже САПР могут отличаться от реальных значений или формы фактического продукта.

Техническая информация о конических зубчатых колесах

С помощью этих технических данных вы можете просмотреть исчерпывающую информацию о зубчатых колесах KHK, такую ​​как их характеристики, а также советы и предупреждения при их выборе и использовании.

MHP

Гипоидные зубчатые колеса с высоким рационом

Модуль: 1-1,5
Соотношение скорости: 15-60
Материал: SCM415
Установка: карбинизация
Зуб закаленные, закаленные и отшлифованные шестерни, способные к быстрому замедлению.

Нажмите здесь, чтобы выбрать шестерни для сочинения

MBSG

Спиральные спиральные шестерни с кошачьими. Шестерни, которые были закалены и отшлифованы, обладают превосходной точностью, прочностью и стойкостью к истиранию. Возможны вторичные операции, кроме зубов.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

SBSG

Шлифованные спирально-конические зубчатые колеса

Модуль: 2–4
Передаточное число: 1,5–3
Материал: S45C
Закалка: индукционная закалка зубьев шестерни
Покрытие зубьев: шлифованные зубья
Сорт: JIS 2

Закаленные и отшлифованные шестерни с хорошим балансом точности, износостойкости и стоимости. Возможны вторичные операции, кроме зубов.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

MBSA / MBSB

Конические спиральные шестерни с чистовым отверстием

Модуль: 2 – 6
Передаточное число: 1,5 – 3
Материал: SCM415
Закалка: Полное науглероживание
Покрытие зуба: Обрезной (нешлифованный)
Сорт: JIS 4

износостойкость. Можно использовать в готовом виде.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

SBS

Спиральные конические шестерни

Модуль: 1 – 5
Передаточное отношение: 1,5 – 4
Материал: S45C
Закалка: Индукционная закалка зубьев шестерни
Покрытие зуба : Обработанное (нешлифованное)
Сорт : JIS 4

Закаленные зубчатые колеса с превосходной износостойкостью. Возможны вторичные операции, кроме зубов.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

SB / SBY

Стальные конические шестерни

Модуль: 1 – 8
Передаточное число: 1,5 – 4
Материал: S45C
Закалка: Нет
Зубья:
Марка: JIS 3

Многие линейки доступны по низкой цене. Зубья могут быть дополнительно закалены.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

SB

Стальные конические шестерни и валы-шестерни

Модуль: 1,5–3
Передаточное число: 5
Материал: S45C
Закалка: нет Класс: JIS 3

У нас есть много клиентов, которые используют его в качестве товара с прямым коническим зубчатым колесом.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

SUB

Конические шестерни из нержавеющей стали

Модуль: 1,5–3
Передаточное число: 1,5–3
Материал : SUS303
Закалка : Нет
Покрытие зубьев : Обработанные (нешлифованные)
Сорт : JIS 3

Шестерни из нержавеющей стали с защитой от ржавчины.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

PB

Пластиковые конические шестерни

Модуль: 1 – 3
Передаточное число: 1,5 – 3
Материал: MC901
Закалка: нет : Эквивалент JIS 4

Нейлоновые шестерни можно использовать без смазки.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

DB

Литые конические шестерни

Модуль: 0,5 – 1
Передаточное отношение: 2 Недорогие шестерни, изготовленные методом литья под давлением. Подходит для легких нагрузок.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

BB

Втулки из металлокерамики

Nissei KSP

Шлифованные спиральные конические шестерни

Модуль: 1,5–6
Передаточное отношение : 1 — 2
Материал : SCM415
Закалка : Науглероживание
Покрытие зубьев : Шлифованные зубья
Сорт : JIS 0

Зубчатые колеса, которые были закалены и отшлифованы, имеют нулевой уровень точности, прочности, стойкости к истиранию и бесшумности. Вторичные операции могут быть даны кроме зубов.

Нажмите здесь, чтобы выбрать конические шестерни

Спиральные и прямые конические шестерни для конструкторов машин

Эта статья воспроизводится с разрешения.
Масао Кубота, Хагурума Нюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Зубчатые колеса, используемые при пересечении двух валов, основаны на двух конусах, находящихся в контакте качения с вершинами, сходящимися в точке пересечения двух осей и имеющими зубья на одинаковом расстоянии от вершин. Это так называемые конические шестерни. Вышеупомянутые конусы называются делительными конусами, а их половинные углы вершины называются углами делительного конуса.

Рисунок 8.1 Углы наклона конических зубчатых колес

На рисунке 8.1 предположим, что угол вала равен Σ , соответствующее количество зубьев z _i ( i = 1, 2 ), угловая скорость ω _i и угол делительного конуса (или просто угол наклона) ɣ _0i , то рассмотрим скорость вращения точки на common contact line of the cones at distance K from the apex :

ω ₁ K sin ɣ ₀₁ = ω ₂ K sin ɣ ₀₂
ɣ ₀₁ + ɣ ₀₂ = Σ, angular speed ratio ω ₁ /ω ₂ = z ₂ / z ₁

Therefore,
tan ɣ ₀₁ = sin Σ / [( z ₂ / z ₁ ) + cos Σ ] , tan ɣ ₀₂ = sin Σ / [( z ₁ / z ₂ ) + cos Σ ]

Normally, Σ = 90° so that :
tan ɣ ₀₁ = z ₁ / z ₂ , tan ɣ ₀₂ = z ₂ / z ₁ and ɣ ₀₁ + ɣ ₀₂ = 90°

In particular, when ɣ ₀₁ + ɣ ₀₂ = 45° , коническая шестерня называется угловой шестерней. Кроме того, когда Σ ≠ 90°, как показано на рисунке 8.2, называется угловой передачей.

Рисунок 8.2 Угловая шестерня

Когда большая шестерня имеет угол наклона 90°, она называется коронной шестерней. Он эквивалентен зубчатой ​​рейке в прямозубом зубчатом колесе и становится основой для формы зубьев и нарезки зубьев.

Конические зубчатые колеса делятся на прямозубые конические зубчатые колеса и спирально-конические зубчатые колеса в зависимости от линий их зубьев на делительном конусе. Конические зубчатые колеса и торцевые зубчатые колеса также можно рассматривать как принадлежащие к группе спирально-конических зубчатых колес. Однако, поскольку они не основаны на делительном конусе и основаны на специальном методе нарезания зубьев, они обсуждаются отдельно от спирально-конических зубчатых колес.

Эффективность конических зубчатых колес

Поскольку большинство конических зубчатых колес представляют собой шестерни с пересекающимися валами, их зацепление почти всегда представляет собой контакт качения, поэтому их общий КПД высок, обычно 98-99%.

Прямые конические шестерни

Конические шестерни представляют собой конические шестерни, которые передают движение между двумя пересекающимися валами. Прямые конические шестерни — самые простые из этих конических шестерен, их зубья прямые и направлены к вершине конуса. Их легче изготовить, чем спирально-конические шестерни, и они не создают тяги внутрь (в отрицательном направлении), что упрощает конструкцию подшипника. С другой стороны, у них есть недостаток, заключающийся в том, что они не могут стачивать зубы после термической обработки.

Прямые конические шестерни делятся на две группы: профильные со смещением типа Глисона и непрофильные со смещением, называемые стандартным типом или типом Клингельнберга. В целом, в настоящее время наиболее широко используется система Глисона. Кроме того, использование компанией Gleason метода коронки зубьев, называемого шестернями Coniflex, позволяет производить шестерни, которые допускают незначительные ошибки при сборке или смещение из-за нагрузки, и повышает безопасность за счет устранения концентрации напряжений на краях зубьев.

Прямые конические зубчатые колеса обычно используются при относительно низких скоростях (окружная скорость менее 2 м/с). Их часто не используют, когда необходимо передать большие усилия. Как правило, они используются в станочном оборудовании, печатных машинах и дифференциалах.

Спиральные конические шестерни

Конические шестерни представляют собой конические шестерни, которые передают движение между двумя пересекающимися валами. Спирально-конические зубчатые колеса — это один из типов, в которых зубья изогнуты по спирали. В отличие от прямых конических шестерен, эти зубья контактируют друг с другом постепенно и плавно от одного конца к другому. Зацепление зубьев осуществляется, как и в прямозубых конических передачах, контактами качения на поверхности делительного конуса.

Что касается конструкции и нарезания зубьев, так же, как и в прямозубых конических зубчатых колесах, тип Глисона наиболее широко используется в спирально-конических зубчатых колесах. Тем не менее, в Германии тип Клингельнберга с одинаковой глубиной зуба на носке и пятке все еще широко используется.

Преимущество спирально-конических зубчатых колес состоит в том, что после термической обработки они могут шлифовать зубья, что позволяет производить высокоточные зубчатые колеса. Кроме того, поскольку коэффициент контакта зубьев выше, чем у прямых конических шестерен, шум и вибрация снижаются, и они лучше подходят для высокоскоростных приложений. Например, шум и вибрация заметно снижаются при высокой рабочей скорости (более 10 м/с). Они также прочнее и долговечнее, чем прямые конические шестерни, что позволяет работать при более высоких нагрузках. С другой стороны, сложнее изготовить
спирально-конических зубчатых колес и требует внимания в отношении изменения направления тяги в зависимости от угла поворота и закручивания. Это некоторые из недостатков.

При использовании правая спираль сопрягается с левой спиралью. Что касается их применения, они часто используются в автомобильных редукторах и станках.

Форма зубьев спиральных конических шестерен

Эта статья воспроизводится с разрешения.
Масао Кубота, Хагурума Нюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Спирально-конические зубчатые колеса представляют собой зубчатые колеса, зубья которых расположены на делительном конусе по изогнутым линиям, что обеспечивает бесшумную работу даже на высоких скоростях. В частности, когда окружная скорость превышает 5 м/с, трудно добиться бесшумной работы, и использование спирально-конических зубчатых колес считается желательным. Рис. пересечение поверхности коронки зуба и поверхности шага). Если это рассматривать как логарифмическую закрученную линию, угол наклона формы зуба будет постоянным независимо от радиуса, что является наиболее желательным с точки зрения зацепления зубьев. Однако для нарезки зуба это не удобно и в действительности используются несколько кривых, более подходящих для нарезки. Как показано на рис. 8.13, это наклонные прямые (форма Райнекера) [их иногда называют косозубыми коническими зубчатыми колесами], дуги окружности (форма Глисона) и эвольвенты (форма Клингельнберга). Кроме них, существуют трохоидные (форма Эрликона, форма Фиата) и спираль Архимеда и др.

В частности, как показано на рисунке 8.14, когда форма зуба представляет собой дугу окружности, а угол наклона в средней точке формы зуба равен 0, это называется передачей Зерола. В то время как нагрузка на зуб Zerol такая же, как и на прямой зуб, зацепление более плавное. Все зубчатые колеса с дугой окружности, кроме зубчатых колес Zerol, иногда называют косозубыми коническими зубчатыми колесами.

Рисунок 8.14 Коническая шестерня Zerol

В точке на линии зуба, где она пересекает образующую делительного конуса под углом β, если начерчено перпендикулярное поперечное сечение, то эквивалентное количество зубьев прямозубой шестерни z _VI IS

Z _{VI = Z I / COS ϓ 0I COS ^{3 .}} . относится к углу давления на сферическую поверхность α _s как

tan α _s = tan α _n / cos β

конец зубьев, если зубья изгибаются по часовой стрелке, это правая спираль, а если зубцы изгибаются против часовой стрелки, это левая спираль. Для сопрягаемых конических зубчатых колес, если одно зубчатое колесо является правоспиральным, то противоположное зубчатое колесо является левоспиральным.

Коническая шестерня

Эта статья воспроизводится с разрешения.
Masao Kubota, Haguruma Nyumon, Tokyo: Ohmsha, Ltd., 1963.

Комбинация винтовых реек, которые перемещаются прямолинейно с помощью зубчатых колес, или конических зубчатых колес, направляемых через винтовую рейку, называется

коническим зубчатым колесом . Каждая шестерня считается похожей на косозубую шестерню на рис. 8.27, изменения модификации дополнения которой ориентированы в осевом направлении. Он образует точечный контакт там, где пересекаются контактные линии промежуточной рейки и каждой шестерни. Конические зубчатые колеса иногда используются вместо конических зубчатых колес, когда нагрузка невелика, потому что их можно нарезать с помощью модифицированных червячных станков или зуборезных станков, или путем прикрепления вспомогательного оборудования. В случае параллельных осей она становится конической сдвинутой шестерней (см. стр.93) и делает точечный контакт. Рис. Люфт необходим, чтобы компенсировать производственную ошибку и сохранить толщину масляной пленки на поверхности зубчатого колеса.

Зубчатый контакт

• На контакт зубьев конической шестерни влияют погрешность угла вала, погрешность оси вала и погрешность монтажного расстояния.
• Регулировка люфта также изменяет контакт зубьев, поскольку изменяется монтажное расстояние.

Допуск коробки передач для конической передачи

1	Допуск угла вала	+2′ — 0
2	Несоосность вала	±0,025
3	Монтажное расстояние	±0,025
4	Биение опорной поверхности крепления	0,025 или менее
5	Установить биение цилиндрической поверхности	0,025 или менее

Показанные выше допуски являются общепринятыми ожидаемыми значениями и могут рассматриваться как ориентировочные.

Технические условия для зубчатых контактов

1. Пик
2. Низ
3. Внутренний конец
4. Внешний конец
5. Направление следа зуба
6. Глубина зуба

Контакт зубьев конической шестерни 1

Предотвращение сильного краевого контакта вдоль направления следа зуба в пределах 10 % длины следа зуба от обоих краев следа зуба

1. Внутренний конец
2. Внешний конец
3. Прочный краевой контакт NG
4. Прочный краевой контакт NG

Контакт с зубьями конической шестерни 2

Предотвращение сильного контакта по глубине зуба вблизи вершины или основания зуба шестерни

1. Внутренний конец
2. Внешний конец
3. Сильный пиковый контакт NG
4. Прочный нижний контакт NG

Контакт зуба конической шестерни 3

Контакт зуба должен включать центр рабочей глубины

1. Внутренний конец
2. Внешний конец
3. Лучшее расположение у внутреннего конца

Ошибка сборки и контакт зуба шестерни

• Ошибка сборки шестерни появляется на контакте зуба
• Предпочтителен контакт зубьев вблизи внутреннего конца, как показано справа
• Влияние ошибки сборки на контакт зубьев показано ниже

1. Внутренний конец
2. Внешний конец

Зубчатый контакт с ошибкой монтажного расстояния

Слишком короткое монтажное расстояние

Слишком большое монтажное расстояние

При регулировке люфта с монтажным расстоянием контакт зубьев ухудшается, если перемещать только одну шестерню

Контакт зуба с ошибкой смещения (перекос вала)

При наличии ошибки оси вала (ошибка смещения или перекос вала) контакт зуба становится диагональным

Контакт зуба с ошибкой угла вала

Слишком большой угол наклона вала

Слишком маленький угол вала

Контакт зубьев при приложении нагрузки

Поскольку каждая шестерня имеет угол давления, при приложении нагрузки действует сила, исходящая от другой шестерни.

Затем эта сила упруго деформирует вал, коробку передач, подшипник и, в конечном счете, ухудшает контакт зубьев при приложении нагрузки.

Изменение контакта зубьев в зависимости от нагрузки 1

Без нагрузки

1. Обеспечьте контакт зубьев ближе к внутренней стороне при отсутствии нагрузки.

С нагрузкой

2. При приложении нагрузки контакт зубьев смещается к внешнему концу из-за изгиба вала. Зубной контакт становится большим, так как поверхность зуба упруго деформируется.

Изменение контакта зубьев в зависимости от нагрузки 2

Без нагрузки

Под нагрузкой

При приложении нагрузки ошибка угла вала и ошибка смещения возникают одновременно из-за изгиба вала

Контакт зубьев конической шестерни и жесткости вала

• Если шестерня плавно перемещается вручную при разгрузке, но при работе создает шум и вибрацию, контакт зубьев может быть нарушен из-за недостаточной жесткости внутренней части редуктора
• При сборке можно отрегулировать только ошибку расстояния сборки. Однако ошибка смещения и ошибка угла вала зависят от погрешности изготовления и жесткости редуктора, поэтому необходимо повысить жесткость на этапе проектирования
• Одна шестерня становится односторонней опорой, и контакт зубьев может ухудшиться при приложении нагрузки

Конструкция для повышения жесткости вала

Если жесткость вала низкая, контакт зубьев может ухудшиться при приложении нагрузки, даже если контакт зубьев хороший в собранном виде

1. Толстый вал / опора с обеих сторон / короткая выступающая часть подшипника

Как проверить контакт зубов

• Нанесите тонкий слой сурика или что-то подобное на поверхность зуба
• Поверните шестерню и проверьте расположение красного стержня, перенесенного на другую шестерню

Как проверить люфт

• Блокировка одной передачи
• Поместите циферблатный индикатор на поверхность зуба другой шестерни
• Переместите последнюю шестерню и считайте значение на циферблатном индикаторе

Контакт зубьев шестерни

• Стандарт контакта зубьев, установленный Японской ассоциацией производителей зубчатых колес (JGMA): JGMA1002-01(2003)
• Этот стандарт описывает соотношение, распределение, точность, методы измерения и методы регистрации с использованием JIS B 1704:19.