Зубчатые передачи и колеса классифицируются по следующим признакам
1. По взаимному расположению геометрических осей валов - оси валов параллельные (цилиндрические); оси валов пересекаются (конические); оси валов перекрещиваются (гиперболоидные, винтовые, гипоидные, червячные).
Наибольшее распространение в строительных машинах нашли цилиндрические, конические и червячные передачи.
2. По расположению зубьев относительно образующей колес - прямозубые, косозубые, шевронные и с криволинейным зубом.
Прямозубые передачи применяют преимущественно при невысоких и средних окружных скоростях, при большой твердости зубьев. Прямозубые колеса используют в планетарных и открытых передачах, а также при необходимости осевого перемещения колес для переключения скоростей в коробках передач.
Передача, состоящая из шестерни и зубчатой рейки, служит для преобразования вращательного движения шестерни в поступательное движение рейки и наоборот.
Косозубые передачи обеспечивают более плавную работу, позволяя уменьшить диаметр шестерни по сравнению с прямозубым зацеплением. При косозубых колесах в зацеплении одновременно находится большее число зубьев, чем при прямозубых, что позволяет передавать большие мощности при одинаковых габаритах передачи. Косозубые передачи применяют для ответственных передач при средних и высоких скоростях. Недостаток «косозубого зацепления - возникновение в передаче во время работы осевого усилия, что усложняет конструкцию опор, поскольку под действием этой силы колесо может сместиться вдоль своей оси. Этот недостаток отсутствует в шевронной передаче, которая подобна сдвоенной косозубой передаче с противоположным направлением зубьев. Осевые силы здесь уравновешиваются на самом зубчатом колесе. Шевронные колеса применяют в мощных редукторах.
3. По относительному расположению поверхностей вершин и впадин зубьев колес- с внешним и внутренним зацеплениями.
4. По конструктивному исполнению - открытые и закрытые (редукторы и коробки передач) передачи. В первых зубья колес работают в сухую или периодически смазываются. Вторые размещают в специальном корпусе с постоянным смазыванием мест зацепления зубьев.
5. По форме бокового профиля зубьев - эвольвентные, циклоидальные и круговые.
6. По числу ступеней - одноступенчатые и многоступенчатые.
Сложной зубчатой передачей называется такая передача, в состав которой входит более чем два зубчатых колеса. Различают два основных типа сложных зубчатых передач: геометрические оси всех колес неподвижны; геометрические оси некоторых колес подвижны (планетарные передачи).
Первые, в свою очередь, бывают рядными и ступенчатыми. Рядные применяют для передачи движения на значительные расстояния, а также в тех случаях, когда необходимо изменить направление вращения ведомого вала при неизменном направлении вращения ведущего. Ступенчатые передачи используют для получения больших передаточных отношений, а также в тех случаях, когда необходимо скачкообразно изменить скорость вращения ведомого вала при постоянном вращении ведущего.
Планетарные передачи имеют следующие преимущества: малые габариты и массу вследствие того, что мощность передается по нескольким потокам, численно равным числу сателлитов, и поэтому нагрузка на зубья в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз, удобны при компоновке машины вследствие соосности ведущих и ведомых валов; работают с меньшим шумом, что связано с меньшими размерами колес и при симметричном расположении сателлитов взаимным уравновешиванием сил; незначительные нагрузки на опоры, что позволяет упростить конструкцию опор и снизить потери в них; возможность получения больших передаточных отношений при небольшом числе зубчатых колес и малых габаритных размерах.
Основные недостатки: повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи; снижение КПД с ростом передаточного отношения.
Планетарные передачи используют как редуктор в силовых передачах строительных машин, автомобилей и тракторов. Они особенно эффективны в совокупности с электродвигателем или гидромотором.
Конические колеса применяют в передачах, у которых оси валов пересекаются под углом от 10 до 170°. Наибольшее распространение получили ортогональные передачи с углом 90°.
Конические передачи сложнее цилиндрических в изготовлении и при монтаже. Пересечение осей валов затрудняет размещение опор. Одно из конических колес, как правило, располагается консольно. При такой конструкции увеличивается неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Кроме того, в коническом зацеплении действуют осевые силы, из-за чего усложняются опоры. Все это приводит к тому, что нагрузочная способность конической передачи составляет лишь около 85 % по сравнению с цилиндрической. Несмотря на указанные недостатки, конические передачи широко применяют в тех строительных машинах, в которых валы необходимо расположить под углом.
ЛИТЕРАТУРА:
Основные источники:
1. И.Вереина., М.М.Краснов Техническая механика Издательский центр «АСАДЕМА», Москва , 2010 г.
2. Мовнини М.С., Израелит А.Б., Рубашкин А.Г. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1990.
3. Олофинская В.П.Техническая механика: Сборник тестовых заданий. – М.: Форум-Инфра-М, 2002.
4. Эрдеди А.А. , Эрдеди Н.А.Теоретическая механика. Сопротивление материалов. – М.: Высшая школа, Академия, 2001.
5. Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А.Детали машин. – М.: Высшая школа: Академия, 2001.
Дополнительные источники:
1. Аркуша А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов. – М.: Высшая школа, 1989.
2. Мархель И.И. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1986.
Интернет- ресурсы:
1. http://technical-mechanics.narod.ru/ Курс лекций по механике
2. http://www.ostemex.ru/ Курсы лекций по механике
3. http://www.decoder.ru/ Онлайн-преобразователь единиц измерения
4. Тесты по механике http://rostest.runnet.ru/cgi-bin/topic.cgi?topic=Physics
5. Интерактивный калькулятор измерений http://www.convert-me.com/ru