background image

1

Przekladnie zebate cz. 2

W rozwazaniach nad prawem Willisa wykorzystano 
rzuty predkosci na kierunek normalnej N-N.  
 
W dalszej czesci  zajmiemy sie rzutami predkosci na 
kierunek stycznej T-T do zarysów zeba w punkcie 
przyporu B

RZUT PREDKOSCI NA 

KIERUNEK T-T

background image

2

Poslizg zebów

background image

3

Predkosc poslizgu V

s

 mozna latwo wyznaczyc, 

rozpatrujac ruch wzgledny kola 1 wzgledem kola 2. 
Ruch ten jest ruchem obrotowym wokól chwilowego 
srodka obrotu, który jest biegunem zazebienia C. 
Predkosc katowa tego ruchu jest predkoscia kola 1  
wzgledem 2 i wynosi 

2

1

12

ω

ω

ω

+

=

 

PREDKOSC POSLIZGU

predkosc poslizgu V

s

 która jest predkoscia punktu B nalezacego 

do zarysu zeba kola 2, Wyraza sie wiec prostym wzorem 

 

)

(

2

1

12

ω

ω

ω

+

=

=

e

e

v

s

 

(49) 

gdzie: e – jest odlegloscia wzdluz normalnej NN od punktu styku 
B do bieguna zazebienia C.

PREDKOSC POSLIZGU

background image

4

latwy sposób mozemy otrzymac stosunek V

s

/V, gdzie 

 

2

2

1

1

w

w

r

r

v

ω

ω

=

=

  

jest predkoscia na obwodzie kól tocznych.  

Stosunek ten jest nazywany poslizgiem 
jednostkowym.  

Po prostych przeksztalceniach otrzymujemy 

)

1

(

)

1

(

12

2

2

1

2

+

=

+

=

i

r

e

r

e

v

v

w

w

s

ω

ω

 

POSLIZG JEDNOSTKOWY

Poslizg zebów

• Bezwzgledna wartosc predkosci poslizgu zebów wzrasta w 

miare oddalania sie punktu przyporu B od punktu tocznego 
C.

• Bezwzgledna wartosc predkosci poslizgu zebów wzrasta ze 

wzrostem sumy predkosci(

ω

1

2

).

• Zwroty wektorów 

ω

1

ω

2

dla zazebienia zewnetrznego sa

przeciwne, a dla zazebienia wewnetrznego zgodne. Stad 
poslizgi  w  zazebieniu zewnetrznym sa wieksze niz w 
zazebieniu wewnetrznym.

• Zeby zuzywaja sie bardziej u wierzcholka i w dolnej czesci 

podstawy niz w punktach polozonych w poblizu walca 
tocznego. Intensywnosc zuzycia maleje ze wzrostem 
twardosci zebów na powierzchniach roboczych. 

background image

5

ZASADA CIAGLOSCI ZAZEBIENIA

LICZBA PRZYPORU

background image

6

Odcinek przyporu B

1

B

2

g

α

= dlugosc luku DE

ZASADA CIAGLOSCI ZAZEBIENIA

Przed wyjsciem z przyporu jednej pary zebów musi rozpoczac 

wspóldzialanie nastepna para.  

Wprowadza sie pojecie liczby przyporu:  

b

p

g

α

α

ε

=

 

g

α

 −

 dlugosc odcinka przyporu (odcinek wyznaczony przez czas zazebienia 

jednej pary zebów) 
p

b

 – podzialka zazebienia  

 

ZASADA CIAGLOSCI ZAZEBIENIA 

 

          

1

>

=

b

p

g

α

α

ε

       – warunek teoretyczny 

          >1,1 – warunek praktyczny (uwzglednia 

                           ugiecie zebów i odchylki wykonania) 

background image

7

Liczba przyporu

Punkty charakterystyczne linii przyporu

background image

8

Rozklad obciazenia na dlugosci odcinka przyporu

Schemat prostej przekladni obiegowej

background image

9

Elementy skladowe

• kolo centralne 1 -

sloneczne,

• kolo centralne 2,

• jarzmo kól obiegowych,

• kola obiegowe (satelity) 

ulozyskowane w jarzmie.

Przekladnie planetarne

Przekladnie, w których os chociaz jednego 

kola jest ruchoma wzgledem obudowy, 
nazywamy przekladniami obiegowymi lub 
planetarnymi.

background image

10

Zalety

• Sumowanie momentów i mocy pochodzacych 

z kilku napedów.

• Rozdzial momentów i mocy na kilka 

odbiorników.

• Latwy sposób zmiany przelozenia przez 

zahamowanie jednego z jej elementów.

• Mozliwosc uzyskania duzych przelozen.

• Wspólosiowosc walu czynnego i biernego. 

Zalety

• Wielodroznosc przeplywu mocy.

• Male gabaryty i masa.

• Zazebienia wewnetrzne - mniejsze zuzycie 

tarciowe i naciski powierzchniowe.

background image

11

ILUSTRACJA ZMIANY PRZELOZENIA

PRZEKLADNI PLANETARNEJ 

Cztery warianty pracy przekladni

Przypadek 1

Jarzmo jest nieruchome, na stale zwiazane z 

obudowa przekladni.

• nie spelnia podstawowego warunku 

przekladni obiegowej,

• przekladnia trójdrozna, 

• przelozenie -11 < i < -1,7

background image

12

Cztery warianty pracy przekladni

Przypadek 2

Kolo centralne 1 (sloneczne) jest nieruchome, 

na stale zwiazane z obudowa przekladni.

• reduktor,

• przekladnia obiegowa, 

• przelozenie 1,09 < i < 1,82.

Cztery warianty pracy przekladni

Przypadek 3

Kolo centralne 2 jest nieruchome, na stale 

zwiazane z obudowa przekladni.

• reduktor,

• przekladnia obiegowa,

• np. napedzane kolo 1 a odbiór na jarzmie, 

• przelozenie 2,1 < i < 11.

background image

13

Cztery warianty pracy przekladni

Przypadek 4

Zaden z elementów nie jest unieruchomiony.

Przekladnia ma dwa stopnie swobody.

W przypadku przylozenia momentów do dwu 

walów nie dziala.

W przypadku przylozenia 3 momentów dziala 

jako sumujaca lub róznicujaca moce i 
momenty.

Uszkodzenia przekladni zebatych

• pitting,

• zlamanie zeba zmeczeniowe i dorazne,

• zatarcie wspólpracujacych powierzchni 

bocznych,

• zuzycie scierne,

• odksztalcenia plastyczne.

background image

14

Uszkodzenia przekladni:

a-zlamanie zmeczeniowe, b-zlamanie dorazne, 

c-pitting, d-zatarcie

Pittingiem nazywamy uszkodzenia powierzchni boków zebów w
postaci wykruszen.
Wystepuje zazwyczaj w okolicy kól tocznych lub nieco ponizej.
Pitting jest skutkiem istnienia nacisków i wystepowania smaru na
powierzchni boków zebów.

background image

15

Rozrózniamy :

Pitting przemijajacy – wynik nadmiernej 

chropowatosci boków zebów (szczególnie 
przy zebach miekkich)

Pitting postepujacy (progresywny) –

wystepuje na calej flance zeba. Jest to 
rodzaj uszkodzen zmeczeniowych 
pojawiajacych sie przy wystepowaniu 
duzych nacisków. Efektem pittingu
postepujacego jest zmiana krzywizny boku 
zeba ponizej kola tocznego.

Zatarcie wspólpracujacych powierzchni 

bocznych

Przebieg:

• wzrost temperatury,

• spadek wlasnosci smarnych smaru,

• metaliczny styk powoduje mikrospajania,

• nierównosc powierzchni powoduje wzrost 

temperatury.

background image

16

Odksztalcenia plastyczne

Wystepuje w 

przypadku stali 
nieulepszonych 
lub zeliwa 

albo

przy duzych 

uderzeniach

Weryfikacja zazebienia

• Naciski na bok zeba

• Zlamanie zeba

• Zatarcie

background image

17

JEDNOSTKOWA SILA 

OBWODOWA 

 

Dla obliczen naprezen stopy zeba: 





=

mm

N

K

K

K

K

b

F

w

F

F

FV

I

t

F

t

β

α

Dla 

obliczen naprezen boku zeba: 
 
 





=

mm

N

K

K

K

K

b

F

w

H

H

HV

I

t

Ht

β

α

 

F

t

 – sila obwodowa 

b – szerokosc wienca  

K

FV

, K

HV

– wspólczynnik nadwyzek 

dynamicznych wewnetrznych

background image

18

K

α

- rozklad obciazenia na odcinku przyporu

Na zmiennosc obciazenia jednego zeba na 
odcinku przyporu maja wplyw:

•- sztywnosc zazebienia, która zmienia sie
wzdluz odcinka przyporu,
•-bledy podzialki zasadniczej,
•- szerokosc wienca,
•- wielkosc zebów,
-liczba przyporu

background image

19

LICZBA BEZPIECZENSTWA DLA 

BOKU ZEBA 

 
 

H

H

H

σ

σ

δ

lim

=

 

 
 

σ

H lim

 – naprezenie krytyczne dla boku  

background image

20

Naciski na bok zeba

HERTZ/BIELAJEW 

 

2

1

2

1

2

g

g

g

g

W

z

Ht

M

H

+

=

σ

 

z

M

 – wspólczynnik wplywu tworzyw 

g

1,2

 – promienie krzywizn zarysów zebów 

 

background image

21

NAPREZENIA HERTZ`A W PUNKCIE 

BIEGUNOWYM C 

 

ε

σ

z

z

z

i

i

d

W

M

H

Ht

H

+

=

1

1

 

z

H

 – liczba wplywu zarysu boku zeba 

 

tw

t

b

H

tg

z

α

α

β

=

2

cos

cos

 

z

ε

 

? liczba wplywu wskaznika zazebienia 

b

z

β

ε

α

ε

cos

1

=

 

background image

22

LICZBA BEZPIECZENSTWA  

NA ZLAMANIE 

 
 

F

F

F

σ

σ

δ

lim

=

 

 

σ

F lim

 – naprezenie krytyczne u 

podstawy zeba 

  

background image

23

Naprezenia kryterialne stopy zeba: 
 

β

ε

δ

Y

Y

Y

m

W

F

n

Ft

F

=

 

gdzie: 

W

Ft

 – jednostkowa sila obwodowa: 

Y

F

 – liczba ksztaltu zeba  

Y

ε

 

- liczba uwzgledniajaca wplyw 

czolowego wskaznika  zazebienia 
Y

β

 

- liczba wplywu kata pochylenia linii 

zeba 

gdzie: 

β

α

F

F

v

I

t

Ft

K

K

K

K

b

F

W

=

 

Smarowanie przekladni zebatych

CEL:

• zmniejszyc tarcie,

• odprowadzic ciepla,

• zabezpieczenie przed korozja.

Dwa sposoby smarowania:

• zanurzeniowo-rozbryzgowe

• natryskowe

Smarowanie zanurzeniowe

-

H=(1

÷

6)*m  

H- zanurzenie

-

Graniczna predkosc obrotowa

background image

24

Smarowanie kapielowe 

(zanurzeniowo-rozbryzgowe)

Smarowanie 

kapielowe

ze zgarniaczem 

oleju

background image

25

Smarowanie kapielowe z dodatkowa 

wanna kapielowa

Zalecana ilosc oleju w wannie

V

P

z

=

÷

+

+



( ,

)

,

cos

,

3 5 11

0 1

0 03

2

1

0

β

υ

V-ilosc oleju (dm3)

P- przenoszona moc [kW]

z

1

-liczba zebów zebnika

β

0

-kat pochylenia zebów skosnych

υ

-predkosc obwodowa [m/s]

background image

26

Schemat smarowania natryskowego

Sposób 

rozprowadzania 

oleju 

w przekladni

background image

27

Dysze doprowadzajace olej do kól

Oslona zapewniajaca prawidlowe smarowanie 

duzego kola

background image

28

Graniczne predkosci obwodowe kól, powyzej 

których nalezy stosowac smarowanie natryskowe

• zab wchodzi w zazebienie po obrocie 270

0

, liczac od 

miejsca zanurzenia

• zab wchodzi w zazebienie po obrocie o 90

0

, od 

miejsca zanurzenia

υ

ν

max

,

=

0 7

2

m

h

υ

ν

max

=

2

2

m

h

m-modul [mm], 
v-lepkosc kinematyczna oleju [mm

2

/s], 

h-suma nierównosci chropowatosci powierzchni obu kól [

µ

m], 

υ

max

-graniczna predkosc obwodowa [m/s]