Przekładnia zębata jest to przekładnia mechaniczna w której równomierny ruch obrotowy jest przenoszony z koła zębatego napędzającego(czynnego) na koło napędzane(bierne) na skutek ich bezpośredniego zazębienia lub za pomocą koła pośredniczącego.
Koło zębate składa się z : zębów, wieńca zębatego i piasty koła.
Ewolwenta – linia będąca torem dowolnego punktu związanego z prostą toczącą się po okręgu bez poślizgu. Okrąg po ktorym toczy się prosta nazywany jest okręgiem
zasadniczym.
Zalety:
Jest zarysem sprzężonym. Zachowuje tę cechę także przy zmianie odległości osi
Jest łatwy do wykonania. Uniwersalność narzędzi obróbkowych do wielu koł. Możliwość uzyskania dużych dokładności i małej chropowatości powierzchni styku. Siła międzyzębna zachowuje stały kierunek w czasie wspołpracy zębów . Uniwersalność koł. Praca koł o rożnych ilościach zębow i tych samych cechach geometrycznych.
Wady:
Mała powierzchnia styku (stykają się dwie powierzchnie wypukłe)
Duże naciski są przyczyną zmniejszenia trwałości
Duże prędkości poślizgow przy zazębianiu i wyzębianiu się koł.
Zwiększone zużycie głow i podstaw zębow.
Liczba przyporu jest wskaźnikiem zazębienia, mowiącym ile par zębow jest jednocześnie we wspołpracy (średnio dla całego obrotu koł)
Geometria koła zębatego walcowego.
moduł koła zębatego - jest główną cechą charakteryzującą koło zębate, od modułu zależy wielkość średnicy koła podziałowego oraz wymiary zęba
m = p/π gdzie:
p - to podziałka
podziałka – odległość między odpowiadającymi sobie punktami leżącymi na bocznych
powierzchniach sąsiednich zębów
Moduły są znormalizowane a ich zalecane wielkości to:
0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,25; 1,50; 2; 2,5; 3; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20;
wysokość zęba – odległość od wierzchołka zęba do stopy zęba, ząb w kole zębatym dzielimy na głowę zęba ha, stopę zęba hf,
wysokość głowy zęba jest równa modułowi ha = 1 x m
wysokość stopy jest większa i wynosi hf = 1,25 x m
całkowita wysokość zęba wynosi h = 2,25 x m
Najważniejsze elementy koła zębatego walcowego z zębami prostymi to;
średnica wierzchołkowa ( zewnętrzna) da = m(z+2) mm
średnica stóp (wewnętrzna) df =m(z-2,5) mm
średnica podziałowa d, (przy współpracy dwóch kół zębatych walcowych wyobrażalne
walce podziałowe toczące się po sobie) d =z x m [mm]
Jak wynika z tego wzoru, średnica koła podziałowego jest równa liczbie zębów pomnożonej
przez moduł wyrażony w milimetrach.
luz wierzchołkowy C - luz między wierzchołkiem jednego koła zębatego a dnem wrębu drugiego współpracującego koła zębatego i wynosi:
C = hf – ha
Sprężynami i resorami nazywa się elementy sprężyste między sztywnymi elementami umieszczone w celu tłumienia energii kinetycznej względnego przemieszczenia lub w celu wstępnego ustalenia z odpowiednim napięciem wstępnym. SPRĘŻYNA ELEMENT KONSTRUKCYJNY CHAREKTERYZUJĄCY SIĘ DUŻĄ POJEMNOŚĆIĄ ENERGEYCZNĄ(ODKSZTAŁCALNOŚĆIĄ). Zadania: gromadzenie energii, wykonywanie pracy, łagodzenie uderzeń, wzbudzanie lub przejmowanie drgań z określonym tłumieniem.
W zależności od kształtu sprężyna przenosić może normalne lub styczne naprężenia albo oba rodzaje naprężen równocześnie.
Materiały na sprężyny muszą spełaniać wysokie i różnorodne wymagania takie jak:
-duza wytrzymałość doraźna i zmęczeniowa
-duża granica plastyczności
-duża granica spręzystosci
Wymagane włąsnośći sprężyste i wytrzymałościowe może mieć materiał sprężyny przed rozpoczęciem jej wytwarzania ( stan wyjściowy twardy) lub mogą one być mu nadane przez odpowiednia obróbkę cieplną ukształtowanej sprężyny( stan wyjściowy miękki)
Sprężyna spiralna wytwarzana jest z materiału taśmowego, ukształtowanego i wstępnie obciążonego tak, by
utworzyć ciasny zwój. Sprężyny takie używane są jako napędowe w ruchu liniowym i w całym zakresie ugięcia
wywierają niemal stałą siłę. Sprężyny spiralne mogą być montowane na różne sposoby i rozwijać się częściowo
lub całkowicie
W przekładniach cięgnowych ruch i energia przenoszona jest za pomocą cięgna, które ma postać paska, linki lub podobnego elementu, np. łańcucha. Cięgno jest dość sztywne w kierunku wzdłużnym (na rozciąganie), natomiast jest wiotkie na zginanie.
Przekładnia cięgnowa składa się co najmniej z trzech elementów konstrukcyjnych: członu czynnego, członu biernego i cięgna. Te dwa pierwsze mogą wykonywać ruch obrotowy, wahadłowy lub posuwisto-zwrotny. W tym trzecim przypadku możliwe jest wprowadzenie koła pośredniego
Przekładnie cięgnowe dzielą się na:
przekładnie pasowe
przekładnie linowe
przekładnie łańcuchowe
Teoretyczne
przełożenie przekładni pasowej wyraża się zależnością:it =
d2/d1 Gdzie:
d1 -
średnica skuteczna koła napędzającego
d2 -
średnica skuteczna koła napędzanego
Przekładnia
linowa -
w budowie maszyn przekładnia mechaniczna cięgnowa, w której
cięgnem jest lina.
Przekładnie
linowe znalazły zastosowanie w przypadkach, gdy moc przenoszona jest
na większą odległość (od kilku do kilkunastu metrów), przy
dużych obciążeniach i stosunkowo niskich prędkościach.
Przekładnia
łańcuchowa -
przekładnia mechaniczna cięgnowa, w której cięgnem jest łańcuch.
W takich przekładniach zęby kół łańcuchowych zazębiają się z
elementami łańcucha przenosząc w ten sposób napęd.
W
przekładniach łańcuchowych stosuje się dwa typu łańcuchów -
pierścieniowy i drabinkowy. Ze względu na zasadnicze różnice w
konstrukcji tych łańcuchów także koła tych przekładni mają
odmienne konstrukcje.
Główne właściwości przekładni cięgnowych
Zalety przekładni cięgnowych (w porównaniu do zębatych) są następujące.
Izolacja dynamiczna: gwałtowna zmiana momentu obciążenia (uderzeniowa zmiana momentu) jednego koła nie powoduje gwałtownej zmiany przyspieszenia drugiego koła;
Przeniesienie ruchu na większą odległość 1;
Brak luzów w przekładni;
Łatwa realizacja konstrukcyjna zmiany płaszczyzny ruchu (jeśli kąt jest niewielki, to można nawet zrezygnować z koła pośredniego);
Prostota konstrukcji, zatem mały koszt wykonania
Niedostatki przekładni cięgnowych są następujące.
Mała sprawność, szczególnie w przypadku paska klinowego (o przekroju trapezowym);
Przełożenie chwilowe zależy od wartości przenoszonego momentu – w przypadku pasków zębatych i łańcuchów ten wpływ jest jednak pomijalny