IMG00057

5. PRZEKŁADNIE ZĘBATE 5.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE

= 1(2).

21(2).

dfe i(₂) — d_ei(2)— 2,4ni(e cos 6

1(2)’

Przekładniami mechanicznymi nazywamy mechanizmy służące do przenoszenia energii, co zazwyczaj połączone jest ze zmianą prędkości i odpowiednią zmianą sił i momentów, czasem również ze zmianą charakteru mchu.

Potrzeba wprowadzenia przekładni pomiędzy silnikiem a maszyną roboczą podyktowana jest wymaganiami funkcjonalnymi, konstrukcyjnymi lub gospodarczymi. Bezpośrednie powiązanie silnika z maszyną roboczą jest w wielu przypadkach utrudnione. O potrzebie wprowadzenia przekładni decydują często: wzgląd na rozwiązanie konstrukcyjne całości maszyny, bezpieczeństwo pracy, wygoda obsługi itd.

Zębata przekładnia mechaniczna składa się z dwóch lub więcej kół przenoszących energię w skutek ich zazębienia.

W przekładniach zębatych stosowanych w budowie maszyn najbardziej rozpowszechniony jest zarys ewolwentowy. Spełnia on podstawowe wymagania dotyczące ciągłości mchu i stałości przełożenia.

Zarys ewolwentowy ma następujące zalety:

-    zęby kół można wykonać między innymi za pomocą noża zębatkowego z zębami o zarysach prostoliniowych, dających się łatwo i dokładnie wykonać;

-    za pomocą tego samego narzędzia można wykonać koła o różnych liczbach zębów, które następnie dają się kojarzyć w dowolne pary, bez względu na liczbę zębów w każdym kole;

-    zęby mogą być wykonane metodą obwiedniową, zapewniającą nie tylko dużą wydajność, ale też dużą dokładność wykonania;

-    kierunek działania siły międzyzębnej nie ulega zmianie podczas pracy, pokrywa się bowiem z kierunkiem wspólnej stycznej do okręgów zasadniczych, co ma poważny wpływ na charakter pracy przekładni, gdyż odpada jeden z czynników wywołujących procesy drgania.

-    za pomocą tego samego narzędzia można wykonać zęby z przesunięciem, których zarys odpowiada innej części tej samej ewolwenty.

Główną wadą ewolwentowego zazębienia zewnętrznego są stosunkowo duże naciski jednostkowe między zębami, wynikające z tego, że zęby stykają się wypukłościami, co zmniejsza wypadkowy promień krzywizny. Na skutek tej wady w kołach ewolwentowych stosuje się materiały o podwyższonej wytrzymałości na naciski (naprężenia stykowe).

Podczas przenoszenia momentu obrotowego normalna siła w zazębieniu F_n wywołuje naprężenia stykowe a„ na powierzchni zęba i zginające o> w jego przekroju. Naprężenia te nie są naprężeniami stałymi, lecz naprężeniami zmieniającymi się. Naprężenia zmienne są przyczyną zmęczeniowego zniszczenia zębów: pittin-gu na powierzchni roboczej zębów oraz złamania zębów.

Pitting jest podstawowym rodzajem zniszczenia powierzchni roboczych zębów przekładni zamkniętych. Warunkiem zapobiegania pittingu jest dotrzymanie warunku Oh $ Ohp, gdzie ouf - dopuszczalne naprężenia stykowe. Warunkiem zapobiegania złamania zmęczeniowego zębów jest dotrzymanie warunku o> <: o_FF, gdzie o_FP -dopuszczalne naprężenia gnące.

Dla otwartych przekładni zębatych podstawowym rodzajem zniszczenia zębów jest zużycie ścierne. Dotychczas jeszcze nie zostały opracowane metody obliczeń na zużycie, ale jest wiadomo, że zużycie zależy w pierwszej kolejności od nacisków powierzchniowych. W związku z powyższym obliczanie przekładni otwartych przeprowadza się z warunku o_H ^ o nr, skąd wyznacza średnicę zębnika i zakładając z,~17 określa wartość modułu m. Otrzymaną w taki sposób wartość m, przyjmując pod uwagę zużycie zęba zwiększa się o 50% i zaokrągla do wartości z szeregu znormalizowanego.

Podstawowe kinematyczne i geometryczne zależności Przekładnie walcowe:

-    moduł normalny, mm m„;

-    średnice okręgów kół zębatych, mm

-    tocznych    d_w 1(2)= ^mn z_1{2)/cos/S;

-    wierzchołków zębów d_a i_(2|=    (z,₍₂₎/cos0 + 2);

- stop zębów    df\(i) = m„ (z₎₍₂₎/cos0-2,5);

-zasadniczych    db i(₂)⁼ d_wimcosa\

-    odległość osi, mm    a_w = 0,5(d_w\+d_wl)\

-    przełożenie    u = n_l/n₂=d_w2/d_wX-z₂/zi,

-    kąt pochylenia linii zęba, st. dla przekładni:

-    o zębach prostych /S = 0°;

-    o zębach skośnych p = (8°...22°);

-    szerokość wieńca, mm:

-    koła zębatego    b₂=i/_u d_w \ = i>_boo*;

-zębnika    b^ = b₂+ (3...5) mm;

-    prędkość kół, m/s    ■l9=^xd_w^n\/(60■\0^,)■

Przekładnie stożkowe:

-    moduł, mm:

- w przekroju średnim    m _m;

-    w przekroju zewnętrznym m_K\

-    kąty stożków podziałowych, st.

<5, = arc tg (1/u); ó₂=arctg(u);

-    średnice okręgów kół zębatych, mm:

-    w przekroju średnim d_m I(2)= m_mz_](2);

-    podziałowych w przekroju zewnętrznym

de 1(2) = m_tez_u

- wierzchołków zębów d_oei(2)= d_c]m+2 m_te cos 6

-    stop zębów

-    przełożenie

u = njn₂-d_m2/d_mi=z₂lz\= tg <5₂= tglAJi;

-    kąt pochylenia linii zęba, st. dla przekładni:

-    o zębach prostych p = 0°;

-    o zębach kołowych p = (25°, 30°, 35°, 40°);

-    prędkość kół, m/s i? =nd_mI n i/(60 10³)-