HPIM5165

Straty energii w przekładniach zębatych jednostopniowych z kołami walcowymi

0    zazębieniu zewnętrznym wykonanych średnio dokładnie nie przekraczają 2%, a w przekładniach dwustopniowych 3-r4%. W przypadku dokładnego wykonania

1    montażu oraz optymalnego wyboru cech konstrukcyjnych uzyskuje się wysokość strat nie przekraczającą I %, a nawet 0,4%. Przekładnie zębate górują pod tym względem nad innymi przekładniami mechanicznymi. Wyjątkiem są przekładnie ślimakowe, których sprawność jest znacznie mniejsza, a straty przenoszonej energii przekraczają wartość 8%. Opłacalność stosowania przekładni zębatych staje się więc ze względu na dużą sprawność oczywista, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę to, że dzięki powszechności występowania przekładni mechanicznych w układach napędowych maszyn przepływa przez te przekładnie większość wyprodukowanej w świecie energii. Korzyści ze stosowania przekładni zębatych wiążą się także z możliwością uzyskania mniejszych wymiarów i masy przekładni, a więc z mniejszymi kosztami materiałowymi. Dla porównania na rys. 3.4 przedstawiono schematycznie wymiary zewnętrzne różnych przekładni mechanicznych: pasowych z pasem płaskim i klinowym, łańcuchowej i zębatej. Porównanie wska-

RYS. 3.4. Porównanie wymiarów przekładni: a - pasowej z pasem płaskim, b - pasowej z pasem klinowym, r - łańcuchowej z łańcuchem rolkowo-tulejowym czierorzędowym o podziałce p = 31.75 mm oraz d - zębatej walcowej o zębach prostych przy twardości na roboczych powierzchniach zębów 240 HB. Przełożenie wszystkich przekładni i = 4,3, przenoszona moc 135 kW. praca ciągła

żuje na zdecydowaną wyższość przekładni zębatej pod względem miniaturyzacji układu napędowego, mimo że przyjęto w tej analizie przekładnię o stosunkowo małej twardości boków zębów (240 HB), a więc niezbyt dużej nośności. Wymiary zewnętrzne dwustopniowych przekładni zębatych z kołami walcowymi są porów-n> walne z wymiarami przekładni ślimakowych, także globoidalnych, co widać na rys. 3.5.

Biorąc powyższe pod uwagę, uzyskanie napędu odznaczającego się małymi wymiarami zewnętrznymi, małą masą. małymi stratami energetycznymi przy dużej niezawodności możliwe jest jedynie w przypadku zastosowania przekładni zębatych. W związku z tym w siłowych napędach współczesnych maszyn roboczych, w tym transportowych, wykorzystywane są przede wszystkim przekładnie zębate. Stosuje się je do napędu śmigieł samolotów i śmigłowców, śrub okrętowych. w układach napędowych lokomotyw spalinowych i elektrycznych, wago-

RYS. 3.5. Wymiary zewnętrzne przekładni: a) ślimakowej walcowej, b) ślimakowej globoidalnej, c) walcowej dwustopniowej (zęby zębników hartowane powierzchniowo do twardości ok. 45 HRC. zęby kół ulepszone do twardości 220 HB). d) walcowej dwustopniowej (zęby zębników i kól nawę-glane i hartowane do twardości ok. 58 HRC). Porównanie wymiarów wymienionych przekładni (e). Przełożenie przekładni i = 21. moc na wale napędzanym 19 kW. Praca ciągła

nów metra i tramwajów, samochodów i ciągników. W przekładnie zębate wyposaża się z reguły układy napędowe maszyn stacjonarnych przenoszących duże moce. Należy zaznaczyć, że mają one szerokie zastosowanie także w układach przenoszących małe moce, w różnorodnych automatach oraz w przyrządach pomiarowych.

Przekładnie zębate wypierają przekładnie innych rodzajów (cierne, cięgnowe itp.), których zastosowanie w układach napędowych maszyn powinno ograniczać się tylko do tych przypadków, gdy zastosowanie przekładni zębatych staje się nieracjonalne (np. w przypadku wysokich wymagań co docichobieżności, w układach samohamownych, w razie braku potrzeby stałości przełożenia, konieczności przeniesienia napędu na większe odległości przy braku ograniczeń wymiarów, masy itp.).

Najczęściej przekładnie zębate są stosowane w celu zmniejszenia prędkości kątowych, tj. jako reduktory, gdyż zazwyczaj prędkość kątowa wału silnika jest większa niż prędkość kątowa wału maszyny roboczej. Potrzeba taka występuje w maszynach przeznaczonych do transportu, w tym także w samolotach. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowych silników, w szczególności turbin gazowych,