Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

ROTATE DE ROTĂ

PLANIFICAȚI LECȚII

1. Informații generale.

2. Clasificarea angrenajelor.

3. Parametrii geometrici ai angrenajelor.

4. Precizia conversiei parametrilor.

5. Relații dinamice în angrenaje.

6. Design roți. Materiale și tensiuni admisibile.

1. Informații generale

Angrenaj este un mecanism care, folosind angrenajul, transmite sau convertește mișcarea cu modificări ale vitezelor și momentelor unghiulare. Un tren de viteze este format din roți cu dinți care se îmbină pentru a forma o serie de mecanisme cu came care funcționează în serie.

Roțile dințate sunt folosite pentru a converti și transmite mișcarea de rotație între arbori cu axe paralele, de intersectare sau de intersectare, precum și pentru a converti mișcarea de rotație în mișcare de translație și invers.

Avantajele angrenajelor:

1. Raport de transmisie constant i.

2. Fiabilitate și durabilitate.

3. Compactitate.

4. Gamă largă de viteze transmise.

5. Presiune ușoară pe arbori.

6. Eficiență ridicată.

7. Usor de intretinut.

Dezavantajele angrenajelor:

1. Nevoia de fabricație și instalare de înaltă precizie.

2. Zgomot când se lucrează la viteze mari.

3. Imposibilitatea reglarii continue a raportului de transmisie

solutii i.

2. Clasificarea angrenajelor

Angrenajele utilizate în sistemele mecanice sunt variate. Sunt folosite atât pentru a reduce, cât și pentru a crește viteza unghiulară.

Clasificarea modelelor convertoarelor de viteze grupează angrenajele în funcție de trei criterii:

1. După tipul de angrenare dentară. În dispozitivele tehnice se folosesc roți dințate cu roți dințate exterioare (Fig. 5.1, a), interioare (Fig. 5.1, b) și cremalieră (Fig. 5.1, c).

Roțile dințate externe sunt utilizate pentru a converti mișcarea de rotație cu o schimbare a direcției de mișcare. Raportul de transmisie variază între –0,1 și –10. Angrenajul intern este utilizat atunci când este necesar să se transforme mișcarea de rotație menținând în același timp direcția. În comparație cu angrenajul extern, transmisia are dimensiuni de gabarit mai mici, un coeficient de suprapunere mai mare și o rezistență crescută, dar este mai dificil de fabricat. Angrenajul cu cremalieră este utilizat la transformarea mișcării de rotație în mișcare de translație și invers.

2. După poziţia relativă a axelor arborelui transmisiile se disting prin roți cilindrice cu axe ale arborelui paralel (Fig. 5.1, A ), roți conice cu axe care se intersectează (Fig. 5.2), roți cu axe care se intersectează (Fig. 5.3). Roțile de viteză cu roți conice au un raport de transmisie mai mic (1/6 i 6), sunt mai complexe de fabricat și de exploatat și au sarcini axiale suplimentare. Roțile elicoidale funcționează cu alunecare crescută, se uzează mai repede și au o capacitate de încărcare redusă. Aceste angrenaje pot oferi diferite rapoarte de transmisie cu aceleași diametre ale roților.

3. Prin amplasarea dinților în raport cu generatoarea jantei

Există roți dințate cu dinți drepti (Fig. 5.4, a), roți dințate elicoidale (Fig. 5.4, b), roți dințate chevron (Fig. 5.5) și cu dinți circulari.

3. Parametrii geometrici ai angrenajelor

LA principalii parametri geometrici ai angrenajelor (Fig. 5.6) includ: pasul dinteluiР t, modulul m (m = P t /), numărul de dinți Z, diametrul d al cercului de pas, înălțimea h a a capului de pas al dintelui, înălțimea h f a piciorului de pas al dintelui, diametrele d a și d f ale cercurile vârfurilor și văilor, lățimea inelului dințat b.

Diametrul cercului de pas d = mZ. Cercul de pas împarte dintele roții într-un cap de pas și un picior de pas, al căror raport de dimensiune este determinat de poziția relativă a semifabricatului roții și a sculei în timpul procesului de tăiere.

La deplasarea zero a conturului inițial, înălțimea capului despărțitor și a piciorului dintelui angrenajului corespunde cu cele ale conturului original, adică.

ha = h a * m; hf = (h a * + c* ) m,

unde h a * – coeficientul înălțimii capului dintelui; c * – coeficient radial

Pentru roțile cu dinți externi, diametrul cercului de vârf este

da = d + 2 ha = (Z + 2 h a * ) m.

Diametrul cercului depresiunilor

df = d – 2 hf = (Z – 2 h a * – 2 c* ) m.

Pentru m ≥ 1 mm h a * = 1, c * = 0,25, d a = (Z – 2,5)m.

Pentru roțile cu dinți interni, diametrele cercurilor vârfurilor și văilor sunt următoarele:

da = d – 2 ha = (Z – 2 h a * ) m;

df = d + 2 hf = (Z + 2 h a * + 2 c* ) m.

Pentru roțile tăiate cu decalaj, diametrele vârfurilor și văilor se determină ținând cont de valoarea coeficientului de deplasare în funcție de dependențe mai complexe.

Dacă două roți, tăiate fără deplasare, sunt aduse în angrenare, atunci cercurile lor de pas se vor atinge, adică vor coincide cu cercurile inițiale. În acest caz, unghiul de angajare va fi egal cu unghiul profilului conturului inițial, adică picioarele și capetele inițiale vor coincide cu picioarele și capetele divizoare. Distanța de centru va fi egală cu distanța de centru a pasului, determinată prin diametrele cercurilor de pas:

aw = a = (d1 + d2 )/2 = m(Z1 + Z2 )/2.

Pentru roțile tăiate cu decalaj, există o diferență pentru diametrele inițiale și de pas, de exemplu.

d w 1 ≠ d 1; d w 2 ≠ d 2; a w ≠ a ; αw = α.

4. Precizia conversiei parametrilor

ÎN În timpul funcționării unei transmisii de viteze, un raport de transmisie teoretic constant suferă modificări continue. Aceste modificări sunt cauzate de erori inevitabile de fabricație în dimensiunea și forma dinților. Problema fabricării angrenajelor cu sensibilitate scăzută la erori este rezolvată în două direcții:

a) utilizarea unor tipuri speciale de profile (de exemplu, angrenaj de ceas);

b) limitarea erorilor de fabricaţie.

ÎN Spre deosebire de piese simple precum arborii și bucșele, angrenajele sunt părți complexe, iar erorile în execuția elementelor lor individuale afectează nu numai împerecherea a doi dinți individuali, ci afectează și caracteristicile dinamice și de rezistență ale angrenajului în ansamblu. ca transmisia de precizie și transformarea mișcării de rotație.

Erorile de viteză și angrenaje, în funcție de influența lor asupra performanței operaționale a transmisiei, pot fi împărțite în patru grupe:

1) erori care afectează acuratețea cinematică, adică acuratețea transmisiei și transformării mișcării de rotație;

2) erori care afectează buna funcționare a trenului de viteze;

3) erori în modelul de contact al dinților;

4) erori care duc la modificări ale jocului lateral și care afectează jocul transmisiei.

În fiecare dintre aceste grupe se pot distinge erori complexe, care caracterizează cel mai pe deplin acest grup, și erori element cu element, care caracterizează parțial performanța operațională a transmisiei.

Această împărțire a erorilor în grupuri formează baza standardelor pentru toleranțe și abateri ale angrenajului: GOST 1643–81 și GOST 9178–81.

Pentru a evalua acuratețea cinematică a transmisiei, netezimea rotației, caracteristicile contactului cu dinții și jocului, standardele luate în considerare stabilesc 12 grade de precizie în fabricarea angrenajelor.

Și transmitere Gradele de precizie în ordine descrescătoare sunt indicate prin numere 1–12. Grade de precizie 1 și 2 conform GOST 1643–81 pentru m > 1 mm și conform GOST 9178–81 pentru 0,1< m < 1 являются перспективными, и для них в стандартах численные значения допусков нормируемых параметров не приводятся. Стандартом устанавливаются нормы кинематической точности, плавности, пятна контакта и бокового зазора, выраженные в допустимых погрешностях.

Este permisă utilizarea angrenajelor și angrenajelor ale căror grupuri de erori pot aparține la diferite grade de precizie. Cu toate acestea, o serie de erori aparținând unor grupuri diferite în influența lor asupra acurateței transmisiei sunt interdependente, prin urmare sunt stabilite restricții privind combinarea standardelor de precizie. Astfel, standardele de netezime nu pot fi cu mai mult de două grade mai precise sau cu un grad mai grosiere decât standardele de precizie cinematică, iar standardele de contact cu dinții pot fi atribuite la orice grad mai precis decât standardele de netezime. Combinarea standardelor de precizie permite proiectantului să creeze cele mai economice angrenaje, alegând în același timp astfel de grade de precizie pentru afișajele individuale.

tel care îndeplinesc cerințele operaționale pentru o anumită transmisie, fără a crește costul de fabricație a transmisiei. Alegerea gradelor de precizie depinde de scopul, zona de aplicare a roților și viteza periferică de rotație a dinților.

Să luăm în considerare mai detaliat erorile angrenajelor și angrenajelor care le afectează calitatea.

5. Relații dinamice în angrenaje

Antrenamentele transformă nu numai parametrii de mișcare, ci și parametrii de sarcină. În procesul de conversie a energiei mecanice, o parte din puterea P tr furnizată la intrarea convertizorului este cheltuită pentru depășirea frecării de rulare și alunecare în perechile cinematice de angrenaje. Ca urmare, puterea de ieșire scade. Pentru a estima pierderea

putere, se folosește conceptul de eficiență, definit ca raportul dintre puterea la ieșirea convertizorului și puterea furnizată la intrarea acestuia, adică.

Dacă un tren de viteze transformă mișcarea de rotație, atunci, în consecință, puterile de intrare și de ieșire pot fi determinate ca

Să notăm ωout /ωin cu i, iar valoarea lui Tout /Tin cu i m, pe care îl vom numi raportul cuplului. Atunci expresia (5.3) va lua forma

η = i m.

Valoarea lui η variază între 0,94–0,96 și depinde de tipul de transmisie și de sarcina transmisă.

Pentru o transmisie cu roți dințate cilindrice, eficiența poate fi determinată din relație

unde c este un factor de corecție care ia în considerare scăderea eficienței cu scăderea puterii transmise;

unde Tout – cuplul de ieșire, H mm; f – coeficientul de frecare între dinți. Pentru a determina forțele reale asupra dinților angrenajului, luați în considerare

Procesul de conversie a sarcinii de la Roma (Fig. 5.7). Fie ca momentul de antrenare T 1 să fie aplicat angrenajului de antrenare 1 cu diametrul cercului inițial d w l , iar momentul de rezistență T 2 al roții conduse 2 să fie îndreptat în direcția opusă rotației roții. Într-un angrenaj evolvent, punctul de contact este întotdeauna pe o linie care este normala comună a profilelor de contact. În consecință, forța de presiune a dintelui F al roții motoare pe dintele roții conduse va fi direcționată normal. Să transferăm forța de-a lungul liniei de acțiune către polul de angajare P și să o descompunem în două componente.

efectuează lucrări utile, depășind momentul de rezistență T și antrenând roțile. Valoarea acestuia poate fi calculată folosind formula

Ft = 2T /d w .

Componenta verticală se numește forța radialăși este notat cu pr. Această forță nu lucrează, ci creează doar o sarcină suplimentară pe arbori și suporturi de transmisie.

La determinarea mărimii ambelor forțe, forțele de frecare dintre dinți pot fi neglijate. În acest caz, există următoarele dependențe între forța totală de presiune a dinților și componentele sale:

unde α este unghiul de angrenare.

Angajarea angrenajelor drepte prezintă o serie de dezavantaje dinamice semnificative: valori limitate ale coeficientului de suprapunere, zgomot semnificativ și șocuri la viteze mari. Pentru a reduce dimensiunile transmisiei și a reduce netezimea funcționării, angrenajul cilindru este adesea înlocuit cu un angrenaj elicoidal, ale cărui profiluri laterale ale dinților sunt suprafețe elicoidale evolvente.

În angrenajele elicoidale, forța totală F este direcționată perpendicular pe dinte. Să descompunăm această forță în două componente: F t – forța circumferențială a roții și F a – forța axială îndreptată de-a lungul axei geometrice a roții;

unde este unghiul de înclinare al dintelui.

Astfel, într-un angrenaj elicoidal, spre deosebire de un angrenaj cilindric, există trei forțe reciproc perpendiculare Fa , F r , Ft , dintre care numai F t face o muncă utilă.

6. Design roți. Materiale și tensiuni admisibile

Designul roții. Când se studiază principiile proiectării angrenajelor, scopul principal este de a stăpâni metodologia de determinare a formei și a parametrilor de bază ai roților în funcție de condițiile de performanță și funcționare. Atingerea acestui obiectiv este posibilă prin rezolvarea următoarelor sarcini:

a) selectarea materialelor optime pentru roată și determinarea caracteristicilor mecanice acceptabile;

b) calculul dimensiunilor roților în funcție de condițiile de contact și rezistență la încovoiere;

c) dezvoltarea designului angrenajului.

Transmisiile cu angrenaje sunt convertoare tipice pentru care au fost dezvoltate destul de multe opțiuni de proiectare optime bine fundamentate. O diagramă generală a designului unei roți dințate poate fi prezentată ca o combinație a trei elemente structurale principale: o roată dințată, un butuc și un disc central (Fig. 5.9). Forma și dimensiunile angrenajului sunt determinate în funcție de numărul de dinți, modul, diametrul arborelui, precum și de materialul și tehnologia de fabricație a roților.

În fig. Figura 5.8 prezintă exemple de modele de angrenaje pentru mecanisme. Se recomandă să luați dimensiunile roților în conformitate cu instrucțiunile GOST 13733–77.

Transmisie cu angrenaje este un mecanism care servește la transmiterea mișcării de rotație de la un arbore la altul și la modificarea vitezei de rotație prin roți dințate și cremaliere.

Roata dințată așezată pe arborele care transmite rotația se numește cea de antrenare, iar pe arborele care primește rotația este numită cea antrenată. Cea mai mică dintre cele două roți ale unei perechi de împerechere se numește pinion; cea mai mare este o roată; termenul „angrenaj” se referă la ambele părți ale transmisiei.

Angrenajele sunt cel mai comun tip de transmisie în ingineria mecanică modernă. Sunt foarte fiabile în funcționare, asigură un raport de transmisie constant, sunt compacte, au randament ridicat, sunt ușor de operat, durabile și pot transmite orice putere (până la 36 mii kW).

Dezavantajele antrenărilor cu angrenaje includ: necesitatea fabricării și instalării de înaltă precizie, zgomotul atunci când se lucrează la viteze mari și imposibilitatea de a schimba continuu raportul de transmisie.

Datorită varietății condițiilor de funcționare, formele elementelor angrenajului și modelele angrenajelor sunt foarte diverse.

Uneltele sunt clasificate conform caracteristicilor prezentate mai jos.

1. După poziţia relativă a axelor roţilor: cu axe paralele (dintata cilindrica - Fig. 172, I-IV); cu axe care se intersectează (dintate conică - Fig. 172, V, VI); cu axe de încrucișare (dintaj cu șurub - Fig. 172, VII; angrenaj melcat - Fig. 172, VIII).
2. În funcție de rotația relativă a roților și de locația dinților Există angrenaje cu angrenaj extern și intern. În primul caz (Fig. 172, I-III) roțile se rotesc în direcții opuse, în al doilea (Fig. 172, IV) - în același sens. Transmisia cu cremalieră și pinion (Fig. 172, IX) servește la transformarea mișcării de rotație în mișcare de translație.
3. După forma profilului Există dinți involuți (Fig. 172, I, II) și dinți neinvoluți, de exemplu, un angrenaj cilindric Novikov, ai cărui dinți ai roților sunt conturați de arce circulare.
4. În funcție de locația liniei teoretice dentare Există roți cu dinți drepti (Fig. 173, I), oblice (Fig. 173, II), chevron (Fig. 173, III) și șurub (Fig. 173, IV). În angrenajele necintate, funcționarea lină crește, uzura și zgomotul sunt reduse. Datorită acestui fapt, roți dințate drepte sunt utilizate mai ales în instalațiile care necesită viteze periferice mari și transmisie de putere mare.
5. De proiectare Se face distincție între roți dințate închise, adăpostite într-o carcasă specială impenetrabilă și prevăzute cu lubrifiere constantă din baie de ulei, și roți dințate deschise, care funcționează fără lubrifiere sau lubrifiate periodic cu unsoare (Fig. 174).
6. Pe baza vitezei periferice se disting: viteze mici (v egal cu 3 m/s), viteza medie (v egal cu 3... 15 m/s) si viteza mare (v mai mare de 15 m). /s).

Orez. 172

Orez. 173

Orez. 174

Bazele teoriei angrenajelor

Fețele laterale ale dinților, care vin în contact una cu cealaltă în timpul rotației roților, au o formă specială curbată numită profil de dinte. Cel mai comun în inginerie mecanică este profilul evolventă (Fig. 175).

Orez. 175

A da profilurilor dinților roților dințate astfel de forme nu este un accident. Pentru ca dinții a două roți cu ochiuri să se rostogolească lin unul peste altul, a fost necesar să se aleagă un profil pentru dinți care să nu provoace distorsiuni și ciupirea capului unui dinte în cavitatea altuia.

În fig. 176 prezintă o pereche de roți dințate în plasă. Linia care leagă centrele roților O 1 și O 2 se numește linia centrală sau distanța centrală - a w.

Orez. 176

Punctul P de tangență al cercurilor inițiale d W 1 și d W 2 - polul - se află întotdeauna pe linia de centre. Cercurile inițiale sunt cele care se ating unul de celălalt la polul de rețea, au centre comune cu roțile dințate și se rotesc unul peste altul fără alunecare.

Dacă urmăriți mișcarea unei perechi de dinți de două roți din momentul în care se ating pentru prima dată până în momentul în care se decuplă, se dovedește că toate punctele de contact în timpul mișcării se vor afla pe aceeași linie dreaptă NN. Linia dreaptă NN care trece prin polul angrenajului P și tangentă la cercurile* principale db 1, db 2 a două roți conjugate se numește linia de angajare. Segmentul ga al liniei de cuplare, tăiat de cercurile proeminențelor roților de împerechere, este partea activă a liniei de angrenare, care determină începutul și sfârșitul angajării unei perechi de dinți de împerechere.

Linia de angrenare este linia de presiune a profilelor dinților de împerechere în timpul funcționării trenului de viteze.

Colţ? w între linia de angrenare și perpendiculara pe linia centrelor O 1 O 2 se numește unghi de angrenare. Baza profilării dinților implicați și instrumentul pentru tăierea acestora este conturul inițial al așa-numitului rack, standard conform GOST 13755-81, egal cu 20°.

În timpul funcționării unui angrenaj cilindric, forța de presiune P n a angrenajului de antrenare O 1 la începutul angrenării este transmisă de piciorul dinților către partea de împerechere. suprafata (linie de contact) capetele roților antrenate O 2. Cu cât o pereche de dinți se află în plasă în același timp, cu atât transmisia funcționează mai lină, cu atât mai puțină sarcină preia fiecare dinte.

Dorința de a face o transmisie cu angrenaje mai compactă face necesară utilizarea angrenajelor cu cât mai puțini dinți. Modificarea numărului de dinți pe o roată dințată afectează forma acestora (Fig. 177). Pe măsură ce numărul de dinți crește la infinit, roata se transformă într-un cremalier și dintele capătă o formă rectilinie. Odată cu scăderea numărului de dinți, grosimea dintelui de la bază și de la vârf scade simultan, iar curbura profilului evolvent crește și ea, ceea ce duce la o scădere a rezistenței la încovoiere a dintelui. Când numărul de dinți scade, când z< z mim , происходит так называе­мое подрезание зубьев, то есть явление, когда зубья большого колеса при вращении заходят в область ножки меньшего колеса (см. заштрихованная площадь на рис. 177), тем самым ослабляя зуб в самом опасном сечении, увеличивая износ зубьев и снижая КПД передачи.

Orez. 177

În practică, subtăierea dinților este prevenită în primul rând prin selectarea numărului corespunzător de dinți. Cel mai mic numar de dinti (z min), la care taierea nu are loc inca, se recomanda a fi ales de la 35 la 40 la 15° egale si de la 18 la 25 la? we egal cu 20°.

În unele cazuri, este necesar să se efectueze o transmisie cu un număr de dinți mai mic decât cel recomandat, iar în acest caz se face o corecție sau, după cum se spune, se corectează forma dinților. Una dintre aceste metode este modificarea înălțimii capului și tulpinii dintelui la h a = 0,8m; h f = m. Această metodă elimină tunderea, dar crește uzura dinților.

Acum să ne întoarcem la prezentarea teoremei principale de angajare: normala generală (linia de angrenare NN) la profilele dinților conjugați împarte distanța interaxială (? w = О 1 О 2) în segmente (О 1 Р și 0 2 Р ), invers proporțională cu vitezele unghiulare (w 1 și w 2). Dacă poziția punctului P (stâlp de cuplare) este constantă în orice moment de angrenare, atunci raportul de transmisie - raportul dintre viteza de rotație a roții motoare și viteza de rotație a roții conduse - va fi constant.

0 2 P / O 1 P = w 1 /w 2 = i = const.

4.3. Elemente de bază ale angrenajelor. Când schimbați distanța axială? w = O 1 O 2 a unei perechi de roți dințate, poziția stâlpului de angrenare P pe linia centrelor se va modifica și, în consecință, dimensiunea diametrelor cercurilor inițiale, adică o pereche de roți dințate care se potrivesc au un număr infinit de cercuri inițiale. Trebuie remarcat faptul că conceptul cercuri inițiale se referă doar la o pereche de roți dințate de împerechere. Pentru o singură viteză, nu putem vorbi despre cercul inițial.

Dacă înlocuiți una dintre roți cu o cremalieră, atunci pentru fiecare treaptă de viteză există un singur cerc care se rostogolește de-a lungul cremalierului drept inițial fără alunecare - acest cerc se numește dezbinatoare.

Notă. Această carte se ocupă de roți dințate în care cercurile inițiale și de pas coincid.

Deoarece fiecare angrenaj are un singur cerc de pas, acesta este baza pentru determinarea parametrilor principali

transmisie cu angrenaje conform GOST 16530-83 și GOST 16531-83 (Fig. 178)

Orez. 178

Parametrii principali ai angrenajului:

1. Cercurile de pas ale unei perechi de viteze sunt cercuri învecinate care se rotesc unul peste altul fără alunecare. Aceste cercuri, fiind în angajare (în transmisie), sunt conjugate. În desene, diametrul cercului de pas este desemnat cu litera d.

2. Pasul circumferenţial al dinţilor P t este distanţa (mm) dintre aceleaşi suprafeţe de profil ale dinţilor adiacenţi. Pasul dinților, așa cum este ușor de imaginat, este egal cu cercul de pas împărțit la numărul de dinți z.

3. Lungimea cercului de pas. Modul. Lungimea cercului de pas poate fi exprimată prin diametrul și numărul de dinți: Pd = P t r. Prin urmare, diametrul cercului de pas d = (Pt z)/P.

Raportul P t /P se numește modul de angrenare și este notat cu litera t. Atunci diametrul cercului de pas poate fi exprimat prin modul și numărul de dinți d = m z. Prin urmare m = d/z.

Valoarea modulelor pentru toate treptele de viteză este o valoare standardizată.

Pentru a înțelege relația dintre valorile lui P t t și d, o diagramă este prezentată în Fig. 178, II, care arată în mod convențional poziționarea tuturor dinților 2 ai roții de-a lungul diametrului cercului său de pas sub formă de cremalieră.

4. Înălțimea capului de pas al dintelui h a este distanța dintre cercul de pas al roții și cercul vârfurilor dinților.

5. Înălțimea pasului dintelui h f este distanța dintre cercul de pas al roții și cercul depresiunilor.

6. Înălțimea dintelui h - distanța dintre cercurile vârfurilor dinților și cavitățile angrenajului cilindric h = h a + h f. .

7. Diametrul cercului vârfurilor dinților d a este diametrul cercului care limitează vârfurile capetelor dinților.

8. Diametrul cercului cavităţilor dentare d f este diametrul cercului care trece prin bazele cavităţilor dentare.

La proiectarea unui mecanism, proiectantul calculează valoarea modulului t pentru transmisia cu roți dințate și, rotunjind, selectează modulul conform unui tabel de valori standardizate. Apoi determină valorile elementelor geometrice rămase ale angrenajului.

Transmisii cu angrenaje M.L Novikova

În acest angrenaj, profilul dinților nu se realizează de-a lungul unei evolvente, ci de-a lungul unui arc de cerc sau de-a lungul unei curbe apropiate acesteia (Fig. 179).

Orez. 179

Când sunt cuplate, dinții convexi ai uneia dintre roți intră în contact cu dinții concavi ai celeilalte roți. Prin urmare, aria de contact a unui dinte cu altul într-un angrenaj Novikov este mult mai mare decât în ​​angrenajele evolvente. Contactul profilelor conjugate teoretic are loc într-un punct, de aceea se numește acest tip de angajare punct.

Cu aceiași parametri ca angrenajul în evolventă, un sistem de angrenare în punct cu un profil de dinte circular asigură o creștere a rezistenței de contact, ceea ce face posibilă, la rândul său, creșterea capacității de încărcare a transmisiei de 2...3 ori față de un angrenaj evolvent. . Interacțiunea dinților în angrenajele comparate este și ea diferită: în angrenajul evolvent predomină alunecarea, iar în angrenajul Novikov predomină rularea. Acest lucru creează condiții favorabile pentru creșterea stratului de ulei dintre dinți, reducerea pierderilor prin frecare și creșterea rezistenței la uzură.

Avantajele angrenajului Novikov includ posibilitatea de a-l folosi în toate tipurile de angrenaje: cu axe ale roților paralele, intersectate și încrucișate, cu angrenaj extern și intern, rapoarte de transmisie constante și variabile. Pierderile prin frecare în acest sistem de angrenare sunt de aproximativ 2 ori mai mici decât pierderile în angrenajele evolvente, ceea ce mărește eficiența transmisiei.

Principalele dezavantaje ale angrenajelor cu angrenaje Novikov includ: complexitatea tehnologică a roților de fabricație, lățimea roților trebuie să fie de cel puțin 6 module etc. În prezent, angrenajele cu angrenaje Novikov sunt utilizate în cutiile de viteze mari.

Transmisiile sunt utilizate pe scară largă atât în ​​unitățile industriale, cât și în aparatele de uz casnic. Ele acționează ca o legătură intermediară între sursa mișcării de rotație-translație și nodul care acționează ca consumator final al acestei energii. Mai mult, puterea transmisă poate fi calculată atât în ​​unități neglijabile (mecanisme de ceas și instrumente de măsură), cât și eforturi enorme (turbine ale centralelor electrice).

Tipuri de transmisie a mișcării

Motorul care generează energie și unitatea finală care o consumă diferă adesea prin caracteristici precum viteza de rotație, puterea și unghiul de aplicare a forței. În plus, o singură sursă de energie de rotație poate fi utilizată pentru a antrena mai multe componente sau ansambluri diferite simultan. Pentru a asigura livrarea cuplului în astfel de condiții, sunt necesare module intermediare care să transmită această forță cu pierderi minime.

Dacă, ca urmare a unei astfel de distribuții sau transformări, rotațiile arborelui de antrenare devin mai mari decât cele ale arborelui antrenat, atunci se obișnuiește să se vorbească despre un reducător. În acest caz, pierderea de viteză este compensată de o creștere a sarcinii pe puntea antrenată și o creștere a puterii nodului consumator. În cazul în care se observă, în cele din urmă, o creștere a numărului de rotații, o astfel de viteză va fi un overdrive. În consecință, aceasta va fi însoțită de o scădere a forței pe arborele antrenat.

Caracteristicile mecanismului de viteză

O transmisie prin curea necesită prezența unei legături intermediare - o curea flexibilă - între scripetele de pe arborii conectați. Mecanismul angrenajului diferă de o astfel de conexiune prin prezența dinților angrenajului pe suprafața pieselor de împerechere. Sunt identice ca profil și dimensiune.

Capul dintelui roții se cuplează cu o cavitate pe angrenaj care își repetă profilul. Când arborele de antrenare se rotește, arborele de antrenare se rotește în sens opus. Spațiul minim posibil este prevăzut structural între ele, asigurând alunecarea, dilatarea termică și lubrifierea pentru a preveni blocarea. În acest caz, partea de conducere a mecanismului pereche se numește roată, iar partea antrenată se numește roată dințată.

Într-o transmisie prin curea, planul de cuplare al curelei cu scripetele este cel puțin o treime din circumferință. Într-un mecanism de angrenare, o pereche de dinți este în contact constant între roata motoare și angrenajul condus sub sarcină. Roțile și angrenajele de pe arbori sunt de obicei montate cu o conexiune cu cheie.

Avantaje

Transmisiile cu angrenaje sunt utilizate pe scară largă. Acestea sunt durabile și fiabile în funcționare, supuse unor niveluri de încărcare acceptabile și niveluri adecvate de întreținere. Mecanismul de dimensiuni mici oferă o eficiență ridicată și poate fi utilizat pentru o gamă largă de schimbări de viteză.

Prezența dinților angrenajului face posibilă realizarea unor rapoarte de transmisie constante între arborii de împerechere datorită absenței posibilității de alunecare a acestora. În acest caz, sarcina pe arbori nu depășește limitele admise.

Defecte

Unitățile de viteză au, de asemenea, o serie de caracteristici care pot fi atribuite dezavantajelor lor. În ceea ce privește funcționarea, un astfel de mecanism este zgomotos la viteze mari de rotație. Nu poate răspunde flexibil la sarcinile în schimbare, deoarece este o structură rigidă cu reglare precisă.

În termeni tehnologici, aceasta este complexitatea fabricării perechilor de roți dințate. Acest tip de angrenaj necesită o precizie sporită, deoarece dinții se încadrează sub o tensiune în continuă schimbare. În astfel de condiții, este posibilă defectarea prin oboseală a materialului.

Acest lucru se întâmplă atunci când sarcinile admise sunt depășite. Dinții se pot ciobi sau se pot rupe parțial sau complet. Fragmentele rupte intră în mecanism, deteriorează zonele de împerechere adiacente, ceea ce duce la blocarea și defecțiunea întregului ansamblu.

feluri

Cel mai utilizat tip este transmisia cu angrenaje cilindrice. Este utilizat în unități și mecanisme cu arbori paraleli. După caracteristicile lor de design, se disting dinții cu profil drept, oblic și chevron.

Pentru arborii care se intersectează se folosește o angrenaj cilindric melcat sau elicoidal, iar pentru arbori care se intersectează se folosește o roată dințată conică. O transmisie cu cremalieră și pinion diferă prin aceea că angrenajul dintr-un mecanism comun de pereche este înlocuit cu un plan de lucru. În același timp, pe ea sunt tăiați dinți, identici ca profil cu roata. Ca rezultat, mișcarea de rotație este transformată în mișcare de translație.

Viteza de viteză este împărțită și după viteza de rotație: viteză mică, viteză medie și mare. În funcție de scopul lor, ele sunt împărțite în putere și cinematice (care nu transmit putere semnificativă). În plus, angrenajele pot fi clasificate în funcție de raportul de transmisie, mobilitatea osiilor (obișnuită și planetară), numărul de grade, precizia de angrenare (12 clase) și metoda de fabricație. Forma profilului dintelui poate fi evolventă, cicloidală, lanternă sau circulară.

Aplicație

Toate tipurile de angrenaje sunt utilizate pe scară largă în diverse sectoare industriale. Producția anuală a diferitelor seturi de roți este de milioane. Domeniul de aplicare al acestora este atât de vast încât un dispozitiv, mecanism sau unitate rar care utilizează mișcarea de rotație în activitatea sa nu include unul sau altul tip de conexiune mobilă angrenaj.

Un angrenaj drept este utilizat pentru a converti mișcarea de rotație cu un raport de reducere sau creștere. Exemple: motoare cu ardere internă, cutii de viteze în material rulant, construcții de mașini-unelte, foraj, metalurgie, minerit și toate tipurile de industrie.

Roțile conice sunt utilizate într-o măsură mai mică datorită complexității procesului de fabricație a seturilor de roți. Este utilizat în mecanisme complexe și combinate în care există mișcare de rotație cu unghiuri variabile și sarcini variabile. Cutiile de viteze speciale folosesc de obicei angrenaje conice. Exemple: axe motoare ale mașinilor, mașini agricole, locomotive, seturi de roți ale transportoarelor, transmisii ale diferitelor echipamente industriale.

Roți dințate elicoidale

Ele sunt utilizate pe scară largă, deoarece tehnologia de fabricație a seturilor de roți este relativ simplă și dovedită. Un angrenaj drept este folosit pentru a transmite cuplul între arbori situati în planuri paralele. Ele diferă prin forma dinților: drepte, oblice și chevron. În cazuri rare, la traversarea arborilor și a sarcinilor minore, se utilizează un profil de șurub.

Dinții drepți sunt cei mai des utilizați. Ele sunt utilizate pentru a transmite cuplul cu sarcini ușoare sau medii, precum și în cazurile în care este nevoie de deplasarea roților în timpul funcționării de-a lungul axei arborelui. Dinții oblici sunt folosiți pentru o mers lină. Sunt utilizate pentru mecanisme critice și sub sarcini crescute. Profilul chevron (două rânduri de dinți elicoidali de-a lungul marginilor, aranjați în formă de heringbon) se caracterizează printr-un echilibru ridicat al forțelor de deplasare axiale, ceea ce reprezintă un dezavantaj al perechilor de roți elicoidale.

Roțile dințate drepte pot fi de tip deschis sau închis. În acest din urmă caz, dinții uneia dintre roți nu se află pe suprafața exterioară, ci pe suprafața interioară a cercului.

Angrenaj conic

În condițiile în care cuplul de la sursă la nodul consumator trebuie livrat cu o deplasare unghiulară, se folosesc arbori care se intersectează. Axele lor sunt cel mai adesea la un unghi de 90 de grade. În astfel de cazuri, se folosesc de obicei roți dințate conice.

Se numește așa datorită caracteristicilor de design ale perechilor de angrenaje. Au forma unui con tăiat și sunt împerecheate cu planurile lor laterale, pe care sunt tăiați dinții. Din profil, sunt mai sus la bază și scad spre vârf.

Roata dinţată poate avea o tăietură dreaptă, tangenţială sau curbată. Dacă profilul este realizat sub forma unei spirale elicoidale, iar arborii, pe lângă intersecție, au și o deplasare axială, atunci un astfel de angrenaj conic se numește hipoid. Are o funcționare lină și un nivel scăzut de zgomot, dar are o tendință crescută de a se bloca, așa că se folosesc lubrifianți speciali pentru el.

În comparație cu roți dințate drepte, angrenajele conice pot oferi doar 85% din capacitatea lor portantă. În ceea ce privește tehnologia de fabricație și asamblare, acestea sunt cele mai complexe. Cu toate acestea, capacitatea de a transmite cuplu cu deplasare unghiulară le face indispensabile în componente și mecanisme complexe.

Transmisie cu cremalieră și curea de viteze

Când este necesară transformarea mișcării de rotație în mișcare de translație sau invers, una dintre roți este înlocuită cu un plan cu dinți tăiați. Transmisiile cu cremalieră și pinion se caracterizează prin ușurință în fabricare și instalare, fiabilitate și caracteristici bune de sarcină. Se foloseste la masini-unelte si la actionari care folosesc miscare de translatie: masini de crestat, transportoare cu avans alternant.

Transmisia cu curea dințată este un model hibrid care încorporează calitățile pozitive ale ambelor tipuri. Are un raport de transmisie constant datorită absenței alunecării. Funcționarea silențioasă la viteze și sarcini mari este realizată prin utilizarea curelelor cu miez flexibil. Adesea folosit în acţionarea motoarelor electrice.

Pe scripetele perechi ale ansamblului unității și pe cureaua elastică care le unește, există dinți identici ca profil. Transmisia nu funcționează pe principiul frecării, ci folosește un mecanism de angrenare. În acest caz, pe de o parte, nu este nevoie de o tensiune puternică între scripete și de o reglare precisă, iar pe de altă parte, nu este nevoie de lubrifiere între piesele metalice de împerechere.

Material

Antrenamentele trebuie să aibă fiabilitate în robot la diferite viteze și sarcini, rezistență a dinților, rezistență la uzură și capacitatea de a rezista gripării. Materialul principal pentru montarea roților este oțelul. Poate fi supus unui tratament termic sau poate conține aditivi de aliere și impurități. Fonta poate fi folosită ca material pentru mecanismele de viteză mică care au dimensiuni mari și un design de tip deschis.

Pentru a preveni blocarea, roțile pereche sunt fabricate din materiale de diferite rezistențe. Dacă se folosește oțel cu conținut ridicat de carbon pentru roată și angrenaj, atunci se folosesc diferite grade de tratament termic. Se mai folosesc bronz, alamă, caprolon, textolit, materiale plastice și formaldehidă.

de fabricație

Marginile pentru roți dintate pot fi realizate prin turnare sau ștanțare. Ulterior, sunt supuși unei prelucrări suplimentare, iar dinții sunt tăiați. În acest scop, se folosesc freze cu disc și cu degete și roți de șlefuit modelate.

Mecanismul angrenajului de tip conic nu poate fi fabricat prin tăiere de finisare cu o freză sau șlefuire, deoarece profilul proeminențelor și văilor nu este constant. Acest lucru se poate face numai în etapa inițială a degroșării. Finisarea ulterioară se efectuează pe mașini în timpul procesului de rulare cu angrenaj. Pentru aceasta se folosește o pereche de roți din material de înaltă rezistență care urmează profilul principal. Acționează ca un instrument de tăiere.

Oțelurile carbon sunt supuse călirii, carburării, nitrurării sau cianurarii. Pentru componentele necritice, tratamentul termic poate fi efectuat după tăierea dinților. Seturile de roți de înaltă precizie necesită șlefuire sau rulare suplimentară de finisare.

Serviciu

În timpul funcționării normale, mecanismul de viteză funcționează fără probleme, iar procesul este însoțit de zgomot moderat monoton. Prezența sunetelor străine și rotația neuniformă indică uzura suprafețelor de angrenare sau o încălcare a reglajului.

În timpul întreținerii, verificări de inspecție pentru fisuri, dinți sparți sau dinți ciobiți. O atenție deosebită este acordată angajării corecte a perechilor de roți și absenței golurilor. În timpul funcționării, verificați curățarea finală și controlați suprafețele de frecare.

Angajarea corectă este determinată prin aplicarea vopselei pe dinții angrenajului. Până se usucă, arborii sunt răsuciți de mai multe ori și sunt inspectate locurile unde suprafețele de lucru vin în contact. Forma imprimeului (trebuie să fie în formă de elipsă) determină starea generală a transmisiei.

Acordați atenție punctelor de atingere. Ar trebui să fie aproximativ la mijlocul înălțimii dintelui. Pata de vopsea ar trebui să ocupe 70 - 80% din lungimea sa. Reglarea se reduce practic la creșterea sau scăderea grosimii distanțierilor de sub rulmenți.

În funcție de tipul de unitate, lubrifierea mecanismului deschis poate fi efectuată periodic manual cu material plastic. Pentru structurile închise, se realizează forțat prin pulverizarea sau scufundarea unei părți a coroanei rotorului într-o baie de lubrifiant.

Parametrii angrenajului

Pentru a caracteriza mecanismul de cuplare se determină diametrele pasului și ale cercurilor principale, distanța dintre centre și posibila deplasare a arborilor. Relația dintre numărul de dinți de pe roțile motoare și cele conduse determină raportul de transmisie. Folosind datele inițiale, vă permite să calculați viteza pentru o pereche de viteze.

Roata dințată este inițial caracterizată prin numărul de dinți și modul. Este standardizat și afișează lungimea cercului de pas pe dinte. Se determină diametrele proeminențelor și depresiunilor. Calculați lungimea totală, înălțimea și grosimea dintelui, precum și părțile sale individuale - capul și picioarele.

Se calculează diametrul pasului. Se folosește raportul dintre lățimea angrenajului inel. În cazul dinților oblici, aceștia sunt determinati de unghiul lor de înclinare. Trebuie avut în vedere faptul că este diferit în angrenajele conice și cilindrice.

În plus față de cele de mai sus, sunt utilizate și unghiul profilului, coeficientul de suprapunere și deplasare la capăt și liniile de angajare. Pentru angrenajele melcate se calculează numărul de spire, diametrul și tipul de melc.

Calcul angrenajului

Înainte de proiectare, ar trebui să studiați datele inițiale și să determinați condițiile de funcționare planificată a mecanismului. Se iau în considerare conturul original, tipul și tipul transmisiei, amplasarea acesteia în unitate, sarcinile admise, materialul pentru montarea roților și tratamentul termic al acestora. În această etapă, sunt luate în considerare viteza de rotație a arborilor și diametrele acestora, cuplul și raportul de transmisie.

Pentru a calcula o transmisie de viteză, trebuie să determinați modulul de angrenare generală, numărul de dinți pentru angrenaj și roată, profilul acestora, unghiul de înclinare și locația. Se determină distanța interaxală și se selectează lățimea inelelor dințate ale perechii.

Se calculează parametrii geometrici ai angrenajului mașinii pentru care este proiectat angrenajul. Desenul trebuie să prezinte cel puțin două proiecții: o vedere frontală și o vedere laterală în stânga cu măsurători. În plus, este compilat un tabel cu principalii parametri geometrici și de proiectare și sunt desenate grafice.

Valorile sunt calculate folosind formule, se folosesc tabele, coeficienți și rapoarte și se folosesc datele inițiale ale roții și angrenajului. Algoritmul de calcul pentru transmisiile individuale poate conține până la cincizeci sau mai mulți pași și etape logice. Soluția optimă la problema designului detaliat este utilizarea unui program de calculator specializat.

Dimensiunile canelurilor pentru chei sau caneluri sunt selectate conform standardelor. Pe un plan general, un desen pentru montarea roților pe arbori este dezvoltat separat.

Standarde

Sunt standardizate transmisiile de viteze? GOST, în vigoare în prezent, determină abaterile permise pentru seturile de roți finite. Precizia pieselor de prelucrat este stabilită în funcție de caracteristicile tehnologice și poate fi ajustată separat pentru fiecare industrie sau fabrică de producție.

Pentru fiecare tip de angrenaj, există standarde de interschimbabilitate. Unele standarde și-au pierdut cu totul relevanța, unele sunt valabile doar în anumite regiuni. Cu toate acestea, standardele dezvoltate anterior sunt utilizate pentru terminologia generală, denumiri, proceduri pentru elaborarea documentației și construirea desenelor.

GOST-urile reglementează parametrii pentru calcularea geometriei perechilor de angrenaje, modulele acestora, contururile inițiale, gradele de precizie și tipurile de interfețe. Alte standarde stabilesc standarde pentru elementele individuale ale pieselor, iar altele stabilesc standarde pentru componente și ansambluri gata făcute.

Roțile dințate sunt elementele principale ale angrenajelor (GG) sub formă de discuri sau conuri cu cârlige (dinți) realizate pe suprafața lor (tăiate, turnate), care se îmbină cu dinții altei piese. În inginerie mecanică, se obișnuiește să se numească partea mai mică a transmisiei o angrenare, iar cea mai mare o angrenare (Gear), dar în general acești termeni pot fi considerați sinonimi.

Forma dinților angrenajului are o influență decisivă asupra caracteristicilor sale (capacitate de încărcare, rezistență la uzură, zgomot etc.).

Marea majoritate a angrenajelor moderne sunt realizate cu dinți cu profil evolven (sub formă de evolventă de cerc). În ciuda tuturor avantajelor lor incontestabile, cârligele în formă de evolventă au o rezistență limitată. Prin urmare, în mecanismele de viteză mică cu un flux de putere mare, se folosesc roți dințate cu cârlige și caneluri de formă rotundă (așa-numita angrenaj Novikov).

În inginerie mecanică, baza este alcătuită din patru tipuri de angrenaje (factori de formă):

• cilindric;
• conic;
• Cutii de viteze cu angrenaj intern (epicicluri ale cutiilor de viteze planetare etc.);
• Schimbătorul de viteze.

Se depărtează părțile angrenajului care variază ca formă, cum ar fi:

• cremalieră utilizată în transmisia cu cremalieră și pinion (cremată);
• roată sectorială utilizată la antrenări cu rotație parțială a arborilor;
• roți dințate cu cârlige pe suprafața laterală;
• pinioane utilizate în mecanismele cu lanț.

Atât angrenajele cilindrice, cât și cele conice pot fi realizate cu dinți (cârlige) de formă evolventă și cu dinte rotund.

Cutiile de viteze cilindrice sunt cele mai comune în proiectarea mașinilor și mecanismelor.

În funcție de designul liniei longitudinale a dintelui, acestea sunt:

• dinți drepți (linia longitudinală a dintelui este paralelă cu axa arborelui);
• elicoidal (linia dinților la un unghi față de axa arborelui);
• chevron (liniile formează o literă romană V).

Roțile dințate cu angrenaj intern (epicicluri) au aceleași opțiuni de linie longitudinală a dinților ca angrenajele cilindrice.

Roțile conice, în funcție de forma liniei dintelui, sunt:

• Drept;
• tangenţial;
• circular;
• curbilinii.

Cel mai utilizat material pentru fabricarea pieselor de viteză sunt diferite grade de oțel tratabil termic (carbon și aliaj). În plus, unele componente și mecanisme pot folosi angrenaje realizate din:

• fontă (gamă medie gri, de înaltă rezistență (magneziu) de înaltă frecvență);
• alamă,
• polimeri structurali și materiale plastice (textolit, caprolon, fenilonă etc.).

Mai multe informații despre tipurile de angrenaje și caracteristicile acestora

Fiecare tip special de sistem de protecție are propriile sale caracteristici și domeniul de aplicare.

Roțile dințate cilindrice cilindrice sunt cele mai simple și mai avansate din punct de vedere tehnologic de fabricat, se comportă bine ca parte a cutiilor de viteze de mare viteză și sunt insensibile la modificări ale distanțelor centrale și unghiurilor în timpul vibrațiilor puternice. Dar au dezavantajul unei rezistențe relativ limitate la sarcină. De asemenea, ca parte a componentelor și mecanismelor, au un nivel de zgomot relativ ridicat în funcționare și generează vibrații de înaltă frecvență.

Dinții elicoidal cilindrici - au o suprafață de contact mai mare (rezistență la sarcină), o funcționare mai bună, mai puțin zgomot și vibrații. Sunt utilizate în cutii de viteze încărcate de mare viteză unde este necesară reducerea zgomotului. Dar în activitatea lor generează forțe longitudinale pe arbore, care necesită utilizarea rulmenților axiali mai scumpi.

Chevron cilindric (autocentrant) - nu prezintă dezavantajele dinților drepti și elicoidali (cuplu transmis mare, funcționare lină, zgomot redus, lipsa forțelor longitudinale), dar sunt mai puțin avansate din punct de vedere tehnologic și mai complex de fabricat, sensibile la modificările distanțele centrale și unghiurile în timpul vibrației.

Epiciclurile (cu angrenaje interne) - sunt utilizate în cutiile de viteze planetare sau ca parte a angrenajelor cilindrice, unde cerințele de inginerie necesită economisirea spațiului.

Un arbore pinion este o variantă a unui angrenaj drept în care dinții (de obicei drepti) sunt tăiați direct pe tijă. Este utilizat în modelele de cutii de viteze în care este necesară economisirea spațiului sau piesele de viteză puțin încărcate sunt supuse unei uzuri reduse.

O cremalieră este o cremalieră dreaptă cu cârlige tăiate pe una sau pe ambele părți, de obicei cu profil evolvent sau cicloid. Funcționează în tandem cu angrenajul de antrenare. Este utilizat într-o varietate de mecanisme în care este necesar să se transforme mișcarea de rotație a unității în mișcarea de translație longitudinală a rackului.

O roată de sector nu este un angrenaj cilindric solid, ci doar o parte a acesteia (sector) montată pe o osie. Este utilizat în acţionarea în care nu este necesară rotirea completă a arborelui, dar rotaţia parţială este suficientă.

Teșit - folosit în angrenajele în care axele arborelui se intersectează la un unghi arbitrar (de obicei 90 de grade, dar pot fi diferite) sau au un unghi de angrenare variabil dinamic. Proiectat pentru a transmite fluxul de putere cu o schimbare în direcția acestuia. Dintre acestea, cele mai rapide, cele mai avansate din punct de vedere tehnologic la fabricare, dar în același timp cele mai zgomotoase sunt roți dințate drepte. La fel ca în cazul cutiilor de viteze cilindrice, modificarea (complicarea) formei liniei dintelui (de la drept la tangenţial, circular, curbat) duce la o creştere a funcţionării lin, capacitatea de încărcare şi la scăderea zgomotului în mecanisme. Dar, în același timp, crește sensibilitatea lor la vibrații, încălcări ale decalajelor de angajare, complexitatea și costul de producție.

Dinți rotunzi (angrenaj Novikov) – au o rezistență mare de prindere și, în consecință, rezistență la sarcină. Dar, în același timp, ele sunt foarte sensibile la modificări ale distanțelor centrale și ale unghiurilor, ceea ce se întâmplă atunci când se lucrează la viteze mari și în condiții de vibrații. Prin urmare, de regulă, ele sunt utilizate numai în mașini și mecanisme cu viteză redusă, foarte încărcate. Au o trăsătură caracteristică - într-o pereche de viteze, profilele cârligelor de pe ambele roți sunt diferite - unul are crestături rotunde, celălalt are dinți rotunzi.

O pereche de angrenaj cu coroană (cu cârlige pe suprafața laterală a roții cilindrice) și roată dințată (tambur) - utilizate în mecanisme cu un unghi fix, constant de transmisie a fluxului de putere de 90 de grade.

Pinionii sunt o clasă specială de piese de angrenaj cu diferite forme și profiluri de dinți, utilizate în transmisii cu lanț cu rolă, bucșă, putere, zale rotunde și alte lanțuri.

O transmisie prin curea de viteză combină simultan caracteristicile unei transmisii cu lanț și cremalieră. Conține atât o curea dințată flexibilă, cât și roți dințate drepte (folosite adesea ca angrenaj pentru arborele cu came a motorului).

Suprafețe care se îmbină cu dinții altui angrenaj. În inginerie mecanică, se obișnuiește să se numească un angrenaj de antrenare mic, indiferent de numărul de dinți Angrenaj, iar cel mare condus este o roată. Cu toate acestea, toate angrenajele sunt adesea numite angrenaje.

Roțile dințate (roți dințate) sunt de obicei folosite în perechi cu un număr diferit de dinți pentru a converti cuplul și viteza arborelui de ieșire. Se numește un angrenaj căruia îi este furnizat cuplul extern conducere, iar angrenajul din care este scos cuplul este sclav. Dacă diametrul roții motoare este mai mic, atunci cuplul roții conduse crește din cauza scăderii proporționale a vitezei de rotație și invers.

Trebuie remarcat faptul că angrenajul nu este un amplificator de putere mecanic, deoarece cantitatea totală de energie mecanică la ieșire nu poate depăși cantitatea de energie la intrare. Acest lucru se datorează faptului că în acest caz va fi proporțional cu produsul de . În conformitate cu raportul de transmisie, o creștere a cuplului va determina o scădere proporțională a vitezei unghiulare de rotație a angrenajului condus, iar produsul lor va rămâne neschimbat. Această relație este valabilă pentru cazul ideal, care nu ia în considerare pierderile prin frecare și alte efecte caracteristice dispozitivelor reale.

Profil transversal al dintelui

Forma laterală a profilului dinților roții pentru a asigura o rulare lină poate fi: , angrenaj Novikov non-elvovent (cu una sau două linii de cuplare), . În plus, se folosesc roți dințate cu profil asimetric al dintelui.

Linia longitudinală a dintelui

Roți dințate drepte

Roțile dințate drepte sunt cel mai comun tip de angrenaj. Dinții sunt o continuare a razelor, iar linia de contact a dinților ambelor roți dințate este paralelă cu axa de rotație. În acest caz, axele ambelor angrenaje trebuie să fie, de asemenea, strict paralele.

Roți dințate elicoidale

Roțile dințate elicoidale sunt o versiune îmbunătățită a angrenajelor drepte. Dinții lor sunt situați în unghi față de axa de rotație, iar forma lor face parte dintr-o spirală. Angajarea unor astfel de roți dințate este mai lină decât cea a angrenajelor drepte și cu mai puțin zgomot.

• Când funcționează un angrenaj elicoidal, apare un moment mecanic direcționat de-a lungul axei, ceea ce necesită utilizarea arborilor de tracțiune pentru instalare;
• O creștere a zonei de frecare a dinților (care provoacă pierderi suplimentare de putere din cauza încălzirii), care este compensată prin utilizarea lubrifianților speciali.

În general, angrenajele elicoidale sunt utilizate în mecanisme care necesită transmiterea unui cuplu mare la viteză mare sau au restricții stricte de zgomot.

Roți dințate cu dinți circulari

Angrenajele bazate pe roți cu dinți circulari au performanțe de conducere chiar mai mari decât angrenajele elicoidale - finețe ridicată și funcționare silențioasă. Cu toate acestea, acestea sunt limitate în aplicare datorită eficienței și duratei de viață reduse, în aceleași condiții, astfel de roți sunt vizibil mai dificil de produs. Linia lor de dinți este un cerc de rază, selectat pentru anumite cerințe.

Roți dințate duble elicoidale (chevrons)

Roțile dințate duble elicoidale rezolvă problema momentului axial. Dinții unor astfel de roți dințate sunt realizați sub forma literei „V” (sau sunt obținuți prin unirea a două roți dințate elicoidale cu dinți opuși). Momentele axiale ale ambelor jumătăți ale unui astfel de angrenaj sunt compensate reciproc, astfel încât nu este nevoie să instalați osii și arbori în rulmenți speciali. Transmisiile bazate pe astfel de viteze sunt de obicei numite „chevron”.

Roți conice dintate

Pe lângă cele mai comune roți dințate cilindrice, se folosesc roți conice. Roțile conice sunt utilizate acolo unde este necesar să se transmită cuplul la un anumit unghi. Astfel de roți dințate conice cu un dinte circular, de exemplu, sunt utilizate în automobile, utilizate pentru a transmite cuplul de la motor la roți.

Roți de sector

Un angrenaj de sector este o parte a oricărui tip de angrenaj obișnuit. Astfel de angrenaje sunt utilizate în cazurile în care nu este necesară rotirea la 360° a mecanismului și, prin urmare, puteți economisi dimensiunile acestuia.

Angrenaje interne

Cu restricții stricte asupra dimensiunilor, în mecanismele planetare, în pompele cu angrenaje cu angrenaj intern, într-o acționare în turn, este convenabil să folosiți roți cu o roată dințată tăiată din interior. De asemenea, este de remarcat faptul că rotația roților motoare și condusă este direcționată în aceeași direcție.

Transmisie cu cremalieră și pinion

Roţi dinţate inelare

O roată dințată este un tip special de angrenaj ai cărui dinți sunt localizați pe suprafața laterală. Un astfel de angrenaj este de obicei conectat la un angrenaj obișnuit, sau la un tambur de tije (roată-lanternă), ca într-un ceas turn.