Typy a zásady prevádzkovania prevodových stupňov

Prevodové mechanizmy

Zariadenie sa používa na prenos rotačného pohybu z motora na pohon.

Súčasne sa robia potrebné transformácie pohybu, zmeny rýchlosti otáčania, krútiaceho momentu a smeru osí otáčania.

Pre toto všetko existujú rôzne typy výstroja. Klasifikácia druhov prevodových stupňov podľa polohy osi otáčania:

1. Válcový prevod sa skladá z páru kolies, zvyčajne s rôznym počtom zubov. Osy ozubených kolies vo valcovom ozubení sú rovnobežné. Pomer počtu zubov sa nazýva prevodový pomer. Malý ozubený koleso sa nazýva prevodový stupeň, veľký prevodový stupeň je koleso. Ak je prevodový stupeň poháňaný a prevodový pomer je väčší ako jeden, potom hovorí o prevodovom stupni. Rýchlosť kolesa bude nižšia ako rýchlosť prevodovky. Súčasne s poklesom uhlovej rýchlosti sa krútiaci moment na hriadeli zvyšuje. Ak je prevodový pomer menší ako jeden, potom ide o posilňovací mechanizmus.
2. Kónická sieťovina. Vyznačuje sa tým, že osi prevodových stupňov sa pretínajú a otáčanie sa prenáša medzi hriadeľmi, ktoré sú umiestnené pod určitým uhlom. V závislosti od toho, ktoré koleso v prevodovke vedie, môžu byť tiež zdvíhacie a spúšťacie.
3. Šneková prevodovka prešla osami otáčania. Veľké prevodové pomery sú získané vďaka pomeru počtu zubov kolesa a počtu červených prechodov. Červy sa používajú jedno-, dvoj- alebo štyrikrát. Funkciou závitovkového prevodu je prevod otáčania len zo šneku na koleso so závitom. Reverzný proces nie je možný z dôvodu trenia. Systém je samozatváracia. Je to spôsobené použitím závitovkových prevodoviek v mechanizmoch na zdvíhanie bremien.
4. Rackové ozubenie. Je tvorená ozubeným kolesom a tyčou. Premení rotačný pohyb na translačný pohyb a naopak.
5. Skrutkovacie zariadenie. Používa sa pre krížové hriadele. Z dôvodu bodového kontaktu dochádza k zvýšenému opotrebovaniu ozubených kolies pod zaťažením. Skrutkové prenosy sa najčastejšie používajú v nástrojoch.
6. Planétové prevody sú ozubené kolesá, v ktorých sa používajú ozubené kolesá s pohyblivými nápravami. Zvyčajne existuje pevné vonkajšie koleso s vnútorným závitom, centrálnym kolesom a nosičom so satelitmi, ktoré sa pohybujú po obvode stacionárneho kolesa a otáčajú centrálnym kolesom. Rotácia sa prenáša z nosiča na stredové koleso alebo naopak.

Je potrebné rozlišovať medzi vonkajším a vnútorným ozubením. Pri vnútornom zaberaní sú zuby väčšieho kolesa umiestnené na vnútornom povrchu kruhu a otáčanie sa uskutočňuje v jednom smere. Toto sú hlavné typy odkazov.

Existuje obrovský počet príležitostí na ich kombináciu a použitie v rôznych kinematických schémach.

Tvar zubov

Záber je odlišný v profile a type zubov. Tvar zubov rozlišuje evolventný, kruhový a cykloidný záber. Najčastejšie sa používajú evolventné ozubenia. Majú technologickú nadradenosť. Rezanie zubov sa dá vykonať jednoduchým nástrojom na stojany. Tieto prepojenia sa vyznačujú konštantným pomerom, ktorý nezávisí od posunutia vzdialenosti medzi stredmi. Ale pri vysokých silách sa objavujú nedostatky spojené s malým kontaktným miestom na dvoch konvexných povrchoch zubov. To môže viesť k poškodeniu povrchu a farbeniu povrchového materiálu.

V kruhových prevodových stupňoch sú konvexné zuby ozubeného kolesa spojené s konkávnymi kolesami a kontaktná náplasť je výrazne zvýšená. Nevýhodou týchto prevodových stupňov je, že trenie sa vyskytuje v pároch kolies. Typy ozubených kolies:

1. Rovné zuby. Toto je najbežnejšie používaný typ dvojice kolies. Kontaktná línia je rovnobežná s osou hriadeľa. Priame ozubené kolesá sú pomerne lacné, ale maximálny prenášaný moment je menší ako u skrutkových a šikmých kolies.
2. Špirálové zuby. Odporúča sa aplikovať pri vysokých rýchlostiach, poskytuje hladší chod a zníženie hluku. Nevýhodou je zvýšené zaťaženie ložiska v dôsledku axiálnych síl.
3. Chevron. Majú výhody skrutkových dvojíc kolies a nezaťažujú ložiská s axiálnymi silami, pretože sily sú smerované v rôznych smeroch.
4. Zakrivené. Používajú sa na veľké prevodové pomery. Menej hlučné a lepšie pracujú na ohýbanie.

Ozubené kolesá sú najbežnejšie. Sú ľahko navrhovateľné, vyrábajú a prevádzkujú.

Materiály pre výrobu

Hlavným materiálom na výrobu párov kolies je oceľ. Zariadenie musí mať vyššiu pevnosť, takže kolesá sú často vyrobené z rôznych materiálov a podrobené rôznym tepelným alebo chemicko-tepelným úpravám. Prevodové zariadenia z legovanej ocele sa podrobia povrchovému vytvrdzovaniu nitridáciou, cementáciou alebo kyanidáciou. Pre uhlíkové ocele sa používa povrchové spevnenie.

Zuby by mali mať vysokú pevnosť na povrchu, ako aj mäkšie a viskóznejšie jadro. To ich ochráni pred poškodením a povrchovým opotrebením. Pár kolies pomaly sa pohybujúcich strojov môže byť vyrobený z liatiny. V rôznych odvetviach sa používa aj bronz, mosadz a rôzne plasty.

Spôsoby spracovania

Ozubené kolesá sú vyrobené z lisovaných alebo odlievaných predvalkov metódou rezania zubov. Rezanie sa vykonáva spôsobmi kopírovania a spustenia. Spúšťanie umožňuje, aby jeden nástroj vyrezal zuby inej konfigurácie. Nástroje na rezanie môžu byť dolbyaki, čističe štetcov alebo lamely. Ak chcete odstrániť pomocou metódy kopírovania, používajú sa rezné zariadenia prstov. Tepelné spracovanie sa vykonáva po rezaní, ale pre vysoko presné zapojenie po tepelnom spracovaní sa používa viac brúsenia alebo bežiaceho procesu.

Údržba a výpočet

Údržba spočíva v kontrole mechanizmu, kontrole integrity zubov a neprítomnosti čipov. Kontrola správneho zapojenia sa vykonáva pomocou farby aplikovanej na zuby. Určuje sa veľkosť kontaktného bodu a jeho umiestnenie pozdĺž výšky zuba. Nastavenie sa vykonáva inštaláciou obložení v ložiskách.

Po prvé, musíme určiť kinematiku a výkonové charakteristiky potrebné pre fungovanie mechanizmu. Vyberte typ prenosu, prípustné zaťaženia a rozmery, potom vyberte materiály a tepelné spracovanie. Výpočet zahŕňa výber prevodového modulu, potom sú zvolené hodnoty posunu, počet ozubených zubov a kolies, vzdialenosť medzi nápravami a šírka koruniek. Všetky hodnoty je možné vybrať z tabuľky alebo použiť špeciálne počítačové programy.

Hlavnými podmienkami potrebnými pre dlhú prevádzku prevodových stupňov sú odolnosť proti opotrebovaniu zubov a ich ohybová pevnosť.

Dosiahnutie dobrých vlastností a zameranie sa na konštrukciu a výrobu prevodových stupňov.