CC BY
105
УДК 621.831
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ
ПЕРЕДАЧ
Е.Н. Валиков, А.Л. Попов
Описывается классификация цилиндрических зубчатых колёс с различными производящими профилями. Представлены наглядная классификация и визуализация основных типов зубчатых зацеплений.
Ключевые слова: зубчатое колесо, зубчатое зацепление, зубчатая передача.
Пространственные зубчатые передачи применяются для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются или скрещиваются [1]. К ним относятся: конические зубчатые передачи, смешанные конические передачи, гиперболические передачи, винтовые передачи, Гипоидные передачи, червячные передачи, спироидные передачи (рис. 1) [2].
Рис. 1. Классификация пространственных зубчатых передач
Конические зубчатые передачи - зубчатые передачи с пересекающимися осями, у зубчатых колёс которых аксоидные начальные и делительные поверхности конические. В конической передачи начальные поверхности совпадают с аксоидами. Линии зубьев конической передачи могут быть прямыми, тангенциальными, круговыми наклонными, круговыми «зерол», паллоидными (рис. 2).
Смешанные конические передачи - передачи с пересекающимися осями, аксоиды зубчатых колёс которых конические, а начальные поверхности цилиндрических и конических являются однотипными соосными поверхностями. Виды смешанных конических передач изображены на рис. 3.
а б в г д е
Рис. 2. Коническая зубчатая передача: а - схема передачи. Плоские колёса различных типов: б - прямые; в - тангенциальные; г - круговые накатные; д - круговые "зерол "; е - паллоидные
а б в г д
Рис. 3. Смешанная коническая передача: а - схема передачи;
б - цилиндро-коническая передача внешнего зацепления; в - плоско-цилиндрическая передача; г - цилиндро-коническая передача; д - реечно-коническая передача
Гиперболоидные цилиндро-конические зубчатые передачи - зубчатые передачи со скрещивающимися осями, аксоиды зубчатых колёс которых - однополостные гиперболоиды вращения.
Различают гиперболоидную зубчатую передачу первого рода, в которой сопряженные поверхности зубьев образованы в станочном зацеплении общей для них производящей поверхностью, и гиперболоидную зубчатую передачу второго рода, зубчатые колеса которой имеют сопряжённые поверхности зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью зубьев первого зубчатого колеса. Схема передачи и виды гиперболоидных передач представлены на (рис. 4).
_Формообразование фасонных поверхностей деталей
А-А
Аксоида Аксоида
Начальная _
а б в г д
Рис. 4. Гиперболоидные передачи: а - схема передачи; б - гиперболоидная цилиндро-коническая передача внешнего зацепления; в - гиперболоидная плоско-цилиндрическая передача; г - гиперболоидная цилиндрическая передача внутреннего зацепления; д - гиперболоидная цилиндро-коническая передача внутреннего
зацепления
Винтовые зубчатые передачи - гиперболоидные передачи первого рода, в которых начальные и делительные поверхности зубчатых колёс цилиндрические, а сопряженные поверхности зубьев образованы в статичном зацеплении общей для них производящей поверхностью (рис. 5).
а б в
Рис. 5. Винтовые зубчатые передачи: а - схема передачи; б - винтовая передача внешнего зацепления; г - винтовая передача внутреннего
зацепления
123
Гипоидные зубчатые передачи - гипоидные зубчатые передачи, у зубчатых колёс которых начальные поверхности конические (рис. 6).
Рис. 6. Схема гипоидной зубчатой передачи
Червячные зубчатые передачи - гиперболоидные зубчатые передачи второго рода, в которых начальные и делительные поверхности зубчатых колёс отличны от конических, шестерни имеют винтовые зубья, а зубчатые колеса имеют сопряженные поверхности зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью первого колеса.
В зависимости от принятого исходного тела червяка червячные передачи разделены на три группы: собственно червячная, тороидные с вогнутым червяком, тороидные с выпуклым червяком (рис. 7).
а
б
в
г
д
Рис. 7. Червячные зубчатые передачи: а - с цилиндрическим червяком; б - с глобоидным червяком; в - червячный вид передачи; г - тороидные с вогнутым червяком; д - тороидные с выпуклым червяком
Спироидные зубчатые передачи - гипоидные зубчатые передачи, в которых начальные поверхности зубчатых колёс конические, шестерни имеют винтовые зубья, а зубчатые колеса имеют сопряженные поверхно-
124
сти зубьев с линейным контактом, если производящая поверхность для одного из них совпадает с главной поверхностью зубьев первого зубчатого колеса. По форме поверхности вершин витков червяка и способу его расположения относительно межосевой линии их разделяют на три вида: цилиндрические спироидные передачи, традиционно конусные наружного зацепления, обратноконусные внутреннего зацепления (рис. 8).
а
б
в
г
Рис. 8. Спироидные зубчатые передачи: а - схема передачи; б - цилиндрическая передача; в - коническая передача наружного зацепления; г - коническая передача внутреннего зацепления
125
Все описываемые в данной статье зубчатые передачи спроектированы и разработаны для решения той или иной задачи машиностроительной отросли.
У всех перечисленных передач имеются свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе передачи, в ходе проектирования того или иного механизма необходимо иметь представление об этих зубчатых передачах для выбора наиболее подходящего способа передачи вращения.
Список литературы
1. Старжинский В.Е., Кане М.М. Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колёс и передач. Санкт-Петербург: Изд-во ПРОФЕССИЯ, 2007. 823 с.
2. Давыдов Я.С. Неэвольвентное зацепление. М.: Изд-во «Машгиз», 1950. 180 с.
3. Болотовский И.А. Справочник по геометрическому расчёту эвольвентных зубчатых и червячных передач. М.: Изд-во «Машиностроение», 1986. 448 с.
Валиков Евгений Николаевич, д-р техн. наук, проф., Valikoven@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Попов Александр Леонидович, асп., Shurup_89@inbox.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
CLASSIFICATION OF TYPES OF SPATIAL GEAR WHEELS E.N. Valikov, A.L. Popov
The classification of cylindrical gear wheels with different profiles derivatives is described. Visual classification and visualization of the main types of gearing are presented.
Key words: gear wheel, gear components.
Valikov Eugene Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, Valiko-ven@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Popov Alexander Leonidovich, postgraduate, Shurup_89@inbox.ru, Russia, Tula, Tula State University
