Рекомендации применения зубчатых колес по нормам плавности

Степень точности по ГОСТ 1643-81	Допустимая окружная скорость V, м/с, колес
прямозубых	косозубых

Ограничения на допустимую окружную скорость зубчатых колес влияют на конструкцию коробок скоростей. Прямозубые колеса позволяется объединять в блоки (по 2,3 колеса) и перемещать их непосредственно вдоль оси вала для ввода в зацепление разных колес с целью получения необходимой частоты вращения шпинделя (рис. 2.29, а, б). Косозубые колеса устанавливаются на валах стационарно, поэтому для включения разных колес и соответственно разных частот вращения используются муфты. Электромагнитные муфты целесообразно использовать на низших частотах вращения валов и зубчатых колес. Зубчатые и профильные муфты рекомендуется применять для высокоскоростных редукторов (рис. 2.29, в).

Перемещения зубчатых колес и муфт вдоль оси вала лучше всего производить с помощью гидроцилиндров. На рис. 2.29 приведены такие схемы. Схема на рис. 2.29, а обеспечивает два положения зубчатого блока, передвигаемого гидроцилиндром, управление которым обеспечивает двухпозиционный распределитель масла золотникового типа. Более сложная схема управления зубчатым блоком на три положения представлена на рис. 2.29, б. В конструкцию гидроцилиндра 1 заложена втулка 2, имеющая возможность перемещаться по штоку 3. Положение элементов гидросистемы, как представлено на рис 2.29, б, соответствует позиции II зубчатого блока. Подача масла осуществляется одновременно в обе полости гидроцилиндра 1. Разность площадей плоскостей цилиндра создает с правой стороны большую силу, которая перемещает втулку 2 в левую сторону до упора. Вилка 4 переключателя зубчатого блока жестко закрепляется на штоке 3, фиксирует среднее положение тройного блока.

а)	б)	в)

Рис. 2.29. Схемы переключения зубчатых колес с помощью гидроцилиндров:

а - двойного блока; б - тройного блока; в - зубчатой муфты

Включение гидрораспределителя 5 в положение с перекрещивающимися каналами для прохода масла позволит гидроцилиндру 1 сместить втулку 4 влево и вступить в работу зубчатым колесам в позиции I, рис. 2.29, б. Соответственно включение гидрораспределителя в положение с параллельными каналами дает позицию III зубчатых колес. Конструктивное исполнение такого механизма приведено на рис. 2.30. Другие варианты механизмов приведены в работе [11].

Рис. 2.30. Механизм переключения частот вращения:

1 – гидроцилиндр; 2 – поршень-втулка; 3 – шток; 4 – вилка; 5 – конечные выключатели; 6 - фиксатор

Управление зубчатыми муфтами для включения зубчатых колес по рис. 2.29, в аналогично управлению для переключения блоков с прямыми зубьями.

В отличие от прямозубого зацепления в косозубом зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно, что обеспечивает плавность зацепления и значительное снижение динамических нагрузок и шума при работе передачи. Отмеченное преимущество косозубого зацепления становится особенно значительным в быстроходных передачах, так как динамические нагрузки возрастают пропорционально скорости. Поэтому в современных высокоскоростных приводах главного движения косозубые колеса получили преимущественное распространение, включая и одиночные зубчатые передачи. Однако наличие в зацеплении осевых сил, которые дополнительно нагружают подшипники, является недостатком косозубых колес. Во избежание больших осевых сил в косозубой передаче угол наклона линии зуба ограничивают значениями β = 8…18°, несмотря на то, что с увеличением β возрастает прочность зубьев, плавность работы передачи, её нагрузочная способность. При этом для шестерен рекомендуется принимать направление зуба левое, для колес – правое.

Основными геометрическими параметрами зубчатой пары колес с эвольвентным зацеплением являются: модуль, диаметры и ширина зубчатого венца.

Основной параметр зубчатого колеса – модуль зубьев. Для пары колес, находящихся в зацеплении, модуль должен быть одинаковым. Модули зубьев для цилиндрических и конических передач регламентированы (ГОСТ 9563-80). Значения стандартных модулей от 1 до 14 мм приведены в табл. 2.30.

Таблица 2.30

Дата добавления: 2015-07-17