Влияние геометрических параметров зубчатых реек и шестерней на их работу и эффективность передачи
Механизм, суть работы которого заключена в передаче мощности при помощи вращения, называют зубчатой передачей. Она используется при создании продукции промышленного и бытового назначения. Во многом это обусловлено тем, что передача этого формата отличается относительной простотой эксплуатации, технического обслуживания, невысокими энергетическими расходами.
Виды передач
На практике существует достаточно большое число зубчатых передач, отличающихся положением шестерен и валов. Оси валов могут пересекаться, могут быть расположены параллельно. Рассмотрим некоторые из них.
Цилиндрические
Наверняка, это самая популярная и востребованная цилиндрическая прямозубая. Это обусловлено тем, что они в состоянии работать с радиальными нагрузками. Инженеры, как правило, используют их в механизмах, где присутствуют низкие скорости вращения валов. Для работы с высокими скоростями используют другие типы передач, так как названая передача при работе с большими скоростями вращения производит изрядное количество шума.
Реечная передача
По сути, это одна из разновидностей цилиндрической передачи, но вместо второго колеса работает зубчатая рейка, под действием шестерни перемещающаяся в одну или другую сторону. На сайте компании «Техникс» можно найти зубчатые рейки, устанавливаемые на современных станках, работающих под управлением ЧПУ.
Разумеется, перечислены не все формы зубчатых передач.
Следует помнить и о том, что на качество работы передач в первую очередь зависит от того, насколько качественно она изготовлена.
Способы изготовления зубчатых колес
Зубчатые колеса — довольно востребованный продукт, и для изготовления используют несколько технологий, поговорим о них.
Литье. Эту технологию применяют тогда, когда дальнейшую обработку поверхности колес не производят. Но в последнее время этот способ применяют редко.
Накатывание зубьев непосредственно на заготовке. Эта технология нашла применение там, где последующая обработка не планируется.
Нарезание зубьев на заготовке. Чистота поверхности, уровень шероховатости поверхности определяет технолог, назначающий режимы резания.
Получение зубьев шестерни или рейки на станках, оснащенных плазменным или лазерным резаком. Чистота поверхности и шероховатость поверхности напрямую зависит от мощности излучения, создаваемого рабочим органом и скоростью его движения.
Для некоторых конструкций, особенно при массовом характере производства, используют штамповку (горячую или холодную), протягивание.
Все названные методы получения зубчатых колес или реек обеспечивают шероховатость поверхности, лежащую в диапазоне Ra 20–32 или Rz 5–60. В принципе, этого хватает для работы обыкновенных механизмов, например редукторов одноступенчатых.
По обыкновению, в ходе фрезерования огибанием, изменив положение фрезы или заготовки, можно получить колеса с разной формой зубьев и разными параметрами точности и шероховатости.
Огибание в сопоставлении с другими формами фрезерования позволяет получить высокую точность изготовления шестерен (зубчатых реек).
Для повышения качества изготовления по окончании формообразования поверхностью полученных зубьев обрабатывают шлифованием, шевингованием, притиранием.
Подобная обработка деталей, участвующих в зубчатом зацеплении, обеспечивает перемещение, например, рейки со скоростью до 60 м/мин.
Варианты конструкции зубчатых колес (реек)
Инженеры, занимающиеся проектированием разного рода механизмов, знают, что на точность зацепления оказывает и вариант исполнения колеса. На практике используют следующие варианты:
- Литые колеса;
- Штампованные колеса;
- Сварные;
- Сборные.
Нередко для экономии материалов в механизмы устанавливают бандажированные колеса. То есть центральная часть может быть изготовлена из серого чугуна, а зубчатый венец — из конструкционной стали или бронзы.
Несколько слов в заключение. Не стоит спорить с утверждением, что качество работы зацепления прямо связано с технологией изготовления зубчатых колес (реек). То есть главная задача технолога заключена в правильном выборе режима обработки заготовки зубчатого колеса (рейки).
Различные типоразмеры зубчатых реек и колес можно найти на сайте АО «Техникс», если у Вас возникнут вопросы, проконсультируйтесь с нашими менеджерами по электронной почте
- Комментарии