38 Силы, действующие в зубчатом зацеплении

Конические зубчатые колеса

Конические колеса являются характерными деталями рольгангов прокатных станов, конусных дробилок, приводов непрерывных и трубопрокатных станов и других механизмов. В зависимости от конструктивных особенностей конические зубчатые колеса делятся на колеса со ступицей, плоские колеса типа венцов и шестеренные валы.

Заготовками обычно являются поковки и стальное литье. Чугунные колеса в тяжелом машиностроении встречаются сравнительно редко. Для конических шестерен рольгангов, экскаваторов и других машин в условиях использования группового запуска рациональным является применение штампованных заготовок.

Технологический маршрут механической обработки конических зубчатых колес, так же как и при обработке цилиндрических колес, может быть разделен на два этапа: обработка заготовок до зубонарезания и собственно операция зубонарезания. В зависимости от конфигурации конических колес, их размеров и масштаба выпуска, технологические маршруты механической обработки различны.

Заготовки конических колес со ступцей, типа применяемых в рольгангах при групповом изготовлении, обычно предварительно обрабатываются на токарных или карусельных станках, затем производится протягивание отверстия, шпоночных или шлицевых пазов. После этого следует чистовая обработка на центровой или шпиндельной оправке. При штучном изготовлении таких колес черновая и чистовая токарная обработка основных сопряженных поверхностей выполняется в одну установку, затем в заготовках протягиваются или долбятся по разметке шпоночные пазы. Шестеренные валы проходят обработку по маршруту ступенчатых валов.

Червячные передачи

Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колесаформа профиля резьбы близка к трапецеидальной^[2]. На практике^[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило^[2], изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом.

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (червячному колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения i червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых приложениях — до 1000

Достоинства:

Плавность работы

Бесшумность

Большое передаточное отношение в одной паре

Самоторможение

Повышенная кинематическая точность

Недостатки:

Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях не более 100 кВт)

Большие потери на трение (тепловыделение)

Повышенный износ и склонность к заеданию

Повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки

Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения^[3].