Шевронный редуктор – Шевронная передача: достоинства и недостатки

Содержание

Шевронная передача: достоинства и недостатки

Такой раздел в механике, как детали машин, проходят все студенты технических специальностей. Основные моменты акцентируются на зубчатых передачах, которые бывают нескольких видов. Прямозубая, косозубая, а также шевронная передача — все они используются практически во всех отраслях промышленности.

шевронная передача

Какие функции выполняет зубчатое зацепление

Прежде чем говорить о том, что такое цилиндрическая шевронная передача, необходимо разобраться с общими положениями. Зубчатое зацепление используется для передачи вращательного движения между валами. Так в непосредственный контакт входит пара зубьев шестерни и колеса. Передаточное число изменяется в зависимости от размера шестерни и количества зубьев на ней.

Изменение угловых скоростей и моментов — основные функции любой зубчатой передачи, в том числе и шевронной. Широкое же применение в различных отраслях промышленности требует постоянного развития и улучшения технических характеристик передачи. В результате появляются новые виды зацеплений, используются высокопрочные сплавы зубьев и т.д.

Как мы уже разобрались, данный вид зацепления относится к зубчатым. Определимся немного с конструктивными особенностями данной передачи. От классической зубчатой мы имеем существенные отличия. Во-первых, венец состоит из зубьев, направленных в разные стороны. Соответственно по одной стороне венца они имеют наклон в одну, с обратной — в другую стороны.

цилиндрическая шевронная передача

Можно смело говорить о том, что шевронные передачи обладают огромным количеством преимуществ. К примеру, отсутствие осевой нагрузки на подшипник, что позволяет продлить срок службы узла. Помимо этого, данный тип передачи позволяет существенно увеличить угол наклона зубьев, который приблизительно равен 25-40 градусам. В то время как в обычном косозубом колесе пределом является 18 градусов.

Конечно, есть и свои нюансы. Во-первых, высокая сложность и дороговизна изготовления шеврона. Так как используется данный вид зацепления для передачи большой мощности и скорости при отсутствии осевых нагрузок, то точность изготовления должна быть очень высокой, а следовательно и себестоимость такого колеса получается высокой. Во-вторых, необходимость использования плавающего вала в конструкции. По этой простой причине инженеры стараются применять косозубую передачу, где это возможно, и только потом использовать шевронную.

Достоинства шевронного колеса

Следует отметить, что все механические передачи имеют общие преимущества и недостатки. Это относится и к шевронному зацеплению. Рассмотрим сильные стороны. Во-первых, высокая плавность хода, что достигается благодаря большому углу наклона зубьев. Следовательно, и габариты будут гораздо меньше по сравнению с косозубым колесом. Это позволяет несколько снизить массу изделия, а также размер узла в целом.

шевронные зубчатые передачи

Долговечность при соблюдении норм эксплуатации (регулярная смазка, выбраковка, отсутствие перегрева и механических повреждений) составляет порядка 40 000 часов. Соответственно надежность данного узла будет очень высокой. Это обусловлено еще и отсутствием осевых нагрузок на подшипник. Как следствие, не возникает перегрева вала и опоры.

Высокий КПД (97-98 %) — еще одна сильная сторона шевронных колес. Данный показатель нередко является определяющим фактором при выборе типа передачи в том или ином узле, так как позволяет добиться минимальных потерь во время эксплуатации. Постоянное передаточное число также немаловажный фактор, который хоть и не выдвигается на первый план, но все же имеет место. Такие достоинства шевронной передачи играют немаловажную роль при эксплуатации в тяжелонагруженных узлах машин.

Немного о недостатках

Как и любой другой тип передач, данный имеет несколько минусов. В первую очередь, как было отмечено выше, сложность изготовления. Стоимость шевронного колеса достаточно высока, хоть оно и является долговечным. Зачастую на производстве при выходе из строя какого-либо узла важно заменить его как можно скорее. В этом случае отлично подойдут косозубые и прямозубые колеса, которые просты в изготовлении. Что же касается шевронного, то тут не все так однозначно. Точность монтажа также должна быть высокой, следовательно, увеличивается количество затрачиваемого времени на установку детали.

расчет шевронной передачи

Шум во время работы — так ли это важно?

Еще один недостаток — шумность на высоких скоростях. Хотя отнести его исключительно к шевронной передаче было бы глупо, ведь это касается всего раздела. Пара металлических зубьев, входящих в зацепление на высокой скорости, — это всегда звонкий шум, который хоть и глушится с помощью специальной смазки и кожухов, но не полностью. Также было сказано и о плавающем валу, который необходим для корректной работы узла, а это увеличивает сложность конструкции. Изготовление шевронной передачи тщательно контролируется на всех этапах, поэтому бракованных изделий мало, хотя еще несколько лет назад ситуация была более печальной.

О профиле зуба

Как и во всех зубчатых зацеплениях, в шевроне может быть использован тот или иной тип зуба. Предварительно проводится расчет шевронной передачи. Используются следующие типы зубьев:

  • винтовые одного направления;
  • винтовые разных направлений;
  • эвольвентные;
  • неэвольвентные.
достоинства шевронной передачи
Применяемость того или иного типа зависит непосредственно от того, чего необходимо добиться во время работы узла. К примеру, если узел спроектирован с возможностью смещения центра профиля, используют эвольвентный зуб. Кроме того, есть три варианта расположения шестерни к колесу: сближенное, раздвинутое и нормальное. Изменяя расстояние до центра профиля, можно добиться того или иного положения, которое необходимо для повышения плавности, увеличения скорости хода и т.д.

Стоит также заострить особое внимание и на том факте, что неверно подобранный тип зуба в том или ином случае приведет к таким последствиям, как: снижение ресурса узла, повышенная шумность, перегрев подшипника и т.п. Следовательно, наиболее ответственным этапом является именно теоретический расчет передачи.

Распространение шевронных колес

Как уже было отмечено выше, механические передачи используются во многих отраслях промышленности. Рассмотрев шевронные передачи, достоинства и недостатки которых наглядно показывают их целесообразность, можно сказать об уникальности. Тем не менее ввод в эксплуатацию шевронов повсеместно нельзя назвать целесообразным, что обусловлено высокой стоимостью и сложностью конструкции.

шевронные передачи достоинства и недостатки

Но несмотря на это, без них нельзя обойтись на металлургических предприятиях. Там шевронная передача используется на прокатных станах, режущих станках и другом оборудовании. Обусловлено это тем, что шевронное колесо может быть:

  • тихоходным;
  • среднескоростным;
  • скоростным;
  • быстроходным.

Тип работы зависит от окружной скорости. Наиболее часто шевронная передача применяется при высоких окружных скоростях (более 30 м/с). Автомобильная промышленность — еще одна отрасль, где без использования данной механической передачи обойтись довольно сложно. Это же касается и химической, а также пищевой промышленности.

Материал изготовления

Практически все зубчатые передачи подвергаются интенсивному износу. По этой причине необходимо использовать высокопрочные сплавы, которые бы справлялись с работой в тяжелых условиях. Непосредственно колесо шеврона или шестерня изготавливаются из стали, а вот зубья предпочтительно должны быть бронзовыми. Но если использовать бронзу в чистом виде, то это слишком дорого. По этой простой причине зубья выплавляются из высоколегированной стали с бронзовым напылением.

Нередко бывает так, что узел подвергается преждевременному износу. Случается это по разным причинам:

  • биение в передаче;
  • перегрев колеса и шестерни;
  • недостаточное количество смазки.

В большинстве таких случаев его не меняют на новый, а ремонтируют путем наплавления зубьев. Данный метод используется практически во всех механических передачах, если это возможно и целесообразно.

Подведем итоги

Основное достоинство шевронной передачи заключается в возможности её использования на высоких скоростях. Немаловажную роль играет и то, что нет осевой нагрузки на подшипник. Соответственно, исключается перегрев узла, что является наиболее распространенной причиной выхода последнего из строя.

изготовление шевронной передачи

В это же время высокие расходы на изготовление шевронного колеса и шестерни не позволяют использовать данный узел повсеместно. Это же касается и времени на установку шевронной передачи, а также высокой квалификации специалистов, занимающихся монтажом и вводом в эксплуатацию узла.

fb.ru

Расчёт шевронного редуктора | Редукторы

Саратовский государственный технический университет
Автоматизация,управление и мехатроника
Курсовой проект по дисциплине «Прикладная механика»
На тему «Расчёт шевронного редуктора»
Саратов 2017

Исходные данные:
Мощность на выходе из редуктора 9,5 кВт
Угловая скорость выходного вала 12
Передача неверсивная

СОДЕРЖАНИЕ

1 Кинематический и силовой расчет привода 4
1.1 Выбор электродвигателя 4
1.2 Определение передаточных отношений 5
1.3 Мощности на валах: 5
1.4 Частота вращения валов: 5
1.5 Вращающие моменты на валах редуктора. 5
2 Расчет шевронной передачи 7
2.1 Исходные данные 7
2.2 Выбор материала и термообработки 7
2.3 Расчет допускаемых напряжений 7

2.4 Проектный расчет 9
2.5 Проверка пригодности заготовок 12
2.6 Проверка контактной прочности 12
2.7 Проверка прочности при изгибе 12
2.8 Силы, действующие в зацеплении 13
3 Конструирование основных элементов привода 14
3.1 Ориентировочный расчет валов 14
3.2. Выбор подшипников 15
3.3 Конструирование шестерен и колес косозубых цилиндрических передач 15
3.4 Конструктивные размеры корпуса редуктора 16
4 Расчет шпоночных соединений. 17
5 Проверочный расчет валов 19
5.1 Проверочный расчет быстроходного вала 19
5.2 Проверочный расчет тихоходного вала 24
6 Проверочный расчет подшипников 31
6.1 Расчет подшипников входного вала 31
6.2 Расчет подшипников выходного вала 31
7. Выбор муфты 33
8 Выбор системы смазки редуктора 34
9 Выбор и обоснование посадок 34
10 Порядок сборки редуктора 35
Литература 36

Состав: Записка, Колесо шевронное, Вал-шестерня, Редуктор шевронный, Спецификация Язык документа

Софт: КОМПАС-3D 16.1

vmasshtabe.ru

Проектирование и расчёт цилиндрического шевронного редуктора

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему:

«Проектирование и расчёт цилиндрического шевронного редуктора»

Сарапул 2010 г.

1. Кинематический и силовой расчет привода

Привод для подтягивания вагонеток по наклонному пути

Дано:

1. Масса вагонетки с грузом Q = 5 тонн.

2. Скорость вагонетки Vb = 0.6 м/с

3. Диаметр барабана D = 250 мм

4. Коэффициент сопротивления движению W = 0.7 кН/т

5. Угол наклона пути β = 150

6. Коэффициент использования суточный Kc = 0,5

7. Коэффициент использования годовой Kг = 0,5

8. Время работы t = 5 лет


Привод состоит из двух передач: клиноремённой и цилиндрической зубчатой шевронной.

От электродвигателя вращение крутящий момент передается через клиноремённую передачу, которая состоит из ведущего и ведомого шкива, а потом на редуктор, состоящий из: ведущего вала – шестерни и ведомого колеса. Передающий крутящий момент через муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП).

Редуктор стационарный с шевронными колесами имеет корпус прямоугольной формы с установочными плоскостями, развитыми на всю длину. Такую форму корпуса целесообразно применять в тех случаях, когда габариты фундаментной плиты или рамы не стеснены. Корпус редуктора изготавливают методом литья в землю. Материал применяемый для корпуса алюминий (Ал 9; Ак9М2), так же может быть отлит из чугуна (СЧ15; СЧ20). Вал шестерни (более легкий) не зафиксирован в осевом направлении, чем обеспечена самоустановка шестерни по зубьям колеса и равномерное распределение нагрузки по полушевронам зубьев в процессе работы редуктора. На валу шестерни установлены радиальные роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами. Наружные кольца подшипников зажаты в гнездах между выступами и торцовыми крышками. Редуктор имеет большую нагрузочную способность и предназначен для интенсивной и длительной работы, поэтому применена наиболее совершенная система смазки циркулирующим маслом, которое одновременно выполнять три функции: смазывать поверхности трения, отводить тепло и промывка.

Смазка зацепления производится окунанием колеса в масло, залитое в корпус редуктора. Подшипники смазываются тем же маслом, разбрызгиваемым колесом. Слив отработанного масла из редуктора производят через маслосток, отверстие в нижней части корпуса. Этим предотвращается растекание масла по стенкам редуктора и фундаментальной плите. Валы зафиксированы в осевом направлении двумя торцевыми крышками с возможностью осевого перемещения вала. Такой способ фиксации вала применяется при коротких валах (расстояние между подшипниками до 700 мм). Величину возможного осевого перемещения вала регулируется прокладками с точностью до 0,05 мм при сборке редуктора. Прокладки набирают из стальных (сталь 08 ГОСТ 1050–99) пластин различной толщины – 0,1; 0,15; 0,2; 0,5 мм. Общая толщина прокладки 1,5 – 3 мм.

3.1 Выбор двигателя

Найдём осевую силу барабана

где W – коэффициент сопротивления движения.

Q – масса вагонетки с грузом.

β – угол наклона пути.

Р3 – мощность, затрачиваемая на выходном валу

n3 – теоретическая частота вращения вала

Р1 – мощность двигателя

где,

η1 = 0,95 к.п.д. клиноремённой передачи

η2 = 0,97 к.п.д. шевронной передачи

Двигатель выбираем по следующим характеристикам Р = 3,0 кВт

n = 955 об/мин

Общее передаточное число составляет


где, U1 – клиноремённая передача

U2 – шевронная передача

— мощность, затрачиваемая на входной вал

n3 – действительная частота вращения вала

Т1 – крутящий момент на первом валу

Т2 – крутящий момент на втором валу

Т3 – крутящий момент на третьем валу

Для зубчатых колес выбор материала необходим для того, чтобы обеспечить прочность зубьев на изгиб и стойкость поверхностных слоев зубьев.

Основными материалами для зубчатых колес являются, термически обрабатываемые стали. Это указывает на возможность и целесообразность широкого применения для зубчатых колёс сталей, закаливаемых до требуемой твёрдости. Для шестерни выбираем сталь 40ХН, т.к., шестерня более ответственная в данной передаче, для колеса – сталь 40Х.

Для колеса примем НВ260 термообработку улучшением. Для шестерни поверхностную закалку до твердости HRC 40, т. к., повышает износостойкость и сопротивление выкрашиванию, понижает прочность при изгибе.

4.2 Допускаемые усталостные контактные напряжения

ZR – коэффициент учитывающий шероховатость поверхности

ZR = 0,95 (для фрезерованных зубьев)

ZV – коэффициент учитывающий окружную скорость

ZV = 1 (при скорости меньше 5 м/с.)

Sн – коэффициент запаса прочности

Sн = 1,2 – для улучшенных колес

Sн = 1,3 – для колес с поверхностной закалкой

ZN – коэффициент долговечности

NHG – базовое число циклов

NHE – эквивалентное число циклов

где t – время работы в часах

часов.

eh – коэффициент эквивалентности.

Коэффициент показывает, что момент Т действует в течение 56,25% времени.

Если НВ<350, то

Для колес с поверхностной закалкой

Для предварительных расчетов выбирают из интервала Кн = 1,3…1,5

Выбираем Кн = 1,3.

По ГОСТ выбираем из первого ряда 160 мм.

Модуль

выбираем, mн = 2 мм. β = 30° зубьев.

mirznanii.com

Редуктор с шевронными колесами — Энциклопедия по машиностроению XXL

На рис. 10.3, в представлен двухступенчатый редуктор с раздвоенной второй ступенью. Для многопоточных передач важно правильное распределение мощности между потоками. В редукторе на рис. 10.3, в такое распределение достигается устранением ограничения для осевого перемещения промежуточного вала, вследствие чего этот вал автоматически занимает такое положение, при котором осевые компоненты Б а и Б»а давлений в обоих зацеплениях уравновешиваются. Тем самым уравниваются и окружные силы. При конструировании опор валов редукторов с шевронными колесами нужно исходить из таких же соображений, рассматривая каждый полушеврон как самостоятельную ветвь цепи. Описанные редукторы имели только цилиндрические колеса.  [c.274]
В редукторах с шевронными колесами крупного модуля, работающими с приблизительно постоянной нагрузкой, допускаемая нагрузка часто ограничивается недостаточной контактной прочностью в связи с влиянием износа. В таких случаях целесообразны комбинирование материалов шестерни и колеса с высоким перепадом твердости и эффективное охлаждение масла в масляной ванне.  [c.399]

Задача 44. Тихоходный вал одноступенчатого цилиндрического редуктора с шевронными колесами передает мощность а) 2 = 85,5 кВт, б) Р = 7 кВт  [c.227]

Если грузоподъемность однорядных подшипников недостаточна, то применяют сферические двухрядные шарикоподшипники, между наружными кольцами которых и крышками оставляют зазор (рис. 8.36). В тяжелых редукторах с шевронными колесами применяют сферические роликоподшипники и двухрядные конические роликоподшипники.  [c.185]

На рисунке показана кинематическая схема двухступенчатого цилиндрического редуктора с шевронными колесами. Угловая скорость быстроходного вала = = 1500 об/мин. Числа зубьев колес = 24 2а = 96  [c.457]

Основным недостатком этих подшипников является большая их чувствительность к перекосам роликов. При наличии значительной осевой нагрузки применение подшипников данного типа требует установки на другой опоре специального подшипника, который мог бы воспринимать эту осевую нагрузку. При одних, и тех же размерах и нагрузках роликовые подшипники деформируются значительно меньше шариковых и, следовательно, при при- менении их наблюдаются меньшие перекосы валов, вызванные деформациями подшипников [25]. Подшипники данного типа находят широкое применение в опорах ведущих валов цилиндрических редукторов с шевронными колесами.  [c.160]

Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций входных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на  [c.251]

Пример конструкции ведущего вала одноступенчатого редуктора с шевронными зубчатыми колесами показан на рис. 16.16 вал плавающий. Осевое положение плавающего вала определяют наклоненные в разные стороны зубья полушевронов, которые при работе передачи и осуществляют осевую фиксацию вала.  [c.330]

Основными узлами лебедки управления конусами (фиг. 177) являются станина 1, стойки 2, главный вал с шевронным колесом 3, два барабана 4, редуктор 5. Барабаны 4 сидят на валу свободно и увлекаются во вращение колесом 3 при его попеременном провертывании в ту или другую сторону с помощью 21  [c.323]


В случае установки радиальных сферических роликоподшипников в одно- и двухступенчатых редукторах с шевронными зубчатыми колесами (лист 15, рис. 3 и 4) подшипники закрепляют в осевом направлении только у тихоходного вала. Остальные валы должны иметь опоры со свободным перемещением в осевом на-пр авлении. Чтобы устранить влияние температурного расширения тихоходного вала, предусматривается зазор 0,5…1 мм между торцовыми поверхностями наружных колец подшипников и торцевыми крышками.  [c.53]

В редукторах с шевронными зубчатыми колесами в осевом направлении фиксируется только один вал, а остальные самоустанавливаются по шеврону. Обычно предпочитают фиксировать опору вала, обладающего наибольшей инерционной массой, или опору, расположенную с приводной стороны редуктора для того, чтобы предохранить зубчатую передачу от динамических нагрузок (толчков и ударов). Однако при ограниченном расстоянии между осями валов, в тех случаях, когда для восприятия осевого усилия требуется подшипник с большой высотой живого сечения и если его установка требует уменьшения диаметра шейки вала, то фиксируют опору с неприводной стороны, т. е. в том месте, где вал не воспринимает напряжений от передачи крутящего момента.  [c.521]

Одноступенчатые редукторы с цилиндрическими колесами обычно имеют горизонтальное расположение валов. Колеса могут быть с прямыми, косыми или шевронными зубьями. Корпуса редукторов чаще всего изготовляют литыми чугунными, реже — сварными стальными. Валы зубчатых передач редукторов монтируют на подшипниках качения или скольжения. Последние применяются в редукторах тяжелого машиностроения.  [c.490]

Чтобы устранить этот серьезный недостаток, применяют колеса с шевронными зубьями (рис. 177). Редуктор с шевронными  [c.215]

При раздвоенной быстроходной (или тихоходной) ступени колеса расположены симметрично относительно опор, что приводит к меньшей концентрации нагрузки по длине зубьев, чем при применении обычной развернутой или соосной схемы. Это позволяет иметь в рассматриваемом случае менее жесткие валы. Быстроходный вал редуктора, показанного на рис. 2.8, б, должен иметь свободу осевого перемещения ( плавающий вал), что обеспечивается соответствующей конструкцией подшипниковых узлов в редукторе с шевронными  [c.15]

Насосы предназначены для пищевой й химической промышленности они могут перекачивать жидкости, содержащие механиче- ские включения. Температура перекачиваемой жидкости до 150°. Все узлы насоса (фиг. 73) и электродвигатель монтируются на массивной станине шириной у основания до 380, длиной 640 и высотой 1360 мм . Подача от двигателя к коренному валу двухступенчатая первая ступень — ременная передача, вторая — зубчатый редуктор из шевронных колес, который размещен внутри ста-. НИНЫ в верхней ее части. С редуктором соединен коренной вал 1. Кривошип 2 имеет паз в форме ласточкина хвоста, куда вставляет- ся камень. На камне неподвижно закреплен палец 3, который через подшипник качения соединяется с шатуном 5. Камень может закрепляться в кривошипе гайкой 4 в любом положении. Этим положением определяется радиус кривошипа, а следовательно, длина хода поршня и подача насоса. Таким образом, регулировать подачу можно только на неработающем насосе. Направление движе-  [c.159]


На рисунке показана кинематическая схема двухступенчатого цилиндрического редуктора с шевронными зубчатыми колесами. Частота вращения быстроходного вала Лб = 1500 об мин. Числа зубьев колес 2х = 24 = 96 2з = 29 и г,, = 131. Определить общее передаточное число редуктора, частоту вращения промежуточного и тихоходного валов н межосевые расстояния каждой ступени, если торцовый модуль ms= 2,5 мм..  [c.418]

В редукторах с шевронными передачами с раздвоением мощности необходимо один из валов (лучше — вал шестерни, как более легкий) устанавливать на роликоподшипниках они допускают осевую игру, благодаря чему при работе передачи шестерня имеет возможность самоустанавливаться относительно колеса под действием осевых сил на каждом полушевроне, н нагрузка распределяется поровну между полушевронами.  [c.331]

Какого типа подшипники следует выбрать для редуктора с шевронными зубчатыми колесами Почему  [c.326]

Наиболее распространены двухступенчатые горизонтальные редукторы, выполненные по развернутой схеме (рис. 2.6, а). Внешний вид одного из редукторов такого типа показан на рис. 2.6, б. На рис. 2.7, а показано устройство редуктора с косозубыми колесами, а на рис. 2.7, б — с шевронными колесами. Общий вид последнего показан на рис. 2.7, в.  [c.18]

Конструкции подшипниковых узлов для редукторов с шевронными зубчатыми -колесами аналогичны конструкциям узлов для валов цилиндрических прямозубых редукторов.  [c.182]

Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций входных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 10.3 валы — плавающие. Осевое положение плавающего вала определяют наклоненные в разные стороны зубья полушевронов. Сопряженные с ними валы фиксируют относительно корпуса.  [c.164]

Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкции выходных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 10.16, а, б. Вращающий момент  [c.174]

Одноступенчатые цилиндрические редукторы обычно выпускаются в интервале передаточных чисел и = 2…6, 3, в основном с косозубым зацеплением, при больших межосевых расстояниях — с шевронными колесами. Прямозубые передачи применяются редко. Выбор схемы расположения осей валов (горизонтальной или вертикальной) определяется условиями компоновки привода.  [c.5]

Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций выходных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 14.16. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом.  [c.341]

Определить модуль зацепления и основные размеры шевронных колес одноступенчатого редуктора по следующим данным Л, = 200 л. с. til — 3000 об/мин-, i = 7. Передача нереверсивная, недостающими данными задаться самостоятельно. Срок службы передачи неограничен.  [c.162]

Подшипники с однобортовым внутренним кольцом и плоским упорным кольцом ( рис. 8,2, г) обеспечивают фиксациго вала в обоих направлениях. Области применения электродвигатели средней и большой мощности, редукторы с шевронными колесами, буксы вагонов, шпиндели металлорежущих станков, опоры коленчатых валов мотоциклетных двигателей и т. д.  [c.221]

Редукторы с 111еврои11ыми зубчатыми колесами. Примерь конструкции ВЫХОД13ЫХ валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 14.16,3/, б. Вращающий момент передают с зубчатого  [c.261]

Редукторы с шевронными зубчатыми колесами. Примеры конструкций выходных валов одноступенчатых редукторов с шевронными зубчатыми колесами показаны на рис. 12.25. Вращающий момент передают с зубчатого колеса на вал соединением с натягом. Валы фиксируют относительно корпуса установкой подшипников враспор . Осевой зазор в конических роликоподшипниках регулируют с помощью тонких металлических прокладок 1, устанавливаемых под фланцы привертных крьппек (рис. 12.25, а). Осевой зазор по рис. 12.25, б устанавливают подшлифовкой компенсаторного кольца 2.  [c.209]

В редукторах с шевронными зубчатыми колесами чаще используют подаипники качени5г, особенно роликовые, которые воспринимают значительные радиальные нагрузки. Установка радиальных роликоподшипников с короткими цилиндрическими роликами в одно- и двухступенчатых редукторах с шевронными, зубчатыми колесами приведена на листе 15, рис. 1 и,2.  [c.53]

В редукторах с шевронными или сдвоенными косозубымн колесами (образующими шеврон) осевые усилия взаимно уравновешиваются так, подшипники тихоходного вала фиксируют относительно корпуса в осевом направлении, а быстроходный вал выполняют плавающим для самоустановки его вдоль оси по колесу тихоходного вала. Для этого часто используют роликоподшипники без бортов на одном из колец наружные кольца закрепляют в корпусе боковыми крышками и пружинными кольцами (рис. 7.18), На рис. 7.19—7.21 представлены опорные узлы валов с коническими зубчатыми колесами. В схемах на рис. 7.19 и 7.20 осевая нагрузка воспринимается правым подшипником, на который действует меньшая радиальная сила осевой зазор регулируют прокладками между фланцем стакана и боковой крышкой.  [c.111]

Для осмотра зубьев зацепления и залива масла при сборке в крышке предусматривается смотровое окно, закрываемое крышкой 1. Для залива масла в процессе эксплуатации имеется отверстие, закрываемое пробкой 3. Для циркуляционного смазывания установлено сопло 4 (при смазывании колес погружением сопло отсутствует). Масло сливается через отверстие в нижней части корпуса, закрываемое пробкой 18. Для контроля за уровнем масла предусмотрена контрольная пробка 19. Большинство цилиндрических редукторов общего назначения изготовляют с косозубыми колесами эвольвентным зацеплением и зацеплением Новикова, которое по сравнению с эвольвентным обладает большей нагрузочной способностью. Редукторы с шевронными зубчатыми колесами (рис. 3.2) из-за сложности изготовления применяют реже, главным образом при тяжелонагруженных и высокоответственных передачах.  [c.22]

При использовании передач с косыми или шевронными зубьями возможнь большие передаточные числа работа передач сопровождается значительно меньшим шумом по сравнению с прямозубыми передачами. В одноступенчатых редукторах с шевронными зубьями допускаются передаточные числа до 18, в двухступенчатых — до 50. Редукторы имеют к. п. д. до 98% для одной ступени, 95% — для двух ступеней. Так как изготовление таких редукторов является более сложным по сравнению с обычными редукторами с прямозубыми колесами, применение их целесообразно только в условиях тяжелой работы и больших мощностей приводных механизмов.  [c.24]

Редуктор главного привода выполнен с зацеплением Новикова, трехступенчатый с шевронными колесами на всех ступенях- Вторая ступень раздвоена, что позволяет симметрично нагружать опоры всех валов. Опоры валов редуктора выполнены на подшипниках качения- Вал главного электродвигателя соединен с входным валом главного редуктора упругой втулочно-пальцевой муфтой- Выходной вал главного редуктора с подвенцовой шестерней соединяется зубчатыми муфтами и промежуточным валом, что позволяет регулировать зацепление венцовой пары и компенсировать неточности монтажа-  [c.19]

В редукторе по схеме а (рис. 44) плавающими являются оба центральных колеса, а на рис. б приведена схема редуктора, фирмы Круппа со сдвоенными зубчатыми муфтами, связывающими солнечное колесо с ведущим валом и эпициклическое колесо с картером. Колеса редуктора с шевронным зубом.  [c.126]


mash-xxl.info

Шевронные цилиндрические передачи

Шевронное колесо представляет собой сдвоенное косозубое колесо, выполненноекак одно целое. Вследствие разного направления зубьев на полушевронах осевые силы Fa/2взаимно уравновешиваются на колесе и на подшипники не передаются (рис. 5.5). Это обстоятельство позволяет принимать у шевронных колес угол наклона зубаβ= 25…40°,что повышает прочность зубьев и плавность передачи.

Шевронные зубчатые колеса изготовляют с дорожкой в сере­дине колеса для выхода режущего инструмента (червячной фре­зы на рис. 5.5) или без дорожки.

Шевронные колеса без дорожки нарезают на специальных малопроизводительных и дорогих станках, поэтому их применяют реже, чем колеса с дорожкой. Ширина дорожки а = (10…15)m.

Шевронный зуб требует строго определенного осевого поло­жения шестерни относительно колеса, поэтому вал одного из колес пары монтируют в подшипниках, допускающих осевую «игру» вала.

Недостаткомшевронных колес является большая стоимость их изготовления. Применяютсяв мощных быстроходных закры­тых передачах.

Рис. 5.5. Схема сил на шевронном колесе

 

ГЛАВА 6. РЕДУКТОРЫ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.

Рис. 7.2. Кинематические схемы редукторов: Б – быстроходный вал; Т – тихоходный вал.

Редуктор состоит из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном герметичном корпусе, что принципиально отличает его от зубчатой или червячной передачи, встраиваемой в исполнительный механизм или машину.

Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения, поэтому число разновидностей их велико (рис. 7.1., а — м).



Чтобы уменьшить габариты привода и улучшить его внешний вид, в машиностроении широко применяют мотор — редукторы, представляющие агрегат, в котором объединены электродвигатель и редуктор.

Рис. 7.2. Мотор – редуктор: 1 – электродвигатель;

2 – редуктор.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕДУКТОРОВ

Редукторы классифицируются по типам, типоразмерам и исполнениям.

Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направлении от быстроходного вала к тихоходному и положением осей валов в пространстве.

Для обозначения передач используются прописные буквы русского алфавита: Ц – цилиндрическая, К – коническая, Ч – червячная, Г – глобоидная, П – планетарная, В – волновая.

Если одинаковых передач две или более, то после буквы ставится соответствующая цифра. Широкий редуктор обозначается буквой Ш, узкий – У, соосный – С. В мотор – редукторах к обозначению впереди добавляется буква М.

Наиболее распространены редукторы с валами, расположенными в горизонтальной плоскости, и поэтому специального обозначения не имеют (у червячных редукторов валы скрещиваются, оставаясь горизонтальными).

Так, например, на рис. 7.1, ж показана схема редуктора типа КЦ2 – коническо – цилиндрического трехступенчатого редуктора с одной конической и двумя цилиндрическими передачами, все валы которого расположены в горизонтальной плоскости (мотор – редуктор на базе этого примера обозначается МКЦ2).

Если все валы редуктора расположены в одной вертикальной плоскости, то к обозначению типа добавляется индекс В. Если ось тихоходного вала вертикальна, то добавляется индекс Т, если ось быстроходного вала вертикальна, – индекс Б.

Например, на рис. 7.1., в приведена схема редуктора типа Ц2в – цилиндрического двухступенчатого редуктора, все валы которого расположены в вертикальной плоскости, а на рис. 7.1., л показана схема редуктора типа Чт – червячного одноступенчатого с вертикальной осью тихоходного вала.

Типоразмер редуктора определяется типом и главным параметром тихоходной ступени.

Для цилиндрической, червячной и глобоидной передач главным параметром является межосевое расстояние аω, конической – внешний делительный диаметр колеса de2, планетарной – радиус водила Rω, волновой – внутренний диаметр гибкого колеса d в недеформированном состоянии.

Исполнение редуктора определяется передаточным числом, вариантом сборки и формой концевых участков вала.

Так, например, типоразмер приведенного выше мотор – редуктора с межосевым расстоянием тихоходной ступени аω=180мм и передаточным числом u=56 будет обозначаться МКЦ2-180–56.

Основная энергетическая характеристика редуктора – номинальный вращающий момент Т на его тихоходном валу при постоянной нагрузке.

ЗУБЧАСТЫЕ РЕДУКТОРЫ

Цилиндрические редукторыблагодаря широкому диапазону передаваемых мощностей,долговечности, простоте изготовления и обслуживания получили широкое распространение в машиностроении.

Одноступенчатые редукторы типа Ц (см. рис. 7.1.,а и 7.3.) используют при передаточном числе u≤8. зацепление в большинстве случаев косозубое.

Двухступенчатые редукторы выполняют по развернутой (см. рис. 7.1. б, в), раздвоенной (см. рис. 7.1. г) и соосный (см. рис. 7.1. д) схемам.

Наиболее распространены цилиндрические двухступенчатые горизонтальные редукторы типа Ц2 (см. рис. 7.1. б), выполненные по развернутой схеме. Недостатком этих редукторов является повышенная неравномерность нагрузки по длине зуба из-за несимметричного расположения колес относительно опор.

Для улучшения условий работы зубчатых колес применяют редукторы с раздвоенной быстроходной ступенью типа Ц2Ш (см. рис. 7.1. г), которые легче, но шире.

Соосные редукторы типа Ц2С (см. рис. 7.1. д) применяют для уменьшения длины корпуса. Они проще по конструкции и менее трудоемкие в изготовлении.

Цилиндрические трехступенчатые редукторы выполняют по развернутой или раздвоенной схеме при передаточном числе u≤250.

Конические редукторы типа К (см. рис. 7.1. е) выполняют с круговыми зубьями при передаточном числе u≤5.

Коническо – цилиндрические редукторы (см. рис. 7.1. ж) независимо от числа ступеней выполняют с быстроходной конической ступенью.

Планетарные редукторы позволяют получить большое передаточное число при малых габаритах. По конструкции они сложнее редукторов, описанных ранее. В редукторостроении наиболее распространен простой планетарный зубчатый редуктор типа П. Последовательным соединением нескольких простых планетарных рядов можно получить редуктор с требуемым передаточным числом. Особенно эффективно применение планетарных мотор – редукторов.

Волновые редукторы являются разновидностью планетарных. В редукторостроении наиболее распространены двухволновые передачи с неподвижным жестким корпусом. Они широко применяются в робототехнике.

 

ЧЕРВЯЧНЫЕ РЕДУКТОРЫ

Основное распространение имеют одноступенчатые редукторы типа Ч (см. рис. 7.1.и — л) с передаточным числом u=8…80.

Для приводов тихоходных машин применяют червячно – цилиндрические типа ЧЦ (см. рис. 7.1. з) или двухступенчатые типа Ч2 (см. рис. 7.1. м) редукторы, в которых передаточное число достигает u≤4000.

Основными параметрами всех редукторов (см. 7.2.) являются: передаточное число, коэффициенты ширины колес, модули зацепления, углы наклона зубьев, коэффициенты диаметров червяков.

Тип редуктора, параметры и конструкцию определяют в зависимости от его места в силовой цепи привода машины, передаваемой мощности и угловой скорости, назначения машины и условий эксплуатации. Необходимо стремится использовать стандартные редукторы, которые изготовляются на специализированных заводах и поэтому дешевле.

Цилиндрические редукторы нужно предпочитать другим ввиду более высоких значений к.п.д. При больших передаточных числах используют червячные или глобоидные редукторы. При ограниченности места предпочтение отдают мотор – редукторам.

Корпуса (картеры) редукторов должны быть прочными и жесткими. Их отливают из серого чугуна. Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют разъемными (см. рис. 7.3.).

Опорам валовредукторов, как правило, являются подшипники качения.

Смазывание зубчатых или червячных передач редукторов в большинстве случаев осуществляется погружением, а подшипников – разбрызгиванием или пластичным смазочным материалом. В корпус редуктора заливают масло из расчета 0,4…0,7 л на 1 кВт передаваемой мощности, при этом колесо или червяк должны погружаться в масло на глубину не менее высоты зуба или витка.

При окружной скорости колеса свыше 3 м/с происходит интенсивное разбрызгивание масла в корпусе и образование масляного тумана, обеспечивающего смазывание всех других зацеплений и подшипников качения.

Во избежание больших гидравлических потерь окружная скорость погружаемой детали не должна превышать 15 м/с.

Сорта масел назначают в зависимости от режима работы передач и твердости рабочих поверхностей зубьев.

В результате эксплуатации смазочные масла постепенно теряют свои свойства. Периодичность смены масла устанавливают опытным путем в зависимости от условий работы.

Контрольные вопросы

1. Что называется редуктором и каково его назначение в приводе машины?

2. Что такое мотор – редуктор и когда его применяют?

3. Почему цилиндрические зубчатые редукторы получили широкое применение в машиностроении?

4. По каким схемам выполняют цилиндрические двухступенчатые редукторы? Дайте характеристику каждой схеме.

5. Что является основными параметрами редуктора?

6. Прочитайте условное обозначение типоразмера редукторов: Ц2в-125 – 12,5; Ц2Ш-160 – 10; Ц2С-200 – 16;Кб-160 – 2,8.

Часть пятая


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Косозубые и шевронные цилиндрические передачи.

Косозубые и шевронные зубчатые цилиндрические передачи



В машиностроении широкое распространение получили цилиндрические зубчатые передачи, которые могут выполняться с прямыми, косыми и шевронными зубьями. При этом наиболее простыми и дешевыми в изготовлении являются прямозубые цилиндрические колеса. Тем не менее, косозубые и шевронные передачи обладают рядом существенных достоинств, благодаря которым их используют в машинах и механизмах, несмотря на относительно высокую стоимость изготовления.

Косозубые цилиндрические передачи

Очевидно, что способность зубчатого колеса передавать нагрузку во многом зависит от длины зуба – чем он длиннее, тем больше его нагрузочная способность. Увеличить длину зуба зубчатого колеса можно двумя способами – сделав колесо шире, т. е. увеличить его габарит, либо нарезав зубья под наклоном к оси колеса. Во втором случае длина зуба увеличивается без изменения габаритов колеса.
Эта идея и была использована в конструкции цилиндрических зубчатых колес – косозубое колесо при одинаковых параметрах изготовления способно передавать большую нагрузку, чем прямозубое.

Следует отметить, что характер косозубого цилиндрического зацепления отличается от прямозубого тем, что зубья косозубого колеса входят в контакт с зубьями сопрягаемого колеса не по всей длине, а плавно и последовательно, что придает такой передаче еще одно достоинство – плавность и относительная бесшумность работы. При этом, чем больше угол наклона зубьев β, тем выше плавность зацепления.

Еще одно преимущество косого расположения зубьев на колесах – в зацеплении участвуют сразу несколько зубьев, плавно передавая нагрузку от одного к другому. По этой причине несущая способность косозубой цилиндрической передачи дополнительно повышается.

Итак, основные преимущества косозубых цилиндрических зубчатых передач перед прямозубыми – бόльшая несущая способность при одинаковых габаритах, плавность и бесшумность работы.

Но у косозубых цилиндрических зубчатых передач имеется один существенный недостаток – расположение зубьев под углом к оси приводит к появлению осевой силы, пытающейся сдвинуть сопрягаемые колеса вдоль осей, при этом направление осевых сил шестерни и колеса противоположно, т. е. колеса пытаются «сбежать» друг от друга в разные стороны (рис. 2). Чтобы избежать взаимного смещения колес приходится применять различные фиксирующие и упорные устройства, которые усложняют конструкцию и отнимают часть передаваемой энергии, т. е. снижая КПД передачи.
Осевые силы достигают значительной величины (по отношению к окружной силе), если угол наклона зубьев β превышает 20˚, поэтому в косозубых зубчатых цилиндрических передачах зубья нарезают под углом к оси в пределах 8…20˚.
Вторым недостатком косозубых цилиндрических зубчатых передач, как указывалось выше, является некоторое увеличение стоимости изготовления.

Косозубые колеса нарезают тем же инструментом, что и прямозубые. Наклон зуба получают поворотом инструмента на угол β. Косозубые передачи в большинстве случаев выполняют без смещения, поскольку меняя угол β можно изменить угол αw.

Расчет косозубых колес ведут с использованием параметров так называемого эквивалентного колеса. Если рассечь косозубое колесо по нормали к направлению зубьев (т. е. перпендикулярно линии зуба), то в сечении образуется эллипс (рис. 1), радиус кривизны которого в полюсезацепления может быть определен по формуле:

dv = d/cos2β = mz/cos3β,

где d – делительный диаметр колеса по нормальному сечению;
m – модуль зацепления;
z – действительное количество зубьев косозубого колеса.

Из полученной формулы принимают эквивалентное число зубьев:

zv = z/cos3β,

которое используется в прочностных расчетах.

Анализ этой формулы позволяет сделать вывод, что с увеличением угла наклона зубьев β возрастает эквивалентное число зубьев колеса zv.

Расчет на прочность косозубых передач ведут аналогично расчету прямозубых цилиндрических зубчатых передач с введением поправочных коэффициентов, учитывающих особенности работы.

По условиям прочности габариты косозубых передач получаются меньше, чем у прямозубых примерно на 20%.

***



Шевронные цилиндрические передачи

Одного из неприятных свойств косозубой передачи – наличие осевых сил, стремящихся сдвинуть колеса вдоль вала или оси, можно избежать, если применить шевронную передачу, состоящую из шевронных зубчатых колес.
Шевронное зубчатое колесо (от французского «chevron» — «стропило») представляет собой спаренные косозубые колеса, у которых зубья образуют «елочку» (латинскую букву «V»), т. е. каждое шевронное колесо можно представить, как два косозубых колеса с противоположным углом наклона зубьев, выполненных заодно.
Вследствие противоположного направления зубьев осевые силы у каждого из колес косозубой пары тоже противоположны и компенсируют друг друга, т. е. суммарное осевое (сдвигающее) усилие практически исчезает.
Это обстоятельство позволяет применять у шевронных колес угол наклона зубьев β значительно больше, чем у обычных косозубых колес, и составляет 25…45˚ (у обычных косозубых колес угол β не превышает 20˚).

Благодаря таким особенностям шевронная передача позволяет еще больше удлинить зубья при неизменных габаритах колес. Кроме того, увеличение угла наклона зубьев приводит к повышению плавности работы передачи и уменьшению шума.
Поскольку осевая сила в шевронном зацеплении практически отсутствует, нет необходимости жестко крепить колеса на валах (или осях), предохраняя их от осевого перемещения.
Можно сделать вывод, что шевронная передача не только вобрала в себя все достоинства косозубой передачи, но и существенно их повысила, при этом позволила избавиться от основного недостатка – появления осевой силы, нагружающей опоры, снижающей КПД передачи и нередко приводящей к сильному нагреву подшипников и вала.

Изобретателем шевронного зацепления является механик-самоучка из Польши, имя которого не сохранилось. Известно только, что патент на шевронную передачу и оригинальную технологию нарезания шевронных зубьев выкупил у этого талантливого механика известный французский промышленник Андре Ситроен (основатель автомобильного концерна «Ситроен»), которого иногда ошибочно считают изобретателем шеврона. Примечательно, что V-образные зубья шевронной передачи в виде двух горизонтальных «галочек» легли в основу фирменного знака концерна «Ситроен».

Но, как говорится, добра без худа не бывает. По сложности изготовления шевронные цилиндрические зубчатые колеса превосходят и косозубые, и уж тем более – прямозубые колеса. Нарезать зубья «елочкой» на поверхности цилиндрической заготовки достаточно сложно, ведь приходится менять направление резки в центре ширины колеса, но и здесь конструкторы и технологи нашли решение, облегчающее выполнение задачи. Обычно шевронные колеса изготавливают с дорожкой в середине колеса для выхода режущего инструмента (червячной фрезы). Ширина такой дорожки обычно составляет 10…15% модуля зацепления, а глубина равна высоте зуба.

Но иногда шевронные колеса изготавливают и без дорожки, чтобы полнее использовать ширину колеса для длины зубьев. Нарезание зубьев таким способом малопроизводительно, и требует дорогостоящего оборудования, поэтому применяется реже, чем нарезание зубьев с дорожкой.

Сопрягаемые шевронные колеса требуют строго определенного положения друг относительно друга во время работы передачи, поскольку малейший осевой относительный сдвиг колес приведет к заклиниванию или даже поломке зубьев. По этой причине вал одного из колес (обычно шестерни) выполняют плавающим, т. е. его монтируют в подшипниках, допускающих некоторое осевое смещение.

Шевронные передачи дороже в изготовлении, их применяют в мощных быстроходных закрытых передачах, поскольку при минимальных габаритах они способны передавать значительно бόльшие мощности по сравнению с другими цилиндрическими зубчатыми передачами, и меньше шумят на большой скорости. Шевронное зацепление нуждается в хорошей смазке, поэтому такие передачи чаще всего выполняют закрытыми.

Геометрический и прочностной расчеты шевронной передачи аналогичны расчетам косозубой передачи. Для шевронной передачи коэффициент ширины венца колеса принимают равным ψba= 0,4…1,0.

***

Редукторы



k-a-t.ru

Редукторы шевронные Ц2НШ

Шевронные редукторы Ц2НШ-450 для станков-качалок.

Назначение.
Редукторы Ц2НШ-450-28, Ц2НШ-450-40 (аналоги Ц2НШ-450, Ц2НШ-750) двухступенчатые с шевронной зубчатой цилиндрической передачей с зацеплением Новикова, с симметричным расположением колес относительно опор, предназначен для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения и применения в приводах станков-качалок и других механических приводах.

Условия применения.
— нагрузка постоянная и переменная по величине и направлению;
— вращение валов в любую сторону;
— частота вращения входного вала не более 500 об/мин;
— климатическое исполнение У1, УХЛ1, Т1 по ГОСТ 15150-69, а также предназначен для работы в умеренном и холодном (I2) микроклиматических районах по ГОСТ 16350-80.

Технические характеристики:

Тип

редуктор Ц2НШ-450-28 редуктор Ц2НШ-450-40

Применяемость редуктора в станке-качалке с тяговым усилием, кН (т)

60 (6)

80 (8)

Номинальный крутящий момент на выходном валу, кНм

28

40

Передаточное число

фактическое

40

номинальное

39,93

37,18

Объем заливаемого масла, л

60

90

Масса сухая, кг

2160

2735

Выходной вал редуктора имеет на выходных концах два шпоночных паза, расположенных под углом 900, что позволяет устанавливать кривошипы в новое положение, при износе шпоночных пазов, или переводе работы выходного колеса на менее изношенный сектор зубчатого венца для увеличения срока службы редуктора.

Габаритные и присоединительные размеры:

Тип

aw1

aw2

L

L1

l1

l2

l3

l4

l4*

l5

l0

l01

H

h2

A1

B

?

редуктор Ц2НШ-450-28

280

450

1450

1150

330

330

330

1080

1124

1540

0

400

958

460

670

740

10o

редуктор Ц2НШ-450-40

300

1484

300

300

390

1300

1374

1912

75

380

968

470

775

875

0o

Размеры конического входного вала:

Размеры цилиндрического входного вала:

Тип

D

l

b

h

t

d0

l2

l3

d3

b1

d1

t1

редуктор Ц2НШ-450-28

65h7

105

18

11

7

38

127

92

M48x3

18

65.4

69.4

редуктор Ц2НШ-450-40

80h7

133

22

14

9

40

170

130

М64х4

22

78,5

83,5

Размеры концов выходного вала:

Тип

редуктор Ц2НШ-450-28 редуктор Ц2НШ-450-40

D

120h8

160h9

l

165

203

b

32

40

t

11

13

d

M16

M20

d0

95

100

Концы валов унифицированы с редуктором Ц3НШ-450.

motors33.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о