Общие сведения о зубчатых передачах

Зубчатые передачи – механические передачи зацепления с непосредственным контактом ведущего и ведомого элементов, называемых зубчатыми колесами.

Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев (чаще всего – ведущее) называется шестерня. Колесо – это зубчатое колесо передачи с большим числом зубьев. Термин "зубчатое колесо" можно применять как к шестерне, так и к колесу зубчатой передачи.

Достоинства зубчатых передач:

· высокая нагрузочная способность, и, следовательно, небольшие габариты и масса;

· высокий КПД (0,97-0,99 для одной ступени);

· отсутствие проскальзывания, постоянное передаточное число;

· высокая надежность и долговечность.

Недостатки зубчатых передач:

· относительно высокая стоимость изготовления, связанная с применением дорогостоящих материалов;

· сравнительно сложная технология изготовления, необходимость высокой точности изготовления;

· высокая жесткость, не позволяющая гасить и рассеивать динамические нагрузки;

· шум при высоких скоростях;

· необходимость смазки.

Зубчатые передачи широко распространены в технике, их используют в большинстве машин и приборов в широком диапазоне мощностей (до 300 МВт) и скоростей (до 200 м/сек). Диаметры зубчатых колес могут быть от нескольких миллиметров до нескольких метров.

Конструктивно зубчатые передачи большей частью выполняются закрытыми в общем жестком корпусе, что обеспечивает высокую точность сборки. Лишь тихоходные передачи (v < 3 м/сек) с колесами значительных размеров, нередко встроенных в конструкцию машин (например, в механизмах поворота подъемных кранов, станков), изготавливаются в открытом исполнении.

Чаще всего зубчатые передачи применяют в качестве понижающих (редукторов), т.е. для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающего момента, но также с успехом используются для повышения скорости вращения (мультипликаторы).

Для предохранения рабочих поверхностей зубьев от заедания и абразивного износа, а также для уменьшения потерь на трение и связанного с этим нагревания, применяют смазку. Закрытые передачи обычно смазываются жидкими минеральными маслами, окунанием колес или принудительной подачей масла к зацепляющимся зубьям. Открытые передачи смазываются консистентными смазками, периодически наносимыми на зубья.

Передаточные числа в редукторных передачах могут достигать 8, в открытых передачах – до 20, в коробках передач – до 4.