Производство и применение валов-шестерен необходимо для передачи мощности исполнительному устройству посредством редукторов и приводных механизмов в различных отраслях промышленности.
Видео:Перепрессовка шестерни КПП ZFСкачать
Что такое вал-шестерня?
Этот механизм представляет собой узел, объединивший функционал двух элементов – вала и шестерни. Выполняется из углеродистой и легированной стали. Работа вала-шестерни заключается в передаче момента вращения от одного элемента другому – механизм зацепляет соседнее зубчатое колесо, передавая воздействие ему. Особенности процесса изготовления валов-шестерен позволяют задействовать такие механизмы в условиях высоких оборотов и сильных нагрузок. Монолитная конструкция позволяет изготавливать шестерни размером, превышающим диаметр вала в два раза.
Вал-шестерня является более надежным и точным аналогом насадной шестерни. Парная конструкция нашла широкое применение в механизмах с редукторами и приводами. Вал-шестерни не смогли вытеснить насадные только в тех механизмах, в которых зубчатое колесо должно двигаться в процессе работы по оси вала.
Готовый вид вала-шестерни определяется:
- типом вала – он может быть гладким, полым или ступенчатым;
- формой оси – прямой, гибкой, коленчатой, геометрической;
- типом зубьев – выполняются прямые, косые и шевронные зубья.
Видео:Почему Ваш синхронизатор НЕ РАБОТАЕТ Узнайте причину!Скачать
Области применения валов-шестерен
Применение различных модификаций валов-шестерен распространенно во всех сферах, где применяются зубчатые передачи. Валы-шестерни применяются в:
- машиностроении;
- судостроении;
- пищевой промышленности;
- автомобилестроении;
- сельском хозяйстве;
- горнодобывающей промышленности;
- грузоподъемных механизмах;
- приводных системах;
- станкостроении;
- военном деле;
- двигателестроении;
- буровых установках и насосах.
Видео:Как работает МКПП. Вся суть за 6 минутСкачать
Изготовление валов-шестерен
Производство валов-шестерен – одна из наиболее сложных технических задач, которые предусматривает металлообработка на заказ. Зубонарезание, задействование сверлильного оборудования, фрезерование и шлифовка требуют точности и сноровки. При изготовлении валов-шестерен необходимо учитывать сферу применения механизма передачи, форму и модуль детали, диаметры элементов, вид термообработки изделия.
Изготовление вала-шестерни включает:
- фрезерование торцов на горизонтально- и продольно-фрезерном станке;
- двустороннее центрирование вала с помощью фрезерно-центровальных станков;
- токарную обработку – черновое и чистовое обтачивание вала и венца шестерни – на многорезцовых одношпиндельных и токарно-копировальных полуавтоматах.
Специфика технологических операций может определяться формой вала-шестерни и видом зубьев.
Видео:ПОЧЕМУ ШУМИТ ИЛИ ГУДИТ КОРОБКА НА ВАЗ 2101 - 07 И НИВАСкачать
Шестерни. Виды и применение. Особенности и материал изготовления
Шестерни, зубчатки или зубчатые колеса – элементы зубчатой передачи, представляющей собой диск с зубьями. Устройство используется для отдачи крутящего момента путем зацепления с ответными зубьями других шестерней или зубчатого приводного ремня. При разнице диаметра контактной пары происходит передача оборотов от ведущей зубчатки на ведомую с ускорением или замедлением. Шестеренки используются в механизмах различной сложности, таких как часы, КПП автомобилей, редукторах, электромясорубках, блендерах, принтерах и т.д.
Видео:Источник шума в КППСкачать
Материалы изготовления
Зубчатая передача используется в механизмах с различной нагрузкой, от совсем мизерной, к примеру, в наручных часах, до многотонной в промышленных редукторах.
Можно встретить шестерни из различных материалов:
Стальные и титановые отличаются высокой стойкостью к истиранию. Их зубцы выдерживают большие нагрузки. Они используются в механизмах с высокой скоростью оборотов или повышенной силой противодействия, поэтому для увеличения срока службы требуют применения смазочных материалов. Они способны работать в системах, где периодически происходит торможение массивных раскрученных элементов, так как их зубья устойчивы к динамическому воздействию.
Шестеренки из цветных металлов отличаются меньшей прочностью, однако обладают коррозионной стойкостью. Их часто применяют в механизмах с сухой сцепкой, без использования смазки. Нужно отметить, что взаимодействие шестерен из цветных металлов исключает образование искры. Это позволяет применять такие детали во взрывоопасной газовой среде.
Читайте также: Сколько литров в минуту качает компрессор от холодильника
Пластиковые зубчатки отличаются низкой прочностью. Они не предназначены на длительную работу на высоких оборотах, так как при нагреве в результате трения начинают плавиться. Их часто используют в механизмах игрушек, принтеров, блендеров, миксеров, а также прочей кухонной и бытовой технике. При заклинивании отдельных элементов зубчатой передачи зубцы на остальных пластиковых шестернях могут срываться, в результате чего механизм приходит в негодность.
Также можно встретить деревянные зубчатки. Такие шестерни не отличаются высокой прочностью, особенно в малых размерах. Их можно встретить в механизме старинных водяных и ветровых мельниц. Сейчас же они представлены в виде демонстрационных моделей зубчатой передачи, а также деревянных конструкторах.
Виды шестерен
Шестерни могут отличаться между собой не только по материалу изготовления, но и по другим параметрам:
Основание зубчатки может быть цилиндрическим, коническим или прямым. Кроме этого, зубцы могут располагаться по внешней или внутренней кромке. Они бывают прямыми, скошенными, или иметь другую форму.
В зависимости от тех или иных составляющих, их можно разделить на следующие виды:
- Прямозубые.
- Косозубые.
- С внутренним зацеплением.
- Винтовые.
- Секторные.
- С круговыми зубьями.
- Конические.
- зубчатые рейки.
- Звездочки.
- Корончатые.
Прямозубые
Это наиболее распространенная и простая в производстве шестерня. Она представляет собой круглый профиль, зубцы которого располагаются по окружности и являются строго параллельными относительно оси вращения. Их изготовление возможно как методом фрезерования, так и отливки в форму. Особенность прямозубых шестеренок в том, что они могут передавать крутящий момент только на элементы расположенные относительно них параллельно в одной плоскости. Такой способ передачи обеспечивает самый высокий КПД, так как люфты и трение при стыковке элементов получаются минимальными. Кроме этого прямозубая стыковка сопровождается сравнительно меньшим давлением на зубья. Работа механизма сопровождается меньшим нагревом.
Косозубые шестерни
Зубчатые колеса этого типа имеют зубцы расположенные под уклоном. За счет этого они получаются более длинными. Это способствует возможности увеличения на них нагрузки. Они работают менее шумно, кроме этого отличаются плавностью.
Увеличенная ширина зубцов сопровождается повышенным трением. Как следствие такая деталь нагревается больше. Для предотвращения потери ее прочностных характеристик, требуется использование улучшенной системы смазки.
Косозубое колесо используют в механизмах, где требуется передача мощного крутящего момента с высокими оборотами. В силу смещенного направления усилия относительно посадочного вала такой зубчатки, при ее установке желательно применение упорных подшипников. Они препятствуют расхождению между сцепленными косыми шестернями, которые стремятся при вращении рассоединяться, так как каждый из них склонен к отклонению в разные стороны относительно друг друга.
С внутренним зацеплением
В более сложных механизмах используются шестеренки с зубьями расположенными по внутренней окружности. Их применение дает возможность обеспечить одинаковое направление вращения ведущего и ведомого вала. Это позволяет отказываться от дополнительных зубчаток, тем самым уменьшая габариты механизма. Такой технический прием можно встретить в конструкции насосов, а также в планетарной передаче. Производятся и действительно большие зубчатки с внутренним зацеплением, которые обеспечивают вращение поворотных механизмов кабины кранов и прочей землеройной, а также строительной техники.
Винтовые
Это легко угадываемые по форме профиля шестерни. Они имеют вид длинного цилиндра. Их зубья сделаны под винт, оборачиваемый вдоль цилиндра. Обычно такая зубчатка представляет собой вал с зубцами, а не диск как остальные.
Читайте также: Рейсмус с одним прижимным валом
Она используется для передачи крутящего момента на другую шестерню, расположенную относительно нее перпендикулярно. Причем сам узел примыкания получается достаточно компактным. Такая пара передает крутящий момент с понижающим или повышающим передаточным числом, поэтому ее часто можно встретить в конструкции редукторов.
Секторные
Это шестерня, зубья на которой нанесены не по всей окружности, а только частично на ширину сектора. За счет этого при сцеплении она делает неполный оборот, а только его часть, пока хватает зацепов. Обычно она используется в механизмах как ведущий элемент. Вращаясь на валу, она достигнув ответной шестерни цепляет ее и проворачивает на часть оборота. После прохождения ее зубцов, она вращается дальше, но последующая часть механизма останавливается до момента повторного примыкания зубцов. Таким образом, происходит шаговая передача крутящего момента.
Используя секторную шестерню можно обеспечить работу рывками от источника постоянного вращения. Это требуется для различного фасовочного оборудования на конвейерах и подобных устройствах.
С круговыми зубьями
Они имеют скругленные зубья, то есть с изгибом по радиусу. За счет этого они могут работать с увеличенной нагрузкой. Такие колеса обладают плавным ходом. Их недостаток в снижении КПД, зато они очень тихие.
Производство данных шестерен сложное, поэтому они применяются не так часто. Их стоимость выше, чем нескольких упрощенных зубчаток, решающих аналогичную задачу. Их применяют, если требуется добиться максимальной компактности и при этом низкого уровня шума готового механизма.
Конические
Такие шестерни могут передавать крутящий момент на валы, которые располагаются друг к другу под прямым углом. Их зубья могут быть прямыми, косыми, скругленными или тангенциальными. Это один из самых распространенных элементов. Его можно встретить в конструкции редукторов и дифференциала автомобиля. Такие зубчатки имеют зубья обычно только по наружной окружности. Коническая зубчатая пара состоит из элементов с разным количеством зубьев. В результате этого на таком узле происходит повышение или понижение передаточного числа.
Зубчатые рейки
Это элемент реечной передачи. Он представляет собой рейку с зубьями, предназначенную для стыковки с ответными шестернями. Такая пара позволяет превращать вращательное движение в поступательное, или же наоборот. Рейки бывают различной длины. Нередко они работают в сочетании с секторной зубчаткой, что обеспечивает выполнение возвратно-поступательных движений.
Звездочки
Это шестерни, предназначенные для соединения с роликовой цепью. Они применяются для передачи крутящего момента между элементами расположенными на расстоянии друг от друга. За счет разницы диаметра звездочек, и разного числа зубцов, при вращении такой пары происходит увеличение или понижение передаточного числа на ведомом элементе.
Также возможна работа звездочек посредством установки зубчатого ремня из резины или полимера Такое техническое решение сопровождает отсутствием необходимости выполнения смазки, а также понижением шума при оборотах. Однако ремень склонен к проскальзыванию под нагрузкой, так как способен растягиваться.
Корончатые
Это достаточно редкие шестерни, которые сложно спутать с любыми другими. Они отличаются тем, что зубья на них располагаются сбоку. За счет этого внешне они похожи на корону. Их применяют в сцепки с прямозубым колесом. Они не рассчитаны на большие нагрузки, и используются сугубо в силу необходимости корректировки формы механизма передачи, в случае необходимости его размещения в стесненный корпус или короб. Увидеть такие шестеренки можно в старинных башенных часах.
Видео:Шумит коробка передач | Определяем причины шумаСкачать
Характеристика изделия «Шестерня»
шестерня себестоимость технологический производство
Читайте также: Компрессор автомобильный berkut r20 12 в 30 а 14 бар
В очень многих приборах и почти во всех машинах применяются зубчатые передачи. Зубчатая передача — механизм, состоящий из колёс с зубьями, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение, обычно преобразуя угловые скорости и крутящие моменты.
Зубчатые передачи являются наиболее рациональным и распространённым видом механических передач. Их применяют для передачи мощностей — от ничтожно малых до десятков тысяч кВт, для передачи окружных усилий от долей грамма до 10 Мн (1000 mc). Основные достоинства зубчатых передач: значительно меньшие габариты, чем у др. передач; высокий кпд (потери в точных, хорошо смазываемых передачах 1-2%, в особо благоприятных условиях 0,5%); постоянство передаточного числа; большая долговечность и надёжность; отсутствие проскальзывания; малые нагрузки на валы. К недостаткам зубчатых передач можно отнести шум при работе и необходимость точного изготовления.
Основными материалами для зубчатых колёс являются легированные стали, подвергаемые термической или химико-термической обработке: поверхностной закалке, преимущественно токами высокой частоты, объёмной закалке, цементации, нитроцементации, азотированию, цианированию. Зубчатые передачи из сталей, улучшаемых термообработкой до нарезания зубьев, изготовляют при отсутствии жёстких требований к их габаритам, чаще всего в условиях мелкосерийного и индивидуального производства. При особых требованиях к бесшумности и малых нагрузках одно из зубчатых колёс делают из пластмассы (текстолита, капролона, древеснослоистых пластиков, полиформальдегида), а сопряжённое — из стали. Зубчатые передачи рассчитывают на прочность по напряжениям изгиба в опасном сечении у основания зубьев и по контактным напряжениям в полюсе зацепления.
Зубчатые передачи применяют в виде простых одноступенчатых передач и в виде различных сочетаний нескольких передач, встроенных в машины или выполненных в виде отдельных агрегатов, выполняют: с прямыми зубьями для работ при невысоких и средних скоростях в открытых передачах и в коробках скоростей. Широко используют зубчатые передачи для понижения угловых скоростей и повышения крутящих моментов в редукторах. Наиболее распространены двухступенчатые редукторы (около 95%). Для получения различных частот вращения выходного вала при постоянной скорости приводного двигателя применяют коробки скоростей. Возможности зубчатых механизмов расширяются с применением планетарных передач, которые используются в качестве редукторов и дифференциальных механизмов. Наименьшие относительные габариты имеют волновые передачи, обеспечивающие передачу больших нагрузок при высокой кинематической точности и жёсткости.
Зубчатое колесо (шестерня) — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической поверхности. Передача движения зубчатыми колесами производится зубьями двух сопряженных, т. е. сцепляющихся между собой и взаимодействующих, зубчатых колес. Зубья одного колеса входят во впадины другого и при вращении одного колеса вращается другое. Представленная в работе шестерня предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач.
Коробка передач- агрегат различных промышленных механизмов (например, станков) и трансмиссий механических транспортных средств.
Коробка передач — механизм для ступенчатого изменения передаточного числа, т. е. скорости вращения или величины подачи. Коробка передач состоит из переключаемых зубчатых передач, размещенных в отдельном корпусе (коробке) или в общем корпусе с др. механизмами.
Рассматриваемое зубчатое колесо — одно из основных деталей, обеспечивающих переключение скоростей.
Колесо располагается на валу, удерживаются с помощью шпонки. У шестерни есть посадочное отверстие, дополнительные эвольвентные наружные шлицы для соединения с другими зубчатыми колесами. Материал детали — сталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71.
Шестерня изготовляется с применением универсального оборудования.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📹 Видео
Шестерня двойная пром вала на грузовую КППСкачать
Как работает механика. Часть 2 - СинхронизаторСкачать
12JS200TA – КПП Shaft Gear (Обзор деталей)Скачать
Промежуточный вал КПП УАЗ н/оСкачать
Делаю скоростную КПП на МАЗе. Замена шестерней на промвалу КПП ЯМЗ, на скоростные.Скачать
Немного о шумах КПП.Скачать
Шестерня третей передачи вторичного вала КПП FAW (1701323-A7G)Скачать
как проверить синхронизатор кпп вазСкачать
почему воет кппСкачать
Первичный вал КПП Т-150К и всё, что на нём стоитСкачать
ШУМИТ, ВОЕТ КПП при отпущенном сцеплении, причина.Скачать
Проект "проХлада". 18 Серия. Дефектовка деталей КППСкачать
Первая разборочка МКПП: вскрываем проблемную "пятиступку" Opel F17.Скачать
Сборка КПП классика 5ступка нового образца(нюанс)Скачать
