Převodové mechanismy
Převodovky se používají k přenosu rotačního pohybu z motoru do výkonného tělesa.
Současně se provedou nezbytné transformace pohybu, změna frekvence otáčení, točivého momentu, směru os otáčení.
Pro všechny tyto typy převodovek. Klasifikace typů ozubených kol na umístění os rotace:
Válcový převod sestává z dvojice kol, obvykle s jiným počtem zubů. Nápravy ozubených kol ve válcovém soukolí jsou rovnoběžné. Poměr počtu zubů se nazývá převodový poměr. Malé ozubené kolo se nazývá ozubené kolo, velké ozubené kolo. Pokud je převodovka vedena a převodový poměr je větší než jeden, pak mluví o redukčním zařízení. Rychlost kola bude nižší než rychlost řazení. Současně, když se zmenšuje úhlová rychlost, zvyšuje se točivý moment na hřídeli. Pokud je převodový poměr menší než jeden, pak je to rychloběh.- Kuželová angažovanost. Vyznačuje se tím, že se osy ozubených kol protínají a otáčení se přenáší mezi hřídeli, které jsou umístěny pod určitým úhlem. V závislosti na tom, které kolo v pohonu vede, mohou být také zvedány a spouštěny.
- Šnekové kolo má protínající se osy otáčení. Velké převodové poměry se získají díky poměru počtu zubů kola a počtu návštěv šneku. Červi se používají jeden, dva nebo čtyři. Znakem šnekové převodovky je převod rotace pouze ze šneku na šnekové kolo. Opačný proces není možný kvůli tření. Systém je samoblokovací. Důvodem je použití šnekových převodovek ve zdvihacích mechanismech.
- Převodovka regálu. Tvoří ho ozubené kolo a kolejnice. Převede rotační pohyb na translační a naopak.
- Čelní ozubené kolo. Používá se pro křížení hřídelí. V důsledku bodového kontaktu jsou zuby záběru vystaveny zvýšenému opotřebení při zatížení. Šroubová kola se nejčastěji používají v zařízeních.
- Planetová kola jsou ozubená kola, která používají ozubená kola s pohyblivými nápravami. Obvykle se jedná o pevné vnější kolo s vnitřním závitem, centrální kolo a nosič se satelity, které se pohybují po obvodu pevného kola a otáčejí středovým kolem. Rotace se přenáší z nosiče na centrální kolo nebo naopak.
Je nutné rozlišovat mezi vnějším a vnitřním převodem. S vnitřním převodem jsou zuby většího kola umístěny na vnitřním povrchu kruhu a rotace probíhá v jednom směru. To jsou hlavní typy ozubení.
Existuje velké množství možností pro jejich kombinaci a využití v různých kinematických schématech.
Tvar zubu
Převody se liší profilem a typem zubů . Tvar zubu rozlišuje evolventní, kruhové a cykloidní ozubení. Nejčastěji používané jsou evoluční vazby. Mají technologickou převahu. Řezání zubů lze provádět pomocí jednoduchého stojanového nástroje. Tyto spoje jsou charakterizovány konstantním převodovým poměrem, nezávislým na vzdálenosti odstupu od středu. Při vysokém výkonu však existují nevýhody spojené s malým kontaktem na dvou konvexních plochách zubů. To může vést k poškození povrchu a odlupování povrchového materiálu.
U kruhových ozubených kol se konvexní ozubení zubů spojuje s konkávními koly a kontaktní ploška se významně zvyšuje. Nevýhodou těchto ozubených kol je, že se ve dvojkolích objevuje tření. Typy převodů:
Čelní zuby. Jedná se o nejčastěji používaný typ dvojkolí. Jejich kontaktní linie je rovnoběžná s osou hřídele. Čelní kola jsou relativně levná, ale jejich maximální přenášený točivý moment je nižší než u šikmých a šikmých kol.- Šroubovité zuby. Doporučuje se používat při vysokých rychlostech, poskytují hladší chod a redukci hluku. Nevýhodou je zvýšené zatížení ložisek v důsledku výskytu axiálních sil.
- Chevron. Mají výhody spirálových dvojic kol a nenatěžují ložiska axiálními silami, protože síly jsou směrovány v různých směrech.
- Curvilinear. Používá se pro velké převodové poměry. Méně hlučné a lepší práce při ohýbání.
Nejběžnější jsou páry čelních kol. Snadno se navrhují, vyrábějí a provozují .
Materiály pro výrobu
Hlavním materiálem pro výrobu dvojkolí je ocel. Převod musí mít vyšší pevnostní charakteristiky, takže kola jsou často vyrobena z různých materiálů a podrobena různým tepelným nebo chemicko-tepelným úpravám. Převodovky vyrobené z legované oceli jsou podrobeny povrchovému kalení metodou nitridace, cementace nebo kyanace. Povrchové kalení se používá pro uhlíkové oceli.
Zuby musí mít vysokou povrchovou pevnost, stejně jako měkčí a viskóznější jádro. To je chrání před zauzlením a opotřebením povrchu. Dvojkolí nízkorychlostních strojů mohou být vyrobeny z litiny. Bronz, mosaz a různé plasty se také používají v různých průmyslových odvětvích.
Metody zpracování
Ozubená kola jsou vyrobena z lisovaných nebo litých sochorů způsobem řezání zubů . Řezání se provádí kopírováním a spuštěním. Běh dovnitř umožňuje jednomu nástroji řezat zuby různých konfigurací. Nástroje pro řezání mohou být dolbyak, šnekové frézy nebo lamely. Pro řezání kopírováním pomocí prstových mlýnů. Tepelné zpracování se provádí po řezání, ale pro vysoce přesné ozubení po tepelném zpracování se používá také broušení nebo záběh.
Servis a výpočet
Údržba spočívá v kontrole mechanismu, kontrole integrity zubů a absenci třísek. Kontrola správnosti ozubení se provádí pomocí barvy aplikované na zuby. Studuje se velikost kontaktní plochy a její poloha podél výšky zubu. Nastavení se provádí instalací těsnění v ložiskových sestavách.
Nejdříve musíte rozhodnout o kinematických a výkonových charakteristikách nezbytných pro provoz mechanismu. Vybere se typ převodovky, přípustné zatížení a rozměry, potom se zvolí materiály a tepelné zpracování. Výpočet zahrnuje volbu převodového modulu, pak jsou zvoleny hodnoty posunutí, počtu ozubených kol a zubů kol, vzdálenosti mezi nimi a šířky ráfků. Všechny hodnoty lze zvolit pomocí tabulek nebo použít speciální počítačové programy.
Hlavními podmínkami pro dlouhodobý provoz ozubených kol jsou odolnost kontaktních povrchů zubů proti opotřebení a jejich pevnost v ohybu.
Dosažení dobrého výkonu a zaměření na konstrukci a výrobu převodových mechanismů.