Что такое косозубая передача?
Косозубая передача оснащена зубчатыми полосами, которые скручены относительно вала. Косозубые передачи более прочные и тихие, чем прямозубые, у которых зубчатые полосы параллельны валу из-за более высокого коэффициента зацепления между шестернями (что приводит к большей площади зацепления).
Эти передачи широко используются в различных передаточных устройствах, редукторах и автомобильных трансмиссиях, где требуется бесшумность и высокая эффективность передачи. Угол наклона винтовой линии варьируется в зависимости от типа, а углы между зацепляющимися шестернями должны совпадать.
Применение косозубых передач
Косозубые передачи в основном используются в трансмиссиях обычных легковых автомобилей из-за их характеристик: низкая вибрация, плавное зацепление, бесшумность, комфорт езды и способность эффективно преобразовывать выходную мощность двигателя в мощность.
Они также используются в «редукторах», которые поддерживают источник энергии от двигателя на постоянной скорости, и в «трансмиссиях», которые могут изменять скорость по желанию. Эти две машины всегда прикреплены к чему-либо, приводимому в действие двигателем, поэтому косозубые передачи играют важную роль.
Принципы косозубых передач
Косозубые передачи зацепляются непрерывно, в отличие от прямозубых передач, которые зацепляются прерывисто. Эта характеристика делает косозубые передачи менее шумными и прочными, даже на высоких скоростях.
Одним из недостатков косозубых передач является создание силы тяги в осевом направлении шестерен из-за их структуры.
Осевая нагрузка
Осевая нагрузка становится сильнее по мере увеличения мощности, что требует отдельного подшипника для обработки осевой нагрузки. Без подшипника возникнет износ и плохое вращение.
Требуется упорный подшипник отдельно от шестерни, и для установки подшипника требуется пространство.
Чтобы смягчить осевую нагрузку, некоторые винтовые передачи объединяют право- и левосторонние скрученные шестерни (двойные винтовые передачи), нейтрализуя эффект осевой нагрузки в направлении ее действия, тем самым устраняя осевую нагрузку.
Конструкция винтовых передач
Косозубые шестерни с прямоугольными зубьями имеют такое же зацепление, как и прямозубые шестерни, если смотреть с передней стороны зубьев. Поэтому можно применять те же формулы расчета, что и для прямозубых шестерен.
Формула расчета подробно описана в технических данных производителя. Она позволяет рассчитать размеры, необходимые для конструкции крепления шестерни, такие как расстояние между центрами шестерен и значения, необходимые для расчета прочности.
Рассмотрим осевую силу, которая имеет значение для косозубых передач. Из-за их наклонных зубьев осевые силы возникают на контактных поверхностях зубьев, меняя направление при вращении и кручении. Комбинированный подшипник часто используется для поддержки как прямого, так и обратного вращения, при этом одна сторона фиксируется в осевом направлении, а другая обеспечивает поддержку. Этот подшипник должен выдерживать осевые нагрузки, часто используя подшипники типа радиально-упорных подшипников.
Доступны такие материалы, как металл и смола, и необходимо выбрать материал, наиболее подходящий для применения.
Люфт косозубых передач
Для расчета величины люфта косозубых передач используйте таблицу расчета люфта, указанную в стандарте JIS. Она вычисляет зазор между зубьями, определяя уменьшение толщины зуба и преобразуя его в угол.
Например, для шестерни JIS класса 5 с модулем перпендикулярности зуба 2, имеющей 30 и 60 зубьев и угол кручения 30°, фронтальный модуль равен 2,31, а диаметр делительной окружности равен 69,3 и 138,6 соответственно. Эти условия приводят к минимальному зазору зуба 130 микрон и максимальному зазору 550 микрон. В зависимости от применения может потребоваться отрегулировать зазор в соответствии с конкретными требованиями.
Будьте осторожны, чтобы не сделать зазор слишком маленьким, так как это может привести к недостаточной смазке, повышенному износу, крутящему моменту привода и шуму. И наоборот, если он слишком большой, это может вызвать дребезжание при остановке и вибрацию при колебаниях нагрузки, особенно при работе на высоких скоростях.
