Prevodové mechanizmy
Prevody sa používajú na prenos rotačného pohybu z motora do výkonného telesa.
Zároveň sa vykonajú potrebné premeny pohybu, zmena frekvencie otáčania, krútiaci moment, smer osí otáčania.
Pre všetky tieto typy zariadení. Klasifikácia typov prevodov na mieste osí otáčania: \ t
Valcový prevod pozostáva z dvojice kolies, zvyčajne s iným počtom zubov. Nápravy ozubených kolies vo valcovom ozubenom kolese sú rovnobežné. Pomer počtu zubov sa nazýva prevodový pomer. Malé ozubené koleso sa nazýva ozubené koleso, veľké ozubené koleso. Ak prevodový stupeň vedie a prevodový pomer je väčší ako jeden, potom hovoria o redukčnom zariadení. Rýchlosť kolesa bude nižšia ako rýchlosť prevodu. Súčasne, keď sa uhlová rýchlosť znižuje, krútiaci moment na hriadeli sa zvyšuje. Ak je prevodový pomer menší ako jeden, potom je to pretáčanie.- Kužeľová angažovanosť. Charakterizované skutočnosťou, že osi ozubených kolies sa pretínajú a rotácia sa prenáša medzi hriadeľmi, ktoré sú umiestnené v určitom uhle. V závislosti od toho, ktoré koleso v pohone je vedené, môžu sa tiež zdvíhať a spúšťať.
- Šnekové koleso má pretínajúce sa osi otáčania. Veľké prevodové pomery sa získajú v dôsledku pomeru počtu zubov kolesa a počtu návštev šneku. Červi sa používajú jeden, dva alebo štyri. Znakom šnekovej prevodovky je prenos rotácie len zo šneku na šnekové koleso. Opačný proces nie je možný kvôli treniu. Systém je samoblokujúci. Je to spôsobené použitím šnekových prevodoviek v zdvíhacích mechanizmoch.
- Prevodové ozubenie. Vytvorené ozubeným kolesom a koľajnicou. Konvertuje rotačný pohyb na translačný a naopak.
- Čelné ozubené koleso. Používa sa na pretínanie hriadeľov. V dôsledku bodového kontaktu sú zuby záberu vystavené zvýšenému opotrebeniu pri zaťažení. Skrutkové prevody sa najčastejšie používajú v zariadeniach.
- Planetové prevody sú ozubené kolesá, ktoré používajú ozubené kolesá s pohyblivými nápravami. Zvyčajne je tu pevné vonkajšie koleso s vnútorným závitom, centrálne koleso a nosič so satelitmi, ktoré sa pohybujú po obvode pevného kolesa a otáčajú stredovým kolesom. Rotácia sa prenáša z nosiča na centrálne koleso alebo naopak.
Je potrebné rozlišovať medzi vonkajším a vnútorným prevodom. Pri vnútornom prevode sú zuby väčšieho kolesa umiestnené na vnútornom povrchu kruhu a rotácia prebieha v jednom smere. Toto sú hlavné typy ozubenia.
Existuje veľké množstvo možností pre ich kombináciu a použitie v rôznych kinematických schémach.
Tvar zubu
Prevody sa líšia v profile a type zubov . Tvar zubu rozlišuje evolventné, kruhové a cykloidné ozubenie. Najčastejšie sa používajú evolventné prepojenia. Majú technologickú prevahu. Rezanie zubov možno vykonať pomocou jednoduchého stojanového nástroja. Tieto spoje sa vyznačujú konštantným prevodovým pomerom nezávislým od vzdialenosti odsadeného stredu. Pri vysokom výkone však existujú nevýhody spojené s malým kontaktom na dvoch konvexných plochách zubov. To môže viesť k poškodeniu povrchu a odštiepeniu povrchového materiálu.
Pri kruhových kolesách sa konvexné ozubené kolesá vzájomne spájajú s konkávnymi kolesami a kontaktná plocha sa výrazne zvyšuje. Nevýhodou týchto ozubených kolies je to, že v dvojkolesiach sa objavuje trenie. Typy prevodov:
Čelné zuby. Toto je najčastejšie používaný typ dvojkolesia. Ich kontaktná čiara je rovnobežná s osou hriadeľa. Čelné kolesá sú relatívne lacné, ale ich maximálny prenášaný krútiaci moment je nižší ako u skrutkových a šikmých kolies.- Špirálové zuby. Odporúča sa používať pri vysokých rýchlostiach, poskytujú hladší chod a redukciu hluku. Nevýhodou je zvýšené zaťaženie ložísk v dôsledku výskytu axiálnych síl.
- Chevron. Majú výhody dvojíc špirálových kolies a nezaťažujú ložiská axiálnymi silami, pretože sily sú nasmerované v rôznych smeroch.
- Zakrivené. Používa sa pre veľké prevodové pomery. Menej hlučné a lepšie pracujú pri ohýbaní.
Najbežnejšie sú dvojice čelných kolies. Ľahko sa navrhujú, vyrábajú a prevádzkujú .
Materiály na výrobu
Hlavným materiálom na výrobu dvojkolesí je oceľ. Prevod musí mať vyššie pevnostné charakteristiky, takže kolesá sú často vyrobené z rôznych materiálov a podrobené rôznym tepelným alebo chemicko-tepelným úpravám. Ozubené kolesá vyrobené z legovanej ocele sa podrobujú povrchovému kaleniu spôsobom nitridácie, cementácie alebo kyanácie. Povrchové kalenie sa používa pre uhlíkové ocele.
Zuby musia mať vysokú povrchovú pevnosť, rovnako ako mäkšie a viskóznejšie jadro. To ich chráni pred zalomením a opotrebovaním povrchu. Dvojkolesia nízkootáčkových strojov môžu byť vyrobené z liatiny. Bronz, mosadz a rôzne plasty sa používajú aj v rôznych priemyselných odvetviach.
Metódy spracovania
Ozubené kolesá sú vyrobené z lisovaných alebo odlievaných sochorov spôsobom rezania zubov . Rezanie sa vykonáva kopírovaním a spustením. Spustenie dovnútra umožňuje jednému nástroju rezať zuby rôznych konfigurácií. Nástroje na rezanie môžu byť dolbyak, šnekové frézy alebo lamely. Na rezanie kopírovaním pomocou prstových mlynov. Tepelné spracovanie sa vykonáva po rezaní, ale pre vysoko presné ozubenie po tepelnom spracovaní sa používa aj brúsenie alebo zábeh.
Servis a výpočet
Údržba pozostáva z kontroly mechanizmu, kontroly integrity zubov a neprítomnosti triesok. Kontrola správnosti ozubenia sa vykonáva pomocou farby aplikovanej na zuby. Študuje sa veľkosť kontaktnej náplasti a jej umiestnenie pozdĺž výšky zuba. Nastavenie sa vykonáva inštaláciou tesnení v ložiskových zostavách.
Najprv musíte rozhodnúť o kinematických a výkonových charakteristikách potrebných na prevádzku mechanizmu. Vyberie sa typ prenosu, prípustné zaťaženia a rozmery, potom sa vyberú materiály a tepelné spracovanie. Výpočet zahŕňa voľbu prevodového modulu, potom sú zvolené hodnoty posunov, počtu ozubených kolies a zubov kolies, vzdialenosti medzi stredmi a šírky ráfikov. Všetky hodnoty je možné zvoliť pomocou tabuliek alebo použiť špeciálne počítačové programy.
Hlavnými podmienkami pre dlhodobú prevádzku ozubených kolies sú odolnosť kontaktných plôch zubov voči opotrebeniu a ich pevnosť v ohybe.
Dosiahnutie dobrého výkonu a zameranie na návrh a výrobu prevodových mechanizmov.