Vaihdemoottoriin perustuva sähkökäyttö. Wave Gear -vaimentimet

Osa 18. Asemat. Vaihteistot ja vaihdemoottorit yleiseen käyttöön

Asemat. Luokittelu.

Koneenosat-kurssin kurssisuunnittelun esineet ovat yleensä ajaa koneita ja mekanismeja(Esimerkiksi: hihnakuljettimien käytöt, ketjukuljettimet, koneiden ja mekanismien yksittäiskäytöt), käyttämällä useimpia osia ja kokoonpanoja yleisiin tarkoituksiin.

Konekäyttö- järjestelmä, joka koostuu moottorista ja siihen liittyvistä laitteista yhden tai useamman koneen muodostavan kiinteän kappaleen käyttämiseksi.

Taajuusmuuttajan lohkokaavio sisältää yhden tai toisen tyyppisen moottorin ja vaihteiston.

Tarttuminen- laite pyörimisen siirtämiseksi moottorista energiankuluttajille; voivat olla mekaanisia, sähköisiä, hydraulisia, pneumaattisia ja yhdistettyjä.

V kurssiprojekti Vaihteisto koostuu vaihteiston ja avoimen vaihteiston yhdistelmästä.

Toimilaitteet kuljetusajoneuvot, erilaiset työstökoneet, apulaitteet ja erilaisten töiden mekanisointivälineet (telineet, asennukset, konekäyttöiset laitteet) jne. sallia tavallisten ja samantyyppisten moottoreiden käytön mekaaninen voimansiirto, mukaan lukien vakiovaihteistot, mikä mahdollistaa näiden vetolaitteiden luokittelun yleiskäyttöisiksi.

Yleiset konekäytöt luokitellaan useiden ominaisuuksien mukaan.

Tärkeimmät ovat:

Moottoreiden lukumäärä ja niiden kytkentäkaaviot vaihteilla;

moottorin tyyppi; lähetyksen tyyppi.

Erityisen ryhmän muodostavat käyttölaitteet, jotka käyttävät sisäänrakennettuja moottoreita tai sisäänrakennettuja mekaanisia voimansiirtoja - vaihdemoottoreita.

Tekijä: moottoreiden määrä erota asemat:

Ryhmä,

Yksi moottori,

Monimoottori.

Ryhmä Sitä kutsutaan vetokäytöksi, jossa yhdestä moottorista käytetään mekaanisten voimansiirtojen avulla useita erillisiä mekanismeja tai koneita. Tämän tyyppistä vetolaitetta käytetään erilaisissa rakennus- ja materiaalinkäsittelykoneissa. Ryhmäkäytön hyötysuhde on alhainen, se on rakenteeltaan hankala ja monimutkainen.

Yksi moottori käyttö on yleisin, varsinkin kun käytetään sähkömoottoreita. Jokainen tuotantokone toimitetaan erillisellä käyttölaitteella.

Monimoottori kutsutaan käytöksi, jos koneen yksittäisiä mekanismeja käyttävät erilliset moottorit. Tässä tapauksessa kaksi tai useampi moottori voidaan kytkeä samaan vastaavan mallin vaihteistoon. Monimoottorikäyttöä käytetään rakennus-, tela-, nosto-, kuljetus- ja muiden koneiden ja työstökoneiden toimilaitteissa ja se sisältää sähkö- ja hydraulimoottorit.

Tekijä: Moottorityyppi asemat eroavat toisistaan:

Sähköinen,

Moottoreiden kanssa sisäinen palaminen,

Höyrykoneilla

Hydraulinen veto,

Pneumaattinen käyttövoima.

Toimilaitteissa voi olla seuraavat vaihdetyypit:

Sylinterimäinen vaihde,

kartiohammaspyörä,

matovaihteisto,

planeetta,

Aalto,

yhdistetty,

Hydrodynaaminen,

Vyö,

Mutteri.

Tekijä: käyttömekanismin sijainti avaruudessa erottaa:

Taajuusmuuttajat vaakasuoralla hidaskäyntisellä ulostuloakselilla;

Käytöt pystysuoralla hidaskäyntisellä ulostuloakselilla.

Vetolaitteen sijainnista riippuen suunnitellaan vaihteistoelementit ja valitaan moottorin tyyppi ja rakenne.

Vaihteistot

Vähentäjä kutsutaan yksiköksi, joka sisältää vaihteistot ja joka on suunniteltu lisäämään vääntömomenttia ja vähentämään moottorin kulmanopeutta. Vaihteistoja käytetään laajalti useilla koneenrakennuksen aloilla niiden korkeiden taloudellisten, kuluttaja- ja muiden ominaisuuksien vuoksi. Vaihteiston kotelossa on hammaspyörät tai kierukkavaihteet, jotka on asennettu kiinteästi akseleille. Akseleita tukevat kotelon istuimissa olevat laakerit. Vaihteen asennus erilliseen koteloon varmistaa tarkan asennuksen, paras voiteluaine, suurempi tehokkuus, vähemmän kulumista ja suojaa sekä pölyltä ja lialta. Kaikissa kriittisissä asennuksissa vaihteistot on määritetty vaihteiden sijaan. Reduktorit ovat erittäin yleisiä.

Vaihteiston tarkoituksena on alentaa kulmanopeutta ja siten lisätä vetoakselin vääntömomenttia käyttöakseliin verrattuna. Mekanismeja kulmanopeuden lisäämiseksi, jotka on tehty erillisten yksiköiden muodossa, kutsutaan kiihdyttimiä tai kertoimet.

Vaihteisto koostuu rungosta (valurautaa tai hitsattua terästä), johon on sijoitettu voimansiirtoelementit - hammaspyörät, akselit, laakerit jne. vaihteistoöljypumppu) tai jäähdytyslaitteista (esim. jäähdytysvesikierukka kierukkavaihdekotelossa ).

Vaihteisto on suunniteltu joko tietyn koneen käyttöön tai tietylle kuormitukselle (toisioakselin vääntömomentille) ja välityssuhteelle ilman erityistä tarkoitusta. Toinen tapaus on tyypillinen erikoistuneille tehtaille, jotka järjestävät vaihdelaatikoiden sarjatuotannon.

Vaihteistot yleisiin koneenrakennussovelluksiin - vähennysventtiili, suoritettuasennettu itsenäiseksi yksiköksi, joka on suunniteltu ajamaan erilaisia ​​koneita ja mekanismeja ja joka täyttää laitteettekniset vaatimukset.

Vaihteistot yleisiin koneenrakennussovelluksiin, huolimattarakenteelliset erot ovat samankaltaisia ​​tärkeimmissä teknisissä ja taloudellisissa asioissaOminaisuudet: pienet kehänopeudet, keskimääräiset luotettavuus-, tarkkuus- ja metallinkulutusvaatimukset sekä lisääntyneet vaatimuksetvalmistuksen työvoimaintensiteetti ja omakustannushinta. Tämä erottaa ne erikoisuus vaihdelaatikot(lento, laiva, auto jne.), joka on täytetty ottaen huomioon erityisvaatimukset, on ominaistaepävakaa tietyillä maatalouden aloilla.

Kunkin vaihteistotyypin ulkoiset (kuluttaja) ominaisuudet määritetään seuraavasti:

Vaihteiston kinemaattinen kaavio,

Välityssuhde u(lähtöakselin nopeus),

Vääntömomentti ulostuloakselissa,

Lähtöakselin sallittu ulokekuorma,

Vaihteiston tehoominaisuus,

Kerroin hyödyllistä toimintaa(Tehokkuus).

GOST 16162-86E:n mukaan vaihteistot yleisiin koneenrakennussovelluksiin sisältävät:

Sylinterimäinen yksi-, kaksi- ja kolmiportainen, jossa hidaskäyntisen portaan keskietäisyys a ω t < 710 mm;

Sylinterimäinen planeetta yksi- ja kaksivaiheinen hidas lavakantolaite satelliittiakselien säteellä r≤ 200 mm;

Kapeneva yksivaiheinen vetopyörän nimellinen ulompi nousu d wm ≤ 630 mm;

Kartio-sylinterimäinen kaksi- ja kolmivaiheinen, jossa keskietäisyys hitaan nopeuden portaan a ω t < 250 mm;

Matalasylinterimäinen kaksivaiheinen, jossa keskietäisyys hidaskäyntisestä porrasta a ω t ≤ 250 mm.

GOST 29076-91:n mukaisesti vaihteistot ja vaihdemoottorit yleensäkoneenrakennussovellukset luokitellaan riippuen:

Käytetty vaihdetyyppi(hammasmato, mato tai hammasmato);

vaiheiden määrä (yksivaiheinen, kaksivaiheinen jne.);

Tulon ja lähdön geometristen akselien suhteellinen sijaintiakselit avaruudessa (vaaka- ja pystysuorat);

Tyyppi hammaspyörät(sylinterimäinen, kartiomainen, kartio-sylinterimäinen jne.);

Vaihteiston asennustapa (kiinnitysjaloilla tai levylle,laippa tulo-/lähtöakselin sivulla suuttimella);

Lähtöakselin akselin sijainti suhteessa pohjan tasoon ja tuloakselin akseli (sivu, alaosa, ylhäältä) ja tulojen lukumäärä ja akselien ulostulopäät.

Kinemaattisen järjestelmän ominaisuudet (käyttöön otettu, koaksiaalinen, kaksihaarainen vaihe jne.).

Vaihteiston tyyppi ja rakenne määräytyvät sen yksittäisten vaihteiden (vaiheiden) tyypin, sijainnin ja lukumäärän mukaan.

Yksinkertaisin vaihteisto on yksivaiheinen (sylinterimäinen (kuva 1.1, a)). Käytetään pienille välityssuhteille i ≤ 8 ... 10, yleensä i ≤ 6,3.

Kaksivaiheinen hammaspyörän vähennysventtiili (1.1, b) on yleisin (niiden tarve on arviolta 65 %). Heille tyypillisimpiä numeroita ovat i = 8-40.

Kolmivaiheinen vaihteistot (kuva 1.1, v) käytetään suurille välityssuhteille. Suuntaus on kuitenkin korvata ne kompaktemmilla planeettavaihteistoilla.

Kartiomainen Vaihteistovähennyksiä käytetään, kun suurten nopeuksien hidaskäyntisten akselien on oltava keskenään kohtisuorassa. Yleensä suhde sellaiset vaihteistot ovat pieniä i ≤ 6,3. klo i > 12.5 sovelletaan kartiomainen -lieriömäinen vaihteistot (kuva 1.1, f).

Kuva 1.1. Vaihdevaihteet

Parantaaksesi eniten kuormitetun hidas vaiheen suorituskykyä ( T), käytetään vaihteistoja, joissa on kaksihaarainen suurnopeusaste (kuva 1.1, G). Tasaisen kuormituksen luomiseksi nopean vaiheen molemmille vaihdepareille ne tehdään kierteisiksi, ja yksi pari on oikea ja toinen vasen. Hidaskäyntisen akselin hammaspyörät on sijoitettu symmetrisesti. Tässä tapauksessa akselin muodonmuutos ( T) ei aiheuta merkittävää kuormituksen keskittymistä hampaiden pituudelle. Tämä on positiivista kehitystä. Tällaiset vaihteistot saadaan 20 % kevyempiä kuin tavallisella laajennetulla järjestelmällä (kuva 1.1, v).

Koaksiaalinenvaihteistot (kuva 1.1, d) käytetään vartalon pituuden lyhentämiseen tai muuhun suunnitteluominaisuuksia ajaa.

Vaihteistomoottorit ovat kompakteja yksiköitä, joissa vaihdelaatikko ja moottori on asennettu samaan koteloon. Useimmissa tapauksissa vaihdemoottoreissa on hammaspyöräkäytöt. Ne ovat taloudellisempia kuin hidaskäyntiset sähkömoottorit ja niillä on suurempi hyötysuhde. Mutta suunnittelun monimutkaisuuden vuoksi vaihdemoottoreita käytetään harvoin.

Yksivaiheiset matovaihteistot ovat yleisimpiä. Välityssuhdealue: U= 8-63. Suurille arvoille" U"käytä kaksivaiheisia kierukkavaihteistoja tai yhdistettyjä hammastettuja kierukkavaihteistoja. Vaihteistot valmistetaan seuraavalla kierukka- ja matopyörä:

Madon alemmalla sijainnilla (pyörän alla) - käytetään madon reunanopeuksilla V≤ 5 m /c; voitelu - kastamalla mato, salli suuren tehon siirto lämmityskriteerin mukaisesti (kuva 1.2, a).

Ylälle asennettu mato (pyörän yläpuolella) - käytetään nopeissa vaihteissa; voitelu suoritetaan upottamalla pyörä (kuva 1.2, b).

Mato, jonka vaaka-akseli kytkeytyy pystyakselin omaavaan pyörään (kuva 1.2, v).

Pyörän sivulla oleva mato, jonka pystyakseli on sijoitettu. Pyörässä on vaaka-akseli (kuva 1.2, G).

Kahta viimeistä mallia käytetään rajoitetusti pystysuorien akselien laakerien voiteluvaikeuksien vuoksi.

Planeetta- ja aaltovaihteistot tarjoavat mahdollisuudet saada suuria välityssuhteita pienillä mitoilla.

Kuva 1.2. Kierukkavaihteistokaaviot: a) pohjalla; b) yläosan kanssa; c, d) sivumadon kanssa

Vaihteiston vaihteiden osoittamiseen käytetään venäläisten aakkosten isoja kirjaimia yksinkertaisen muistisäännön mukaisesti: C - sylinterimäinen, P - planeetta, K - viiste, W - mato, G - globoidi, V - aalto. Samanlaisten vaihteiden lukumäärä on merkitty numerolla. Vaakatasossa olevien akselien akseleita ei ole merkitty. Jos kaikki akselit sijaitsevat samassa pystytasossa, lisätään tyyppimerkintään indeksi B. Jos nopean akselin akseli on pystysuora, lisätään indeksi B ja matalan nopeuden akseliin vastaavasti. - T.

Moottorivaihteistot on merkitty lisäämällä eteen kirjain M. Esimerkiksi MC2SV tarkoittaa vaihdemoottoria, jossa on kaksivaiheinen koaksiaalinen sylinterivaihteisto, jossa akselien vaakasuuntaiset pyörimisakselit sijaitsevat samassa pystytasossa, tässä B on ei hakemisto, joten se kirjoitetaan ison kirjaimen viereen.

Vaihteiston vakiokoon nimitys koostuu sen tyypistä ja sen hidaskäyntisen vaiheen pääparametrista. Sylinterimäisessä matogloboidilähetyksessä pääparametri on keskietäisyys; planeetta - kannakkeen säde, kartiomainen - pyörän nousukartion pohjan halkaisija, aalto - joustavan pyörän sisähalkaisija muotoutumattomassa tilassa.

Suunnittelu on vaihteiston välityssuhde, asennusvaihtoehto ja akselin päiden muoto. Esimerkki yksivaiheisen kierrevaihteiston tavanomaisesta merkinnästä, jonka keskietäisyys on 160 mm ja välityssuhde 4: vaihdelaatikko Ц-160-4.

Mahdollisuus koota hammasvaihteistot ja akselin päiden muoto standardin GOST 20373-74 mukaisesti; matovaihteistot - TU 2.056.218-83 mukaan ja kartiovaihteistot - GOST 20373-80 mukaan.

Vaihteistot yleisiin koneenrakennussovelluksiin käytöissä valmistuvat pääosin nelinapainen sähkömoottorit.

GOST 16162-86E:n mukaan vaihdelaatikoiden pääparametrit määritetään suurnopeusakselin nimellisnopeudella n b = 1500 rpm. Vaihteiston käyttö on sallittua n b = 3000 rpm edellyttäen, että vaihteiden kehänopeus ei ylitä 16 m/s.

Vaaka- tai pystysuoran kaavion valinta kaikentyyppisille vaihteistoille johtuu käyttölaitteen yleisen järjestelyn mukavuudesta (moottorin ja käytettävän koneen työakselin suhteellinen sijainti jne.).

Moottori ja vaihteisto on yleensä asennettu yhteiseen runkoon.

Uusissa vaihteistoissa on sileät pohjarungot, joissa on upotetut jalat, ja kansissa on yläosien vaakasuorat pinnat, jotka toimivat teknologisena pohjana (kuva 1.3).

Uusi vaihteistokotelo tarjoaa seuraavat edut:

1. Öljyn tilavuus kasvaa, mikä pidentää sen säilyvyyttä.

2. Mahdollisuus sulkea pois laipat päälähteenä ei-tasaisuus.

3. Jalustan ja taipuisan kotelon kannen korkea jäykkyys, mikä parantaa vibroakustinen ominaisuuksia.

4. Vähemmän vääntymistä vanhenemisen aikana, mikä eliminoi öljyvuodon;

5. Hylkimisten väheneminen noin 30 % syvennettyjen tassujen lisääntyneen lujuuden ansiosta.

6. Kertyneen öljyn tyhjennyksen yksinkertaistaminen roiskeilta laakerikokoonpanoista.

7. Mahdollisuus lisäämällä akselien akselien asennon tarkkuutta.

8. Ulkoisen käsittelyn helppous.

9. Rungon ja alustan kytkentäruuvien päiden vastareiän puute.

10. Teknisen estetiikan vaatimusten täyttäminen.

Kuva 1.3. Uuden mallin vaihteistokotelon tyyppi КЦ1

Vaihdelaatikoiden, vaihdemoottoreiden ja variaattoreiden pääosat ja laatumittarit

Kokoamisen helpottamiseksi vaihdelaatikon kotelo on valmistettu komposiitista - alusta ja kansi. Pohja kiinnitetään perustaan ​​tai runkoon tassuilla tai hihnalla. Kapenevia tappeja käytetään kannen kohdistamiseen tarkasti kotelon pohjaan.

Vaihteiston kotelon on oltava vahva ja jäykkä, koska sen muodonmuutokset voivat aiheuttaa akselien kohdistusvirheitä ja kuorman epätasaista jakautumista hampaiden pituudella. Kehon jäykkyyden lisäämiseksi sen viikset ne on valettu ulkoisilla tai sisäisillä rivoilla.

Vaihteiston kotelot on yleensä valettu harmaavaluraudasta (СЧ 15-32 / СЧ 18-36) keskivahva. Suurta tehonsiirtoa tai iskukuormitusta varten kotelot valetaan pallografiittivaluraudasta tai teräksestä. Yksilö- ja pientuotannossa vaihteistokotelot valmistetaan hitsattuina teräslevystä.

Päärungon mittoja - pituus, leveys ja korkeus - käytetään vaihteiden mittojen mukaan. Muut koot perustuvat empiirisiin kaavoihin.

Akselit, yleensä niitä parannetaan kovuuteen HB 270 - 300. Akselitd≤ 80 mm se saa olla valmistettu teräksestä 45; halkaisijad= 80-125 - teräksestä 40 X; ja akselit d= 125 - 200 mm - teräksestä 40XH; 35ХМ. Hidaskäyntisillä akseleilla on ulostulopää, jossa vääntöjännitykset ovat noin 28 MPa akselien päät ovat tarkoituksenmukaisesti suippenevia.

Tuki vaihdelaatikoiden akselit valmistetaan vierintälaakereina. Yleensä jokaiseen tukeen asennetaan yksi vierintälaakeri. Pienille ja keskisuurille kuormille käytetään kuulalaakereita, keskisuurille ja suurille kuormille rullalaakereita. Vaihteistoissa, joissa on chevron-vaihteet, suurnopeusvaihteiston akseli on asennettu kelluville, yleensä lieriömäisille rullalaakereille. Tämä varmistaa akselin itsesuuntaamisen akselin suuntaisesti ja saman kuorman puolijohteille.

Vaihteistoissa, joissa on kartiohammaspyörät, hammaspyörien paremman kiinnityksen varmistamiseksi aksiaalisessa suunnassa hammaspyörän akselit on suositeltavaa asentaa kulmakoskettimiin, useammin kartiorullalaakereihin.

Vaihteiston voitelu klo V≤ 12,5 m / ckampikammio (kasto) on suositeltavaa. Öljyhauteen tilavuus on määrätty 0,35 - 0,7 litraa kohti minä kW lähetetystä tehosta (suuremmat arvot - korkeammalla öljyn viskositeetilla ja päinvastoin). Vaihteet tulee upottaa öljyyn 3-4 moduulin syvyyteen. Hitaat pyörät (2. ja 3. vaihe) voidaan tarvittaessa upottaa jopa 1/3 pyörän halkaisijasta. Vaihteistoissa, joissa on nopeat vaihteet, käytetään suihku- tai kiertovoitelua, joka suoritetaan paineen alaisena. Pumpun pumppaama öljy kulkee suodattimen ja tarvittaessa jäähdyttimen läpi ja virtaa sitten hampaille putkilinjan ja suuttimien kautta. Kehänopeudella V≤ 20 m/s hammaspyörille ja k V≤ 50 neiti kierrevaihteissa öljy syötetään suoraan kytkentäalueelle. kloV > 50 m / c (V > 20 m / c), jotta vältytään vesivasaralta, öljyä syötetään erikseen vaihteeseen ja pyörään ja tietyn etäisyyden päässä kytkentävyöhykkeestä.

Laakerien voitelu vähennin klo V > 4 m /c voidaan suorittaa samalla öljyllä kuin vaihteet, roiskuttamalla öljyä. klo V< 4 neiti itsenäinen (rasva)voitelu on saatavilla. Suurilla nopeuksilla ja laakerikuormituksilla painevoitelu suoritetaan yhteisestä järjestelmästä.

Vaihdevaihteen laskenta koostuu sen elementtien - hammaspyörien, akselien, avainten, laakerien - laskemisesta. Suuritehoisille vaihteistoille suoritetaan lämpölaskenta. Kun lasketaan itsenäisten yksiköiden muodossa valmistettujen vaihdelaatikoiden vaihteita, näiden vaihteiden pääparametrien on oltava vastaavan GOST:n mukaisia.

Madon pyörät ei-rautametallien säästämiseksi ne on valmistettu kitkamateriaalista tehdyllä kruunulla ja teräs- tai valurautakeskiöllä.

- sidottu rakenne, jossa pronssinen reunus (kruunu) on sovitettu teräskeskukseen häiriösovituksella. Suositeltava kevyt puristus harvemmin puristussovitus. Kruunun siirtymisen poissulkemiseksi ruuvit ruuvataan kosketuspintoihin. Mallia käytetään suhteellisen pienikokoisille ja termisesti rasittamattomille pyörille (kuva 1.4).

Pultattu rakenne, jossa laipallinen pronssinen vanne on pultattu pyörän napaan. Sitä käytetään halkaisijaltaan suurille ja keskikokoisille pyörille.

B imetallinen rakenne, pronssinen kruunu, joka on valettu muottiin, johon on esiasetettu keskus. Suunnittelu on järkevin ja sitä käytetään sarjatuotannon vaihteistoissa.

Kuva 1.4 Tyypilliset kierukkapyörän vanteiden mallit

Kierukkavaihteissa käytetään pääsääntöisesti vierintälaakereita.

Kierukkavaihteiden voitelu kierukan ala-asennossa (kuva 1.2) suoritetaan kastamalla. Öljyn taso on sellainen, että se on upotettu öljyyn syvyyteen, joka on lähellä silmukan korkeutta. Jos mato sijaitsee ylhäällä, öljytasolla ei ole väliä (keskisuurilla ja pienillä nopeuksilla). Tämän tyyppisissä suurnopeusvaihteissa käytetään kiertovoitelua.

Tärkein ominaiskoko, pääasiassa määräävä vaihteiston kantavuus, mitat ja paino kutsutaan pää vaihteiston parametri. Pääparametri sylinterimäinen, mato ja globoid vaihteistot - keskustan etäisyys a whidas vaihe,planeetta - säde r harjoittaja, kartiomainen - nimellinen ulkoinen jaon halkaisija d e 2pyörät, Aalto - sisähalkaisija d 2joustava pyörä.

Monivaiheisiin vaihteistoihin ja vaihdemoottorit kohdeindikaattorit ovat keskustan etäisyys ja satelliittien akselien sijoittelusäde ja aseta ne lähtöaskeleen arvon mukaan nimikkeellä a ω T ja R T.

Vaihteiston tärkein energiaominaisuus on nimellisvääntömomentti T nom, joka on sen hidaskäyntisen (vetävän) akselin sallittu vääntömomentti vakiokuormituksella.

Suositeltava sarja vääntömomentteja vaihteiston hidaskäyntisillä akseleilla kansainvälisen standardiluonnoksen mukaisesti on normaalin numerosarjan mukainen nimittäjällä 2 välillä 1-125 N ∙ m ja nimittäjä 1,41 välillä 125-1 000 000 N ∙ m.

Välityssuhteet vaihteistot valitaan normaalin numerosarjan mukaan nimittäjällä 1.25 (1. ensisijainen rivi) tai nimittäjällä 1.12 (2. rivi).

Etäisyydet keskustasta keskustaan nopea (α w B) ja hidas nopeus (α wT) sylinterimäisten vaihteiden kaksi- ja kolmivaiheisten vaihdelaatikoiden on oltava GOST:n mukaisia

Yksivaiheisilla vaihteistoilla on suurimmat välityssuhteet u:

varten sylinterimäiset vaihteet jopa 8;

Suippeneville 6.3 asti;

Kierukkavaihteille 80 asti.

Vaihdelaatikoita ja vaihdemoottoreita valmistetaan laajalla välityssuhteella: alkaen u min= 1 (yksivaiheisille kartio- ja kierrevaihteistoille) enintään u max= 3150 (vaihdemoottoreille, planeetta- ja eräille muille vaihteistotyypeille). Suurin osa kotimaisista ja ulkomaisista vaihteistoista on u≤ 160. Noin 75 % vaihteistoista on valmistettu kaksivaiheisesti ( u=8-40).

Vaihteiston välityssuhteiden nimellisarvot asetetaan kahdella rivillä (1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 jne.) .).

Vaihteistot yleisiin teknisiin sovelluksiin sallivat vääntömomentin ulostuloakselille T T= (31,5-125000) Nm.

Vaihteistojen vaihdettavuuden varmistamiseksi on koottu kolme sarjaa vääntömomenttiarvoja T T(Nm).

Joten rivi 1 sisältää arvot T T= 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000 jne.

Vaihteiston välityssuhteiden (numeroiden) todellinen alue - 1: stä1000 asti. Välityssuhteiden arvojen on vastattava useita R 20ensisijaiset numerot (GOST 8032-84).

Teknisen tason kriteeri vaihteisto on suhteellinen massaY= T /T , missä T- vaihteiston paino, kg; T- vääntömomentti, Nm.

Vaihteiston tyyppi, parametrit ja rakenne määräytyvät sen mukaanpaikastaan ​​koneen virtapiirissä, lähetetty teho, taajuus kierto, koneen käyttötarkoitus ja sen käyttöolosuhteet.

Käytä alkuperäistä vaihteistotyyppiä suunniteltaessaota seuraavat tiedot: välityssuhde, pyörivähidaskäyntisen akselin momentti, nopean akselin nopeus,lataustila, vaadittu kestävyys, teknologinenvalmistajan kyvyt (saatavilla olevat materiaalit, hankintatyypitwok, lämpö- ja termokemiallisten käsittelyjen tyypit).

Määrittelyparametreja ovat keskipisteen väliset etäisyydet, ulkohalkaisijat viisteiset pyörät, säde led tai delhi keskipyörien kiinteät halkaisijat sisähampaineen suunnitelmassataaravaihteet, pyörän leveydet, moduulit ja välityssuhteet,kertoimet, madon halkaisijat ja madon ruuvien lukumäärä (madolle vaihde).

Vaihteiston luokitusryhmät, vaihdemoottorit ja variaattorit on esitetty taulukossa 1.

pöytä 1

Vanhempi luokitusryhmä	Junioriluokitusryhmä
Normalisoidut vaihteistot	Lieriömäinen Planeetta Kartiomainen Kartio-sylinterimäinen Mato Aalto Spur-vaihdemoottorit Planeettavaihteistomoottorit Vaihdemoottorit Novikov-vaihteistolla Kierukkavaihdemoottorit Aaltovaihdemoottorit
Variaattorit	Vyö Monilevyinen Kartiomainen Tore

Vaihteiston laatuindikaattorien nimikkeistö, vaihdemoottorit ja GOST 4. 128-84:n mukaisesti määritetyt tuotteen laatutason arvioinnissa käytettävät variaattorit yleisiin koneenrakennussovelluksiin on esitetty taulukossa 2.

taulukko 2

Laatuindikaattorin nimi	Nimitys indikaattori	Luonnehdittavan kiinteistön nimi
1.1. Luokitteluindikaattorit
1.1.1. Nimellisteho tuloakselilla, kW 1.1.2. Toisioakselin nimellisteho, kW 1.1.3. Syöttöakselin nimellisnopeus, s -1 (min -1) 1.1.4. Lähtöakselin nimellinen pyörimistaajuus, s -1 (min -1) 1.1.5. Suhde 1.1.6. Välityssuhde 1.1.7. Säätöalue	R sisään .n ohm R ulos .n ohm n vkh.nom n ulos. nom u i
1.2. Toiminnallisen ja teknisen tehokkuuden indikaattorit
1.2.1. Toisioakselin nimellisvääntömomentti, Nm 1.2.2. Sallittu radiaalinen ulokekuormitus tuloakselille, N 1.2.3. Ulostuloakselin sallittu säteittäinen ulokekuorma, N	T ulos .n ohm F sisään F ulos	Kantavuus Kantavuus Kantavuus
1.3. Rakentavat indikaattorit
1.3.1. Ominaispaino, kg / Nm 1.3.2. Kokonaismitat (pituus, leveys, korkeus), mm 1.3.3. Keskietäisyys, mm 1.3.4. Sisähalkaisija joustava pyörä, mm 1.3.5. Satelliittien akselien sijainnin säde, mm 1.3.6. Indeksoivan viistepyörän ulkohalkaisija	𝛾 L × B × H a 𝜔 T d R d e2	Materiaalitehokkuus Mittojen määrittely Mittojen määrittely Mittojen määrittely Mittojen määrittely Mittojen määrittely Ilmastonkesto
2. Luotettavuusindikaattorit
2.1. Asennettu häiriötön käyttöaika, h (GOST 27.002-89) 2.2. Täysi keskimääräinen käyttöikä, vuosi (GOST 27.002-89) 2.3. Täysi vakiintunut käyttöikä, vuosi (GOST 27.002-89) 2.4. Täysi 90 prosentin lähetysresurssi, h (GOST 27.002-89)	T sl T sl .y	Luotettavuus Kestävyys Kestävyys Kestävyys
2.5. Täysi yhdeksänkymmentä prosenttia joustava voimansiirtoresurssi (hihna, ketju) 2.6. Täysi 90 prosentin laakerin käyttöikä, h (GOST 27.002-89) 2.7. Teknisten palvelujen erityinen kokonaistyövoimaintensiteetti, henkilötunti / tunti (GOST 27.002-89)	S näin.	Kestävyys Kestävyys Ylläpidettävyys
3. Yhdistymisen indikaattorit
3.1. Soveltuvuussuhde, % 3.2. Toistettavuuskerroin, %	TO jne TO P	Lainakorko Sovellettavuus
4. Ergonominen ilmaisin
4.1 Korjattu äänitehotaso, dBA	L ra	Äänenpaine
5. Patentti- ja lakiindikaattorit
5.1. Patenttisuojan indikaattori 5.2. Patentin puhtauden osoitin	R p.z. R p.h.	Patenttisuojaus Patenttilupa
6. Energian taloudellisen käytön indikaattori
6.1. Tehokkuus, %	𝜂	Energiatehokkuus

Laatujärjestelmän vaatimukset on määritelty standardeissa GOST R ISO 9001 - GOST R ISO 9003. Nämä standardit kuvastavat kolmea erilaisia ​​malleja laatujärjestelmät tuotteen elinkaaren näkökulmasta esimerkiksi teollisen tuotannon vaiheessa, tuotteiden modernisoinnin ja sertifioinnin aikana.

Laadun kvantitatiivisen arvioinnin menetelmien kehittäminen on mukana tieteessä - qualimetriassa. Samalla tehdään monitasoista laatuarviointia systemaattisen lähestymistavan näkökulmasta.

Yksivaiheiset kierrevaihteistot

Tämäntyyppinen vaihteisto erottuu vaiheiden lukumäärästä ja akselien sijainnista.

Tarkasteltavana olevan tyypin vaihteistoista yleisimmät ovat vaakasuuntaiset (kuva 2). Pystysuuntainen yksivaiheinen vaihteisto on esitetty kuvassa. 3. Sekä vaaka- että pystyvaihteistoissa voi olla pyörät, joissa on suorat, viiste- tai nuolihampaat. Rungot valmistetaan usein valurautaa, harvemmin hitsattua terästä. Sarjatuotannossa on suositeltavaa käyttää valurunkoja. Akselit on asennettu vierintä- tai liukulaakereihin. Jälkimmäisiä käytetään yleensä raskaissa vaihdelaatikoissa.

Yksivaiheisten vaihteistojen sijoittelumahdollisuudet ovat rajalliset ja eroavat toisistaan ​​akselin akseleiden sijoittelussa avaruudessa. Välityssuhdealue u= 1,6 ... 6,3. Kierrehammaspyörien kaltevuuskulma β = 8 0… 22 0.

Yksivaiheisen kierrevaihteiston suurin välityssuhde GOST 2185-66:n mukaisestiu m vai niin= 12,5. Yksivaiheisen vaihteiston korkeus samalla tai sitä lähellä olevalla välityssuhteella on suurempi kuin kaksivaiheisen vaihteiston. ja(kuva 1.5). Siksi käytännössä vaihteistoja, joiden välityssuhteet ovat lähellä maksimia, käytetään harvoin, rajoittuen ja ≤ 6. Novo-Kramatorskin koneenrakennustehdas (NKMZ) tuottaa suuria (keskipisteen välisiä etäisyyksiä) a w = 300 h 1000 mm) yksivaiheiset vaakavaihteet ja = 2,53 ÷ 8,0.

Vaaka- tai pystysuoran kaavion valinta kaikentyyppisille vaihteistoille johtuu käyttölaitteen yleisen järjestelyn mukavuudesta (moottorin ja käytettävän koneen työakselin suhteellinen sijainti jne.).

Kuva 1.5. Yksivaiheisen ja kaksivaiheisen vaihteiston mittojen vertailu

sylinterimäisillä pyörillä samalla välityssuhteella u = 8,5

Yleiskäyttöisen Ts1U-vaihteiston lyhyt tekninen ominaisuus on esitetty taulukossa 3. Kinemaattinen kaavio, yleiskuva ilman kolmatta projektiota ja yleinen perspektiivikuva on esitetty kuvassa 2.

Kuvassa 3 on esitetty muunnos yksivaiheisesta kapeasta kierrevaihteistosta, jossa akselien vaaka-akselit on järjestetty Ts1UV-tyypin pystytasoon. Tässä mallissa on lisälaite uran ja tulpilla varustettujen kanavien muodossa nopean akselin laakerien voiteluun.

Kuva 2. Supistustyyppi Ts1U -a 𝛚 - No p -12K

Kuva 3. Alennustyyppi Ts1UV -a 𝛚 - Yli -15K

Taulukko 3

Vaihteen koko	Tarttuminen numero - u R	Nimellisvääntömomentti uloskäynnissä. akseli, Nm	Vaihteiston paino kg
	(2; 3,15; 4;5; 6,3)

Kaksivaiheiset kierrevaihteistot

Yleiskäyttöisistä kaksivaiheisista kierrevaihteistoista käytetään laajalti 1Ts2U-tyyppisiä vaakasuuntaisia ​​vaihteistoja (kuva 4). Tärkeimmät parametrit on esitetty taulukossa 4.

Kaksivaiheisissa vaihteistoissa on kolme akselia. Ensimmäistä, joka sijaitsee lähempänä moottoria, kutsutaan johtavaksi ja sen indeksi on 1 (esimerkiksi d 1); toinen akseli on väli ja sen indeksi on 2 (esimerkiksi d 2); kolmatta akselia kutsutaan vetäväksi ja sen indeksi on 3 (esimerkiksi d 3). Esittäjä ja väliakseli s muodostavat nopean vaiheen indeksillä 1 tai b(a 1, U 1 tai a b, U b), väli- ja vetoakselit muodostavat hidaskäyntisen vaiheen, jonka indeksi on 2 tai T(a 2, U 2 tai a t, U t). Hammaspyörät ja madot ovat parittomat, pyörät parilliset. Esimerkiksi vetoakselilla oleva hammaspyörä on indeksoitu 1 (d 1, z 1, HB 1) ja väliakselilla oleva hammaspyörä on indeksoitu 3 (d 3, z 3, HB 3). Vetävällä akselilla oleva pyörä on indeksoitu 4 (d 4, z 4, HB 4).

Kuva 4. Vaakavaihdelaatikot, tyyppi 1Ts2U

Riisi. 4.1. Kaksivaiheinen vaakavaihteisto sylinterimäisillä pyörillä:

a - kinemaattinen kaavio; b - vaihdelaatikko irrotetulla kannella (hammaspyörät);

v - yleiskuva vaihteistosta, jossa laakerikokoonpanot on peitetty kiinnityssuojilla;

G - yleiskuva vaihteistosta, johon laakerikannet on ruuvattu

Lieriömäiset hammasvaihteistoparit suoritetaan laajennetun kapean (kuva 5, a), laajennetun (kuva 5, b) tai koaksiaalisen (kuva 5, c) kaavion mukaisesti yhdellä tai kahdella tehovirralla.

Kaksivaiheisten vaihteistojen hammas- ja laakerityyppien osalta sama pätee yksivaiheisiin kierrevaihteistoihin; usein suurnopeusaste tehdään kierteiseksi ja hidas nopeusaste on spur (tämä koskee sekä koaksiaalisia että ei-koaksiaalivaihteistoja).

Riisi. 5. Kierrevaihteiston kinemaattiset kaaviot

Yleisin on yksityiskohtainen kaavio, joka johtuu vaihteiston osien järkevästä yhdistämisestä. Esimerkiksi hammaspyöristä, pyöristä ja akseleista voidaan valmistaa usean kokoisia vaihteistoja. Nämä vaihteistot ovat yksinkertaisia, mutta pyörien epäsymmetrisen järjestelyn ansiosta akseleilla kuorman keskittyminen hampaan pituudella kasvaa. Siksi näissä vaihteissa on käytettävä jäykkiä akseleita.

Kierrehammaspyöriä käytettäessä on suositeltavaa yhdistää vaihteiston kaikissa vaiheissa hammaspyörän hampaan suunta - vasen, pyörän - oikea. Nämä suositukset ovat perusteltuja suuren volyymin ja massatuotanto, koska osien yhdistäminen johtaa kustannusten laskuun. Yksittäisessä ja pienimuotoisessa tuotannossa on kuitenkin suositeltavaa ottaa ensimmäisessä vaiheessa hammaspyörän hampaiden suunta - vasemmalle ja toisen vaiheen hammaspyörien - oikealle. Tämä johtuu siitä, että väliakseliin kohdistuvat aksiaaliset voimat ovat osittain tasapainotettuja, mikä vähentää laakereiden aksiaalista kuormitusta.

Laajennettua mallia on suositeltavaa käyttää ennen a ω T= 630 ... 800 mm. Laajennetun järjestelmän mukaan suunniteltu vaihdelaatikko osoittautuu pitkänomaiseksi. Tällaisen vaihdelaatikon massa on noin 20 % enemmän kuin kaksihaaraisen kaavion mukaan suunniteltu vaihdelaatikko.

Kaksihaaraisessa kaaviossa nopea tai hidas vaihe on haaroittunut kahdeksi kierteiseksi hammaspyöräksi hampaan vastakkaiseen suuntaan, käytännössä muodostaen chevron vaihteisto välimatkan päässä toisistaan ​​olevilla puoli-chevroneilla. Kaavio, jossa on kaksihaarainen suurnopeusaste, pidetään järkevämpänä, koska se kaksinkertaistaa vähemmän kuormitettujen osien nimikkeistön, yksinkertaistaa väliakselia, se voidaan suorittaa hammaspyörän akselina, on mahdollista saada nopea akseli "kelluvaksi" ”, tämä on parempi kuin tehdä väliakselista "kelluva" tai hidaskäyntinen akseli, jossa on kaksihaarainen hidaskäyntinen vaihe.

Vaihteisto, jossa on kaksihaarainen suurnopeusaste ja kierrevaihteet, on esitetty kuvassa. 5.1. Tässä tapauksessa hidaskäyntisessä vaiheessa voi olla joko chevron-pyörät tai kannuspyörät (kuva 5.1, b). Kinemaattinen kaavio ja yleiskuva vaihteistosta, jossa on kaksihaarainen hidaskäyntinen vaihe, on esitetty kuvassa. 5.2.

Kaksihaaraisessa nopeassa (tai hitaassa) vaiheessa pyörät sijaitsevat symmetrisesti tukien suhteen, mikä johtaa pienempään kuormituspitoisuuteen hampaiden pituudella kuin käytettäessä tavanomaista levitettyä tai koaksiaalista järjestelmää. Tämä mahdollistaa vähemmän jäykkien akselien käyttämisen tässä tapauksessa. Vaihteiston nopea akseli, joka näkyy kuvassa. 5.1, b, on oltava aksiaalisen liikkeen vapaus ("kelluva" akseli), joka varmistetaan laakerikokoonpanojen asianmukaisella suunnittelulla; vaihteistossa, jossa on chevron-hitaiden pyörien pyörät, hidaskäyntisellä akselilla on myös oltava aksiaalinen liikevapaus. Jos määritetty ehto täyttyy, kuormitus jakautuu tasaisesti rinnakkain toimivien hammaspyörien kesken.

Riisi. 5.1. Kaksivaiheinen vaakasuora vaihdelaatikko jaetulla ensimmäisellä (nopea) vaiheella:

a - kinemaattinen kaavio; b -o yleiskuva (ilman kantta)

Riisi. 5.2. Kaksivaiheinen vaakasuora vaihteisto, jossa kaksihaarainen toinen (hidasnopeus) vaihe:

a - kinemaattinen kaavio; b - yleisnäkymä (6e kannesta)

Koaksiaalikaaviossa (kuva 6) suurnopeusakselin akseli on sama kuin hidaskäyntisen akselin akseli, mikä mahdollistaa sen järjestämisen tekniset laitteet aksiaalisuunnassa. Koaksiaalikaavion mukaan valmistetulla vaihteistolla on sama paino, mitat ja hinta kuin yksityiskohtaisen kaavion mukaan valmistetulla vaihteistolla. Koaksiaalivaihteistossa suurnopeusvaihteisto on alikuormitettu, koska hidasvaiheen pyörien kytkeytymisessä syntyvät voimat ovat paljon suuremmat kuin nopeassa vaiheessa ja porrasten keskipisteen etäisyydet ovat samat (a ω B= a ω T). Tämä seikka on yksi koaksiaalivaihteistojen tärkeimmistä haitoista.

Vaikkakin suhteellisen pienellä kokonaisvälityssuhteella (ja ≈ 8 h 16), on mahdollista (vaihteiston tyydyttävällä järjestelyllä) jakaa kokonaisvälityssuhde portaittain siten, että suurnopeusportaan kuormitettavuus hyödynnetään täysimääräisesti.

Lisäksi niiden haittoja ovat myös:

a) suuret mitat akselien geometristen akselien suunnassa verrattuna laajennetun kaavion mukaan valmistettuihin vaihdelaatikoihin;

b) vaikeudet sisällä olevien laakerien voitelussackeskiverto ruumiinosat;

c) suuri etäisyys väliakselin tukien välillä, joten sen halkaisijaa on lisättävä riittävän lujuuden ja jäykkyyden varmistamiseksi;

d) vaihteiston sisällä olevan nopean ja hidaskäyntisen akselin tuen suunnittelussa on jonkin verran komplikaatioita.

Ilmeisesti koaksiaalivaihteistojen käyttö rajoittuu tapauksiin, joissa ei tarvitse olla kahta nopean tai hidaskäyntisen akselin lähtöpäätä ja tulo- ja ulostuloakselien geometristen akselien yhteensopivuus on tarkoituksenmukaista tarkoitetulle käyttölaitteen yleinen järjestely. Koaksiaalivaihteistot ovat erittäin käteviä käytettäväksi koneissa, joissa on jaksollinen toiminta.

, b esitetty sukulainenKaaviokaavio koaksiaalivaihteistosta pienemmillä mitoillaaksiaalinen suunta sisäseinän puuttumisen vuoksi. Molemmat nsuurnopeusakselin laakerit asetetaan lasiin, joka samallaSe on tarkoitettu myös yhden hidaskäyntisen akselin tuen asennukseen. vartenjäykkyyttä lisäämällä lasi on valmistettu paksusta uurretusta teräksestäenkami; hidaskäyntisen portaan pyörä, jonka reiässä laakeri sijaitsee, on tehty yhtenä kappaleena akselin kanssa.

Kuva 6. Koaksiaalivaihteisto: a - suunnittelu, b - kinemaattinen kaavio.

Riisi. 6.1. Kaksivaiheinen vaakasuuntainen koaksiaalivaihteisto:

a - kinemaattinen kaavio; b - yleinen muoto

Pystysuoran sylinterin kaaviot kaksivaiheiset vaihteistot on esitetty kuvassa. 6.2.

Riisi. 6.2. Kaksivaiheisten sylinterimäisten pystyvaihdelaatikoiden kinemaattiset kaaviot:

a - valmistettu laajennetun järjestelmän mukaan (kolmiakselinen); b -c aksiaalinen

Kompakteimmat kiinteillä akseliakselilla varustetut vaihteistot ovat monivirtavaihteistoja, joissa voimavirta haarautuu nopean vaiheen vaihteesta useiksi virroiksi ja kulkee väliakseleiden läpi matalan akselin pyörälle. nopeusaste, josta se poistetaan ottaen huomioon moottorin tehohäviö.

Monikierteiset vaihteistot ovat valmistuksen monimutkaisuuden suhteen lähellä planeettavaihteita, mutta planeettavaihteistojen välityssuhteet ovat paljon korkeammat, joten monikierteisten vaihteiden käyttö on rajallista. Niitä käytetään, kun vaaditaan käyttölaitteen symmetrinen järjestely sen pituusakselin suhteen.

Kaksivaiheisia kierrevaihteistoja käytetään yleensä monilla välityssuhteilla: GOST 2185-66:n mukaanu= 6,3 ÷ 63. NKMZ:n valmistamissa suurissa kaksivaiheisissa vaihteistoissa onu= 7,33 ÷ 44,02.

Vaihteiston mitat, kunkin vaiheen voitelun helppous, kotelon suunnittelun rationaalisuus ja kaikkien vaihdeelementtien järjestelyn mukavuus riippuvat suurelta osin kaksivaiheisen vaihteiston kokonaisvälityssuhteen tarkoituksenmukaisesta jakautumisesta yksilölliseen osaan. Tasot. On mahdotonta antaa suosituksia välityssuhteen jakautumisesta, joka täyttää kaikki määritellyt vaatimukset, ja siksi kaikkia suosituksia on pidettävä suuntaa-antavina.

Alla on erittely joidenkin NKMZ:n valmistamien kaksivaiheisten vaihdelaatikoiden välityssuhteista:

u . . .	8,05	9,83	10,92	12,25	13,83	15,60	3,950	20,49	22,12	23,15
u B. ... ...	2,30	2,808	3,125	3,500	3,950	3,950	4,500	5,187	5,600	6,615

Taulukko 4

Vakiokoko vähennin	Yhteensä keskustasta keskustaan etäisyys a s, mm	Tarttuminen numero - u R	Nimellisvääntömomentti ulostuloakselilla, Nm	Vaihteiston paino kg.
				20 (A1) 32 (A1) 57 (A1), 95

On huomattava, että jos vanhan mallin 1Ts2U-tyypin vaihteistoissa hampaiden kaltevuuskulma oli 8 0 06 "34" (cos β = 0,9900), hampaiden kokonaismäärä on 99 ja 198, aste. tarkkuus on luokan 8 ja rungon ulompien jäykisteiden mukainen, niin uuden mallin vaihteistoissa hampaiden kaltevuuskulma nostettiin arvoon 11 0 31 "42" (cos β = 0,9900) ja hampaiden kokonaismäärä on 49; 98; 196, vaihteiden tarkkuusaste GOST 1643-81:n mukaan tuotiin 7. luokkaan, ja myös uusia koteloita käytettiin.

Tämä merkittävä päivitys parantaa luotettavuutta, kestävyyttä ja parantaa laadullinen valmistettujen vaihdelaatikoiden ominaisuudet ja saattaa ne kansainvälisen ISO 6336 -standardin mukaisiksi.

Jos Ts2-tyypin (Ts2Sh) vaihteistoissa suurnopeusporras edusti kaksihaaraista kierrevaihteisto(välin välein) ja hidas vaihe - kierrevaihteisto asti a ω T= 710 mm ja nuoli yli a ω T> 800 mm, nykyaikaiset vaihteistot Venäjän federaatio on muita ratkaisuja. Samaan aikaan professori G.A. Snesarev väitti, että hitaan vaiheen kahtiajako ei ole tarkoituksenmukaista.

Pietarin PO "Escalator" tyypin Ts2 supistimet voidaan käyttää peruutusnostureissa, vaihdepari nopea askel, chevron, jonka kaltevuuskulma β = 29 0 32 "29", ja hidas askel - kaksihaarainen kierre, jonka kaltevuuskulma β = 8 0 6 "34".

Ts3U-tyypin sylinterimäisen kolmivaiheisen vaakasuuntaisen kapean vaihteiston ulkonäkö eroaa vähän Ts2U:sta, joten Ts3U:sta annetaan lyhyt tekninen ominaisuus (taulukko 5).

Taulukko 5

Vakiokoko vähennin	Yhteensä keskustasta keskustaan etäisyys a s, mm	Tarttuminen numero - u R	Nimellisvääntömomentti uloskäynnissä. akseli, Nm	Vaihteiston paino kg.

Kartiovaihteistot

Kartiovaihteiston supistimet käytetään vääntömomentin siirtämiseen akselien välillä, joiden akselit leikkaavat tietyssä kulmassa, joka on yleensä 90 ° (kuva 7).

Kuva 7. Kartiovaihteiston mallit: a- tavallinen, b- kinemaattinen kaavio, v-erityinen: 1 - Cupajovarusteet,

2 - kiiltynytlaippa, 3 - johtava vaihde, 4 - kampikammio, 5 - sumpteri, 6 - käytettävän hammaspyörän lasi, 7 - uritettu laippa,

8 -vetävä hammaspyörä, 9 - tarkastusluukku, 10 -magneettinenKorkki, 11 - tulppa (öljyn lämpötila-anturin asennuspaikka)

Nykyaikaisissa kartiovaihteistoissa pyörät on valmistettu pyöreistä hampaista. Jotta vältetään negatiivisen aksiaalivoiman ilmaantuminen vaihteeseen, joka vetää vaihteen kytkentään, on suositeltavaa, että hammaspyörän pyörimissuunta ja pyörän hammaslinjan kaltevuussuunta ovat samat.

Suhde ja yksivaiheiset kartiovaihteistot, joissa on hammaspyörät, pääsääntöisesti enintään kolme; harvoinu = 4. Kun kuivat tai kaarevat hampaatu= 5 (poikkeuksena ja = 6,30).

Vaihteistoille, joissa on kartiohammaspyörät, sallittu kehänopeus (keskihalkaisijan nousuympyrää pitkin)v≤ 5 m / Kanssa . Suuremmilla nopeuksilla suositellaan pyöreähampaisia ​​kartiohampaita tasaisemman kytkennän ja suuremman kantavuuden takaamiseksi.

Jos vaihteistossa on otettava käyttöön koko välityssuhde, on suositeltavaa tarjota kahden tyyppinen kotelo: leveä u= 1 ... 2,8 (K1SH) ja kapea u= 3,15 ... 5. Kallistuskulman yhteinen arvo β P = 35 0.

Pyörä asetetaan tukien väliin ja hammaspyörä on uloke (kuva 8). Asennus tukien väliin on paljon monimutkaisempaa, jota varten lasi on tehty ikkunalla, mikä mahdollistaa vaihteiston pituuden lyhentämisen.

Vaihteiston pääparametrit ovat tyyppi, vakiokoko ja teloitus.

Vaihteiston koko määrittää hidaskäyntisen portaan tyypin ja pääkoon (parametrin).

• Kierukka- ja kierukkavaihteistoissa pääparametri on keskietäisyys a w,
• Viisteelle - pyörän ulkohalkaisija d 2,
• Planeetan kantoaallon säde R.
• Yksi vaihteiston pääparametreista on välityssuhde(Liitteen taulukko A9).

Vaihteiston parametrit ovat

• pyörän leveyssuhteet,
• vaihdemoduulit,
• hampaiden kaltevuuskulmat ja
• kierukkavaihteelle, lisäksi - kierukkahalkaisijakerroin q.

Vaihteiston tärkein energiaominaisuus on ulostuloakselin vääntömomentti

missä P in - korkean nopeuden akselin teho; ω in - nopean akselin kulmanopeus; ja - vähennyksen välityssuhde; η - Vähentää tehokkuutta.

Vaihteen merkintä

Nimitys osoittaa

· vaihdelaatikon tyyppi,

· askelmäärä

· kokoonpanokaavio.

Jos akselit sijaitsevat samassa vaakatasossa, tämä ei näy merkinnässä. Jos kaikki akselit sijaitsevat pystytasossa, lisää tyyppimerkintään alaindeksi B, jos ulostuloakselin akseli on pystysuora, lisää kirjain T, jos suurnopeusakselin akseli on pystysuora, lisää kirjain B .

Numerot osoittavat hidaskäyntisen portaan pääkoon (parametrin) ja vaihteiston välityssuhteen.

Esimerkiksi kuvassa 1 esitetty. 14.3, a vaihteiston nimi on Ts2-200-4: kaksivaiheinen lieriövaihteisto, keskietäisyys 200 mm, välityssuhde 4.

Näkyy kuvassa 14.3, b, vaihteisto on merkitty Ch-140-25: kierukkavaihde, keskietäisyys 140 mm, välityssuhde 25.

Akselin tuet vaihteistoissa käytetään useimmiten vierintälaakereita. Kierre- ja kartiovaihteiston akselit asennetaan yleensä kuula- tai kartiorullalaakereihin.

Suhteellisen lyhyillä akseleilla aksiaalinen kiinnitys suoritetaan kahdelle tuelle: toinen laakeri kiinnittää akselin yhteen suuntaan ja toinen toiseen (kuvassa 14.4 hidaskäyntinen akseli, jolla on ilmoitettu voiman suunta) F a 2 aksiaalisuunnassa kiinnitetty tukeen A, asennus kahvaan). Akselin asennus kartiolaakereille on esitetty kuvassa. 14.5. Nämä laakerit vaativat ulkorenkaiden aksiaalisen säädön ruuvin 1 avulla.

Laakerin aksiaalivälystä voidaan säätää myös muuttamalla laakerikannen alla olevien välikkeiden 1 paksuutta (ks. kuva 14.4). Lyhyiden akselien kiinnittämiseen käytetään laakereiden asennusta jatkeeseen (kuvassa 14.6 suurnopeusakselin kiinnitys). Voiman suunnalla F a, kuten kuvassa näkyy. 14.6, aksiaalinen kiinnitys tapahtuu alustalle A. Lasi 2 käytetään välyksen säätämiseen kartiohammaspyörien ristikossa.

Pitkät akselit kiinnitetään aksiaalisia siirtymiä vastaan ​​yhteen tukeen, toinen tuki on kelluva (kuvassa 14.4 suurnopeusakselin aksiaalinen kiinnitys tukeen C, tuki D kelluva; kuvassa 14.7 aksiaalinen kiinnitys kierukka-akseli tuella A, tuki B kelluu). Kelluvassa tuessa laakerin sisärengas on kiinnitetty molemmilta puolilta akselin olakkeella, jousirenkailla ja väliholkilla.

Ulommat laakerirenkaat on kiinnitetty korkilla. Laakerikannet voidaan ruuvata runkoon ruuveilla (kuva 14.6), tiivisteet laitetaan kansien alle. Käytä malleja, joiden tiiviys on huonompi (katso kuva 14.4, 14.5).

Vaihteiston voitelu

Vaihteistot on voideltu vaihteisto ja laakerikokoonpanot. Öljyä kaadetaan runkoon luukuissa olevien tulppien 1 kautta (katso kuva 14.6). Öljyn tasoa ohjataan öljymittarin neulalla ja erityisillä tasonilmaisimilla 3. Vaakavaihteistoissa hidaskäyntinen pyörä upotetaan öljyyn puolet kruunun leveydestä. Joskus käytetään erityisiä sieppareita ohjaamaan öljy hammaspyörän laakereiden väliseen tilaan. Pystyvaihdelaatikoissa hidaskäyntisen vaihepyörän upottaminen yleensä riittää.

Tiivistyslaitteet

Tiivistyslaitteet suojaavat ulkoiselta saastumiselta ja estävät voiteluaineen karkaamisen.

Laakerikokoonpanojen tiivistämiseen käytetään kosketustiivisteitä - hihansuita (katso kuva 14.7, tuki B), uritettuja labyrinttitiivisteitä (katso kuva 14.4, tuki B).

Myös laakerikokoonpanojen sisäisiä tiivisteitä käytetään. Muoviaineella voideltuna laakerikokoonpano peitetään rasvanpidätysrenkailla.

Luku 15. Kytkimet

Tunne kytkinten käyttötarkoitus, päätyyppien suunnittelu, kytkimien arviointi ja niiden käyttöalueet; vakio- ja normalisoitujen kytkimien valintaperiaate ja pääelementtien lujuuden testausmenettely.

Kytkimien päätoiminnot ovat akseliliitos ja vääntömomentin siirto. Koneen akselien kytkentä, kytkimet suorittavat myös useita lisätoimintoja: kompensoivat akselien kohdistusvirheitä ja siirtymiä, vaimentavat tärinää ja dynaamisia kuormia, tarjoavat sujuvat käynnistykset ja pysäytykset, tarvittaessa suojaavat koneen osia ylikuormituksilta ja pyörimissuunnan muutoksilta.

Kytkimien luokitus

Kytkimet on jaettu

Vakio (kuuro, kompensoiva, elastinen);

Ohjattu kytkin;

itseajava (automaattinen) vääntömomentissa (turvallisuus), kulkusuunnassa (ohitus), nopeudessa (keskipako).

Kytkimien tyypit

1. Kovaa kompensoimatonta (kuuro) kytkimetälä salli akseleiden kytkemistä akselien siirtymiin tai kohdistusvirheisiin.

Hihaliitokset(kuva 15.1, a) vaativat akselin kohdistusta. Kytkimet tehdään tapeilla ja kiilauralla. Kytkimet ovat helppoja valmistaa, halpoja, mutta asennus (kokoonpano) liittyy akselien suurten aksiaalisten siirtymien tarpeeseen. Kytkimet eivät salli osien sovittamista häiriösovituksella, eivät tarjoa akselin jäykkyyttä.

Laippaliitokset(Kuva 15.1, b) ovat yleisimmät, joissa on tarpeen varmistaa päätypintojen A kohtisuora akselin akseliin nähden.

2. Jäykät laajennusliittimet salli akselien liitännät pienellä akselin siirtymällä.

Muodostetaan erityinen ryhmä kääntyvät kytkimet mahdollistaa merkittävän akselien kohdistusvirheen

laajalle levinnyt hammastettu kytkin (kuva 15.1, v). Kytkinholkkien hampaiden ulkopinta on pallomainen, hampailla on kierreprofiili. Suuren hammasmäärän ansiosta kytkimillä on korkea kantavuus ja luotettavuus. Kytkimet mahdollistavat akselien siirtymisen aksiaalisuunnassa 8 mm asti, säteittäisessä suunnassa - 0,6 mm:iin, kohdistusvirheeseen - 1 0 30 " asti. Hammasliittimiä käytetään monenlaisilla momenteilla ja pyörimisnopeuksilla, ne ovat teknologisesti kehittyneitä ja pienikokoisia niiden kulumista, hampaiden voitelua käytetään.

3. Joustavat kompensointikytkimet ne pehmentävät iskuja ja liitettyjen akseleiden kautta välittyviä iskuja, suojaavat tärinältä ja kompensoivat kaikenlaisia ​​akselivirheitä. Kytkimet sisältävät ei-metallisia elastisia elementtejä (kumia) tai metallia - jousia, levypaketteja.

Joustava holkki-tappiliitos(MUVP) (Kuva 15.1, G) koostuu kahdesta puolikytkimestä, jotka on yhdistetty tapilla ja siihen on asennettu kumiholkit. Kytkin on rakenteeltaan yksinkertainen, kompakti ja kevyt, kulutuskumirenkaat on helppo vaihtaa. Kytkimet sallivat aksiaaliset siirtymät jopa 5 mm, säteittäiset siirtymät enintään 0,6 mm, kohdistusvirheet jopa 1 °.

4. Kytkentäohjatut kytkimet käytetään pyörivien tai kiinteiden akselien kytkemiseen ja irrottamiseen. Kytkimet jaetaan profiililukituskytkimiin (nokka- ja hammaspyörä) ja kitkakytkimiin. Kytkimet profiilisuljuksella käytetään siirtämään merkittäviä vääntömomentteja, jos tasaista yhteyttä ei vaadita.

Käytä akselien sujuvaa liittämistä ja irrottamista varten kitkakytkimet (kuva 15.1, esim). Kitkakytkimien toiminta perustuu kitkavoimien syntymiseen kytkinelementtien välille. Kitkavoimaa voidaan säätää muuttamalla hankauspintojen puristusvoimaa. Kytkimen ohjaus voi olla mekaaninen, hydraulinen ja sähkömagneettinen. Hankauspintojen muodon mukaan kytkimet jaetaan kiekko-, kartiomaisiin ja sylinterimäisiin. Kuivat ja voideltavat kytkimet erotetaan toisistaan.

Kitkakytkimen kytkemisen yhteydessä tapahtuu luistoa ja käytettävä akseli kiihtyy tasaisesti. Kytkin on säädetty siirtämään suurimman vääntömomentin, joka on turvallinen koneen osille.

Kokonaismittojen pienentämiseksi kytkin on valmistettu useilla kitkapinnoilla - monilevyinen kytkin (katso kuva 15.1, e). Kaikkien kytkinlevyjen on oltava yhdensuuntaisia, litteitä ja koaksiaalisia, joten kaikki levyt asennetaan jompaankumpaan kytkinpuoliskosta - se on välttämätöntä akselien absoluuttinen kohdistus.

Meriitit kartioliittimet (katso kuva 15.1, e) ovat pienet sulkemisvoimat, hyvä irrotus ja suunnittelun yksinkertaisuus. Tärkeimmät haitat ovat suuret mitat ja akseleille välittyneet epätasapainoiset aksiaalivoimat.

V sylinterimäinen rengas-pneumaattinen kytkin (katso kuva 15.1, g) akseliin ei synny aksiaalivoimia, aksiaaliset siirtymät ovat sallittuja, vääntömomentti on helposti säädettävissä.

Tällaisten kytkimien suurimmat haitat ovat kumisylinterin merkittävät kustannukset ja kumin epävakaus öljytuotteisiin nähden.

5. Itseohjautuvien kytkimien kytkentä on suunniteltu akselien kytkemiseen ja irrottamiseen määritettyä käyttötapaa vaihdettaessa.

Käytä tätä varten ylivuotokytkimet (vapaapyörä), siirtää vääntömomentin yhteen suuntaan, keskipakoiset kytkimet akselien kytkemiseen ja irrottamiseen, kun tietty nopeus saavutetaan ja turvakytkimet jotka sammuttavat mekanismin ylikuormituksen sattuessa.

Toimintaperiaatteen mukaan turvakytkimet on jaettu

Kevät,

Kitka ja

· Murtoelementillä.

Suunnittelultaan jousinokka- ja kitkakytkimet ovat samanlaisia ​​kuin kytkinohjatut kytkimet.

Rikkoutuvalla elementillä varustetuista kytkimistä sitä käytetään laajalti leikkaustappilaippakytkin (kuva 15.1, h). Ylikuormituksen sattuessa tappi leikkautuu irti ja kytkinpuoliskot irrotetaan. Tällaiset kytkimet ovat rakenteeltaan yksinkertaisia, pienikokoisia, suurin haittapuoli: leikatun tapin vaihtamiseksi on tarpeen pysäyttää kone ja vaihtaa tappi.

Katso usein käytettyjen kytkimien parametrit taulukosta. P25-P27 Liitteet.

1) Vaihteiston käyttötarkoitus

Vaihteistoa tarvitaan kulmanopeuksien pienentämiseksi ja vääntömomenttien lisäämiseksi

2) Vaihteistotyypit

				U p = 6 ... 16 - lieriömäinen vaihe, kannus
				U p = 6 ... 16 - kierteinen lieriömäinen vaihe
				I - tuloakseli; II - väliakseli; III - ulostuloakseli.
Riisi. 1.2. Kaaviot yleisimmistä vaihteistotyypeistä:

- kolmiakselinen sylinterimäinen; - kolmiakselinen sylinterimäinen kaksihaarainen nopea vaihe; - koaksiaalinen; - kolmiakselinen kartio-sylinterimäinen; - mato, jossa madon yläsijainti; - matovaihde, kidon alemmalla paikalla.

3) Mitä kutsutaan vaihteistoksi

Vaihteistossa oleva vastinvaihdepari muodostaa vaiheen.

4) Välityssuhde

V vaihdejunasuhde() - löytyy pyörän () hampaiden lukumäärän suhteeksi hammaspyörän () hampaiden lukumäärään.

5) Mikä on moduuli

Modulus - jaon halkaisijan (ympyrän) osuus 1 hammasta kohti. Moduuli luonnehtii hampaan korkeutta.

6) Mitkä ovat kierre- ja hammaspyörien edut ja haitat?

Helical

Edut:

mahdollistaa suuren kuorman siirtämisen samoilla mitoilla

toimii pehmeämmin ja vähemmän melua

paremmin ansaittu

voit leikata korjaamatta pienempää määrää hampaita, joissa ei ole alileikkausta.

Virheet:

Ylimääräisen voiman aksiaalikomponentin läsnäolo kytkennässä, joka kuormittaa laakereita.

7) Miten vaihteet ja laakerit voidellaan ja mistä se riippuu

Hammaspyörien ja laakerien voitelu vähentää kitkahäviöitä ja estää osien lisääntynyttä kulumista ja kuumenemista.

Vaihteiston voitelu suoritetaan kastamalla pyörä runkoon kaadettuun öljyyn tasolle, joka varmistaa pyörän upottamisen öljyyn. Vaihteiston öljykylvyn tilavuus otetaan öljymäärällä 1 kW lähetettyä tehoa kohti.

Öljylaadun valinta alkaa öljyn vaaditun kinemaattisen viskositeetin määrittämisellä kehänopeuden mukaan. Sitten määritetään löydettyä viskositeettiarvoa käyttäen vastaava öljy: kosketusjännityksissä.

8) Miksi tarvitsemme metallitiivisteitä laakerikansien alle

Laakereita ohjataan ohuilla metallisilla välikkeillä, jotka on sijoitettu laakerikannen laipan alle.

9) Minkä sarjan laakerit on asennettu vaihteiston akseleille

päällä kokonaismitat laakerit on jaettu sarjoihin:

varsinkin kevyt

10) Vaadittava öljytaso varmistaa vaihteiston normaalin toiminnan.

(katso kysymys 7). Kuinka mitata öljymäärä.

Öljymittarissa on kiskot, joiden avulla voidaan määrittää öljytaso.

11) Mihin tarkoituksiin nastoja käytetään

PIN - sylinterimäinen tai kartiomainen tanko osien kiinteään liittämiseen. Vaihteiston kotelossa - kotelon kannen asentamiseen ilman siirtymistä (kohdista kiinnitysreiät)

12) Mitä vääntömomentille, teholle ja nopeudelle tapahtuu siirtymän aikana vetoakselilta käytettävälle

RPM kasvaa, vääntömomentti kasvaa, teho pienenee

13) Kuinka laakerit luokitellaan havaitun kuormituksen mukaan

säteittäinen, työntövoima, radiaalinen työntövoima, työntövoima radiaalinen

14) Mihin laakerit ovat?

Tukee pyöriviä osia ja vähentää kitkaa laakereissa.

15) Mihin sarjoihin laakerit on jaettu ja miten ne on merkitty

6 numeroa. Neljäs tarkoittaa sarjaa

1 - lisävalo

2 - kevyt

3 - keskitaso

4 - raskas

16) Mitkä ovat vierintälaakerien valinnan ja laskennan kriteerit?

Dynaamisen kantavuuden mukaan

dynaaminen kuormitusluokitus - sellainen jatkuva kuormitus (radiaalinen kulmakoskettimelle ja radiaalilaakereille, aksiaalinen työntövoimalle ja työntövoiman radiaalille), joka kestää laakerin 1 miljoonan kierroksen verran

17) Miksi vaihteistossa on tuuletusaukko?

Öljyn roiskumisen välttämiseksi ja vaihteistossa syntyvän paineen vertaamiseksi ulkoiseen ympäristöön on kotelon kanteen asennettu ilma-aukko.

Meidän tapauksessamme tämä on öljyilmaisimen reikä.

18) Miksi mutterien alle on asennettu jousialuslevyt?

Jousialuslevy on asennettu itsestään löystymistä vastaan

19) Mitä avaimet ovat ja miten ne valitaan ja lasketaan?

Kiilaliitäntöjä käytetään vääntömomentin siirtämiseen akselilta napaan, joka on asennettu osan akselille. Avaimet ovat standardoituja. Avainten mitat on määritetty siten, että ne ovat yhtä vahvoja kaikenlaisiin kuormauksiin.

Riittää, kun valitaan yksi kriteeri, esimerkiksi murskaamiseen.

- siirretty vääntömomentti

- akselin halkaisija avaimen asennuspaikassa

- avaimen työpituus

- avaimen korkeus

- akselin sisääntulon syvyys

20) Mitä kutsutaan pinnan karheudeksi

Käsittelyn aikana muodostunutta epäsäännöllisyyksiä kutsutaan pinnan karheudeksi.

21) Miksi poikkeamat sylinterimäisyydestä kirjataan työpiirustuksiin, tasaus, yhdensuuntaisuus, symmetria

Poikkeamat sylinterimäisyydestä, linjauksesta, yhdensuuntaisuudesta, symmetriasta työpiirustuksissa kirjataan ylös kaikkialla, missä on osia

22) Mitä on suvaitsevaisuus

23) Mitä on laskeutuminen

24) mitä hammaspyörät laskevat kurssiprojektissa?

Laakereiden valinta

Ekvivalenttivoiman laskenta

Kestävyyslaskenta

Avaimen laskenta

Piirustus

Akselin laskenta väsymislujuudelle

Akseleiden laskenta väsymislujuudelle. Akseleiden väsymislujuuden laskenta suoritetaan kokeena akselin rakennepiirustuksen perusteella. Väsymislujuuden laskennan tuloksena määritetään vaarallisen akselin poikkileikkauksen todellinen k-varmuuskerroin. Vaarallinen on se osa, jonka turvamarginaali on minimaalinen.

- taivutuslujuus

27) miksi akseleita laskettaessa pitää rakentaa kaavioita taivutus- ja vääntömomenteista

Selkeä esitys taivutus- ja vääntömomenteista akselin poikkileikkauksissa

28) niin sanottu turvatekijä

, missä

- taivutuslujuus

- vääntöturvamarginaali

29) kuinka vaihteisto on koottu ja voideltu

Vaihteiston kokoonpano alkaa akselien ja niihin asennettujen osien kokoamisesta. Ensin avaimet asetetaan urissa oleviin uriin ja sitten painetaan hammaspyörät. Lisäksi piirustuksen mukaisesti asennetaan renkaat, joissa on rako. Sitten asennetaan vierintälaakerit, esilämmitetty öljyssä. Akselit asennetaan vastaaviin vaihteistokotelon koloihin. Vaihteisto suljetaan kannella, johon on painettu tapit ja kiristetty pulteilla. Tiivisteet asennetaan läpivienteihin. Välilevysarjat asennetaan kansien alle ja ruuvataan. Öljyn tyhjennystulppa ruuvataan runkoon ja tarvittava määrä öljyä kaadetaan kannen luukun läpi. Tarkista öljymäärä öljymittarilla ja sulje vaihteistokotelon luukku kannella. Vaihteiston loppusäätö ja sisäänajo suoritetaan.

Siitä hetkestä lähtien, kun ihmiskunta hallitsi pyörän, tuli tarpeelliseksi siirtää vääntömomentti elementistä toiseen. Jopa suuri Leonardo da Vinci yritti kuvata tällaisia ​​mekanismeja piirustuksissaan. Polttomoottorin keksintö antoi sysäyksen uusille keksinnöille, mukaan lukien mekanismi, joka pystyy muuttamaan vääntömomentin nopeudesta toiseen. Kuitenkin vain meidän aikanamme ihmiset ovat keksineet tällaisen mekanismin, sitä kutsutaan sylinterimäiseksi vaihteistoksi. Mikä se on? Mitä tyyppejä on olemassa? Mitä se tarkalleen palvelee?

Mikä on sylinterimäinen vaihdelaatikko

Nimi kannenvaihde ei tullut lieriömäinen yksikkö. Vaihteisto on saanut nimensä mekanismin sylinterimäisestä rakenteesta. Vaihteiston sisällä on useita voimansiirtopyöriä, jotka ovat sylinterimäisiä tai kartiomaisia.

Sana reductor on translitteroitu latinan sanasta reductor, joka tarkoittaa johtamista takaisin. Tämä antaa käsityksen vaihteiston perusominaisuuksista. Vaihteiston voimansiirto on suora, ketju tai vaihde.

Sylinterimäinen vaihdelaatikko on mekanismi, joka on luotu vääntömomentin siirtämistä ja muuntamista varten. Tämä mekanismi pystyy muuttamaan tehokkaasti suuren kulmanopeuden. Muuntaminen tapahtuu pienemmällä nopeudella. Suoraan moottorin rakenteeseen kytkettynä vaihteistoa kutsutaan myös sylinterimäiseksi vaihdemoottoriksi. Vääntömomentin välitys tapahtuu eri tasoissa ja akselien eri kulmissa toisiinsa nähden. Vaihteiston sylinterimäisten vaihdelaatikoiden akselien yhdensuuntaisessa liiketasossa on:

• Spur-kierrevaihteisto ja
• Helical kierrevaihteisto

Spurkierteinen vaihdelaatikko on tehty pyörivän elementin suorista hampaista. Tämän ansiosta tarttumisprosessi tapahtuu koko hampaan pituudella. Sellainen hammaspyörät käytetään vaihteistoissa avoin tyyppi... Vahva sitoutuminen antaa suuren tehon, mutta johtaa ennenaikainen kuluminen kiertyviä elementtejä (esimerkiksi itse hampaat). Liukuvaihteistoa laskettaessa otetaan huomioon myös hammaspyörän hampaiden pyörimisen aiheuttama lisääntynyt melu. On yksivaiheisia vaihteistoja, kaksivaiheisia, kolmivaiheisia ja niin edelleen. Vaiheet tarkoittavat vaihteiston vaihteiden lukumäärää.

Kierrehammasvaihteistoille on ominaista hampaiden epäsuora muoto, joka mahdollistaa jokaisen seuraavan hampaan asteittaisen kiinnittymisen. Vähentää melua ja tärinää. Tehokkuus kasvaa. Akselin pyöriminen tällaisella voimansiirrolla tapahtuu pienemmällä vaivalla. Yksivaiheinen kierrevaihteisto erottuu joukosta, samoin kuin kaksivaiheinen, kolmivaiheinen ja niin edelleen.

Suunnitteluominaisuuksia

Tasoero akselin sijoittelussa ei ole merkittävä. Tärkeimmät erotekijät ovat vääntömomentin siirron sisäiset suunnitteluominaisuudet. Sylinterimäisistä vaihdelaatikoista erotetaan rakenteellisesti:

• kartio-sylinterinen vaihdelaatikko
• mato-sylinterinen vähennysventtiili

Kierrekartiovaihteisto

Kierrekartiovaihteisto on perinteinen kierrevaihteistotyyppi. Tällaisen vaihdelaatikon päätarkoitus on muuntaa tai muuttaa akselien pyörimisnopeutta. Työosien kartiomainen muoto mahdollistaa myös vääntömomentin tehokkaan siirtämisen akselilta toiselle syöttökulmasta riippumatta. Kartiotyyppiselle kierrevaihteistolle on ominaista korkea hyötysuhde ja toimintavarmuus. Nämä aggregaatin ominaisuudet vaikuttavat suoraan tekniset tiedot mekanismi, johon vaihdelaatikko on asennettu. Suorituskyky riippuu esimerkiksi mekanismin vaihteiden määrästä. Siksi erotetaan yksivaiheinen kierrevaihteisto ja monivaiheiset vaihteistot.

Hyvä esimerkki tällaisesta vaihteistosta on vaakasuora sylinterimäinen yksivaiheinen vaihdelaatikko. Tällaista vaihdelaatikkoa käytetään seuraavissa olosuhteissa:

Pitkäaikainen toiminta

Lyhytaikainen toiminta

Akseleiden pyöriminen eri suuntiin

Kierrevaihteen pyörimisnopeus ei saa ylittää nopeutta 1800 rpm. Tällaisen vaihdelaatikon mitat ovat pieniä ja kompakteja ja painavat vain 250 kiloa.

Supistusmato-sylinterimäinen

Kierrosylinterinen vaihteisto on rakentava versio klassisesta kierrevaihteistosta. Tämä lieriövaihteisto on pääsääntöisesti koottu pystytasoon ja koostuu vaihdemoottorista ja akselista, johon se siirtää vääntömomentin. Kuitenkin myös vaakasuuntainen toteutus on mahdollista. Tämä tehdään suorilla kiinnikkeillä tai erityisen laipan kautta. Jotkut mekanismin ominaisuudet riippuvat kiinnitystyypistä.

Suora liitäntä tarkoittaa jäykkää akselin liikettä. Tämä on mahdollista kytkimen ansiosta. Se yhdistää käynnistysakselin erityiseen monikäynnistyskierukkavaihteeseen. Siten hammasvaihteisto lisää tehokkuutta ilman mekanismin käynnistämiseen liittyviä lisäenergiakustannuksia. Kartiovaihteistoon verrattuna tällä kierukkavaihteella on kuitenkin suhteellisen alhainen hyötysuhde. Siksi tällaisia ​​vaihdelaatikoita käytetään vain mekanismin ajoittaisissa toimintatiloissa.

On erittäin harvinaista, että kaksivaiheisissa kierrevaihteistoissa on kierukkavaihde. Syynä on alhainen tehokkuus ja korkeat tuotantokustannukset. Useammin on olemassa kolmivaiheisia kierrevaihteistoja, jotka eroavat rakenteellisesti paitsi vaiheiden lukumäärän, myös linjauksen läsnäolon suhteen.

Kierukkamainen sylinterimäinen vaihdelaatikko on suunniteltu kestämään suuria aksiaali- ja radiaalikuormia. Samalla yksikön suorituskykyominaisuudet eivät muutu. Vaihteisto toimii erityisen vakaasti ajettaessa hiljaa. Tällaisen vääntömomentin siirtojärjestelmän tärkein etu on sen suhteellinen äänettömyys.

DC kierrevaihteistot

Tämän tyyppinen vaihteisto ei ole suunnittelultaan innovatiivinen. Sen suuri etu on muualla. Vähentäjä tasavirta erittäin luotettava käynnistyksen suhteen. Tämän tyyppiselle sylinterimäiselle vaihteistolle on ominaista vakaa toiminta ylikuormitusolosuhteissa.

Suuntauksen käsite kierrevaihteistoissa

Myös vaihteiston akselien välinen etäisyys on tärkeä rooli. Joten esimerkiksi kaksivaiheinen koaksiaalinen kierrevaihteisto on luotettavampi ja tehokkaampi. Tämä selittyy linjauksen käsitteellä, toisin sanoen pienemmällä etäisyydellä akselien (tulo ja ulostulo) akselien välillä kuin keskihammaspyörien (portaiden) etäisyys. Koaksiaalivaihteistot valmistetaan suorakulmaisella akselilla.

Koaksiaalivaihteistojärjestelmän etuna on nopean akselin alikuormitus, mikä luonnollisesti lisää sen tehoa ja siten hyötysuhdetta. Puutteista voidaan huomata tietty monimutkaisuus vaihteiston suunnittelussa, erityisesti sen nopeassa akselissa.

Tehokkuustaulukko kierrevaihteistoille

Kierrevaihteiston käyttö

Positiivisten indikaattoreidensa ansiosta kierrevaihteistot ovat löytäneet sovelluksensa: koneenrakennuksessa, autoteollisuudessa. Vaihteistoja käytetään akseleita käyttävien laitteiden ajoissa. Sekoittimet, suulakepuristimet, hiomakoneet, metallinleikkauskoneet ja muut laitteet.

Kääntövaihteiston käytön rajoituksina voidaan mainita: tarve saavuttaa mekanismin sujuva liike, pienten mittojen säilyttäminen portaiden suurella välityssuhteella.

Kierukkavaihteistot ovat yksi yleisimmistä vaihteistotyypeistä.
Kierukkavaihde on madon kytkeminen kierukkapyörään. Mato on ruuvi, johon on leikattu kierre profiilia pitkin lähellä puolisuunnikkaan muotoa. Kierukkapyörä on kierrehammaspyörä, jossa on erityinen hammasprofiili. Kun mato pyörii, langat liikkuvat sen akselia pitkin ja työntävät kierukkapyörän hampaita tähän suuntaan. Kierukkaakseli risteää suorassa kulmassa kierukkapyörän akseliin nähden, niiden välinen etäisyys on vaihteiston määräävä koko. Vaihdelaatikoissa Venäjän tuotanto tämä koko on osa vaihteiston nimitys ja määrittää sen koon. Esimerkiksi Ch-80 on yksivaiheinen matovaihteisto, jonka keskietäisyys on 80 mm, ja vastaavasti Ch-100:n keskietäisyys on 100 mm.

Kierukkavaihteiston ja niihin rakennettujen vetojen edut:

1. Koska kierukkavaihteiston tulo- ja lähtöakselit risteytyvät, on siihen perustuva käyttö yleensä paremmin koottu koneeseen ja ottaa vastaan vähemmän tilaa verrattuna keinuvaihdelaatikko(puhumme vaihteistoista, joilla on vastaava välityssuhde ja lähetetty teho).

2. Kierukkavaihteen välityssuhde voi olla 1:110 (erikoistapauksissa jopa enemmän). Siten kierukkavaihteella on paljon suurempi nopeuden vähennys- ja vääntömomentin lisäyspotentiaali verrattuna muuntyyppisiin vaihteisiin. Tämän luokan välityssuhteiden saavuttaminen sylinterimäisillä vaihteilla on mahdollista vain kolmivaiheisessa vaihteistossa (tai planeettavaihteistossa). Kierukkavaihteessa tähän voidaan käyttää vain yhtä porrasta. Tämä seikka määrittää kierukkavaihteiden suhteellisen yksinkertaisuuden ja alhaiset kustannukset verrattuna sylinterimäisiin (puhumme jälleen vertailukelpoisista välityssuhteista ja siirretyistä tehoista). Kääntöpuoli Tämä etu on kuitenkin kierukkavaihteen tehon heikkeneminen sen välityssuhteen kasvaessa, katso lisätietoja kohdasta.

3. Vaihteiston ominaisuuksien määräämä vaihteiston alhainen melutaso mahdollistaa kierukkavaihteiston käytön koneissa, joilla on korkeat vaatimukset vetolaitteen meluttomuudelle. Tässä ei kuitenkaan saa unohtaa moottoreiden ja käyttömekanismien aiheuttamaa melua.

4. Kierukkavaihteen tasaisuus. Kierukkavaihteiston erityispiirteistä johtuen kierukkavaihteistot toimivat tasaisemmin kuin sylinterimäiset.

5. Kierukkavaihteen ainutlaatuinen ominaisuus on "itsejarrutus" (toinen termi tälle ilmiölle on "käänteisyyden puute"). Sen olemus on, että käyttöakselin (mato) pyörimisen puuttuessa käytettävä akseli hidastuu ja sitä on mahdotonta kääntää. Tämä ominaisuus alkaa näkyä välityssuhteilla 35 tai enemmän. Olisi oikeampaa puhua tässä ei välityssuhteesta, vaan madon korkeuskulmasta, jonka pieneneminen tapahtuu tietyllä hetkellä itsejarrutuksella. Täysi itsejarrutus saavutetaan vaihteella, jossa madon kierrekulma on yhtä suuri tai pienempi kuin 3,5°. Vaihteistovalmistajat eivät kuitenkaan aina tarjoa tietoja tästä parametrista luetteloissaan, ja kehittäjien on käytettävä välityssuhteita. Kuvattu ominaisuus voi vaihdelaatikon käyttöalueesta riippuen olla sekä etu että haitta. Suunnitteluvirhe olisi esimerkiksi käyttää kierukkavaihdetta esimerkiksi saumauslaitteen käytössä, sitä täytettäessä puolaa on käännettävä käsin valssatulla levymateriaalilla, koska kierukkapyörä, vaikka hammaspyörällä. suhde on alle 25, on melko vaikea kääntää vetoakselin taakse. Päinvastoin, kierukkavaihteen (kierukkaparin suurella välityssuhteella) käyttö nostolaitteen käytössä mahdollistaa monissa tapauksissa luopumisen lisäjarrulaitteen asentamisesta.

6. Kierukkavaihteista on versioita, joissa on ontto ulostuloakseli. Nämä vaihteistovaihtoehdot (kutsutaan myös "push-on") mahdollistavat vaihteiston asentamisen suoraan toimilaitteen akseleille ilman kytkimiä tai lisämekaanisia voimansiirtoja. Tällainen asennus yhdessä niin kutsuttujen "reaktiotankojen" tai vaihdelaatikon laipallisten versioiden kanssa yksinkertaistaa suunnittelua ja pienentää vetolaitteen kokonaiskokoa:

Kuvatusta edusta voidaan nauttia kierukkavaihteiden lisäksi myös muun tyyppisissä vaihteistoissa, poikkeuksena ehkä koaksiaaliset sylinterimäiset vaihteistot, joissa tällainen asennus on mahdotonta niiden suunnitteluominaisuuksien vuoksi. Tässä on huomioitava, että joskus turvakytkimen puuttuminen vaihteiston ulostuloakselin ja käyttömekanismin akselin välillä voi johtaa vaihteiston vaurioitumiseen, koska lähtöakseliin kohdistuu epänormaali kuorma, joka ylittää nimellisarvon. vaihteiston ulostulomomentti. Tällaisissa tapauksissa suunnittelijan tehtävänä on joko varmistaa, että tällaisia ​​kuormituksia ei todennäköisesti esiinny, tai suojata käyttö niiltä esimerkiksi kytkimen avulla.

Edellä oleva pätee laajemmin juuri kierukkavaihteisiin niiden itsejarruttamisen vuoksi.

Kierukkavaihteiston ja niihin rakennettujen vetolaitteiden haitat

1. Kierukkavaihteen hyötysuhde on pienempi kuin sylinterimäisen. Lisäksi tehokkuus laskee kasvaessa välityssuhde... Tämä aiheuttaa energian menetystä - tekijä, joka vaikuttaa moderni maailma ei missään tapauksessa saa alentaa. Esimerkiksi venäläisen Ch-80-kierukkavaihteiston hyötysuhde 1:80-vaihteistolla on 58%. Loput 42 % ovat häviöitä, jotka johtuvat peruuttamattomasta energiahäviöstä. Tämä haitta johtuu kierukan lisääntyneestä liukukitkasta kierukkapyörän hampaita vasten verrattuna muuntyyppisiin hammaspyöriin. Tässä mielessä matovaihteisto on samanlainen kuin "liukumutteri" -vaihde, joka ei myöskään eroa korkeasta hyötysuhteesta. Sisäänajojakson aikana kuormitettuna 200 ... 250 tuntia hyötysuhde voi olla 90 % nimellisarvosta.

2. Lämmitys. Tämä on seurausta edellisestä haitasta. Kineettinen energia, jota kierukka ei ole siirtänyt, muuttuu lämmöksi. Ei ole turhaa, että matovaihteiston rungoille tehdään ripoja, jolloin ne näyttävät keskuslämmitysakuilta. Jotkut suuret kierukkavaihteet toimitetaan puhallinpyörillä suurnopeusakselin vapaassa päässä. Muissa tapauksissa on tarpeen järjestää öljyn pakkokierto vaihteistokotelossa. Yllä oleva koskee vaihteistoja, joiden lähetysteho on suuri (yli 4 ... 5 kW). Tapauksissa, joissa kapasiteetti on pienempi, lämmönpoistoa koskevia lisätoimenpiteitä ei yleensä tarvita. Kierukkavaihteiston kotelon lämmitys sen toiminnan aikana tapahtuu kuitenkin aina.

3. Itselukittuva (katso lisätietoja kohdasta "edut"). Sen ulkonäkö on joskus haitallinen - tapauksissa, joissa ulostuloakselia on käännettävä kytkemättä kierukkavaihteistoa päälle.

4. Lähetetyn tehon rajoitukset. Teknisen kirjallisuuden käyttöä ei suositella matovaihteisto jonka lähetysteho on yli 60 kW (lähde - Käsikirja koneinsinööri V. I. Anuryev, osa 2, s. 606, painos 2001). Kierukkavaihteistoja suurempia tehoja varten on kuitenkin olemassa. Nämä ovat pääasiassa erikoistapauksissa (esim. hissi- ja nostinkäytöissä) käytettäviä globoidisia matovaihteistoja. Ja silti, valittaessa vaihdelaatikkoa tällaiselle teholle, on suositeltavaa antaa etusija sylinterimäisille vaihteistotyypeille. Tietääkseni johtavat ulkomaiset kierukkavaihteiden valmistajat valmistavat suurimmaksi osaksi kierukkavaihteita voimansiirtoon 15 kW asti.

5. Lähtöakselin välys. Tällaista välystä on kaikissa vaihteistotyypeissä, mutta kierukkavaihteistoissa sen arvo on yleensä suurempi ja kasvaa kulumisen myötä.

6. Kierukkavaihteiston resurssin katsotaan olevan pienempi kuin lieriömäisten. Tämä on hyvin ehdollinen väite, mutta koska kytkennässä on lisääntynyt liukukitka muihin vaihteistotyyppeihin verrattuna, kulumista esiintyy. Venäläiset vaihteistovalmistajat toimittavat seuraavat tiedot vaihdelaatikoiden käyttöiän parametreista eri tyyppejä vaihde:

7. Kierukkavaihteen käyttöä lähtöakselin epätasaisissa kuormitusolosuhteissa sekä toistuvien käynnistysten ja pysäytysten yhteydessä ei suositella.

Kierukkavaihteiston käyttö

Sovellusvalikoima on erittäin laaja. Kuljettimet, kuljettimet, nostimet, pumput, sekoittimet, porttien käyttölaitteet, metallintyöstökoneet, mukaan lukien jyrsintäkoneet. Jos tarvitaan budjettiratkaisua taajuusmuuttajan nopeuden alentamiseksi ja vääntömomentin lisäämiseksi ilman merkittäviä iskukuormituksia ja lyhyitä käynnistystaajuuksia, asenna sinne kierukkavaihde. Tämä on kuitenkin edelleen liian kategorinen lausunto. Teeskentelemättä olevani ehdottoman erehtymätön totuutta vastaan, yritän muotoilla perussuosituksia kierukkavaihteiston käyttöön:

1. Jos itsejarrutusta ei vaadita ja vaihteiston välityssuhteen on oltava yli 25, käytä kierukkavaihteita. Tällaisen vaihteiston hyötysuhde on suurempi, koska välityssuhde pienenee matovaiheessa. Näin ollen säästöt energiakustannuksissa ja työresurssit lisääntyvät.

2. Älä laita kierukkavaihteita iskukuormituksen alaisena olevien mekanismien käyttöihin. Pitkäaikaisessa iskutyössä matovaihteisto voi ylikuumentua ja sen resurssit vähenevät jyrkästi. Näiden rivien kirjoittaja todisti öljyn kiehumisen vaihteistossa, joka välittää 4 kW tehoa useiden tuntien käytön jälkeen rouhintalaitteen rummun käyttövoimana, joka joutui ajoittain iskukuormitukselle veitsen katkaisemisesta. kuluneiden renkaiden kulutuspinnat.

3. Supistimen sijoittelu tilassa on erittäin tärkeää. Perus ja suositeltavin vaihteisto voiteluolosuhteisiin on kaavio, jossa matoakseli on alhaalla ja pyörän akseli on ylhäällä:

Erilainen suuntaus avaruudessa on mahdollista, tilauksen yhteydessä harkitse huolellisesti vaihdelaatikon asettelun nimeämisen vastaavuutta todellisuuden kanssa! Jos on eroa, öljyä voi vuotaa vaihteistosta, mato voi käydä "kuivana" tai päinvastoin kokonaan öljyssä. Kaikki tämä johtaa resurssien voimakkaaseen vähenemiseen. Tekninen kirjallisuus suosittelee yläpuolisen madon nimellisvääntömomentin pienentämistä 20 %.

4. Momenttitangon tai laippakiinnikkeen käyttö on edullisempaa kuin jalka-asennettavan vaihteiston käyttö. Katso "Edut".

5. En suosittele kierukkavaihteiden käyttöä paikannusjärjestelmissä. Vaihteiston välys voi vaikuttaa negatiivisesti tarkkuuteen (tässä tietysti kaikki riippuu erityisistä olosuhteista - jos ulostuloakseli on kytketty esimerkiksi johtoruuvilla, jolla on pieni nousu, ja vaadittavaan paikannustarkkuuteen mutteri on ± 1 mm, kierukkapyörä on varsin sopiva).

6. Valittaessa vaihteiston tyyppiä suhteessa kierukkavaihteeseen, on aina oltava tietoinen itsejarrutuksen mahdollisuudesta ja kaikesta, mitä tästä ominaisuudesta seuraa. Älä laita kierukkavaihdetta telin pyöräkerran vetoon, jos sitä on joskus rullattava käsin. Sitä tulee olemaan vaikea rullata.

7. Ennen kuin uusi vaihdelaatikko otetaan käyttöön kuormitettuna, on suositeltavaa käyttää sitä tyhjäkäynnillä (ilman työkuormaa tai pienemmällä kuormituksella) 15 ... 20 tuntia, jotta se palaa hankauspinnoissa.

8. Matovarusteet yleensä vaaditaan paksumpaa voiteluainetta kuin muun tyyppisissä vaihteistoissa.