Hammastettu pari. Vaihteiden tyypit
Vaihteistot. Yleistä tietoa
Vaihteisto on kolmilenkkimekanismi, jossa kaksi liikkuvaa hammaspyörän niveltä muodostavat pyörivän tai siirtyvän parin kiinteän linkin kanssa. Vaihteiston hammaspyörä voi olla pyörä, sektori tai hammastanko. Hammaspyöriä käytetään muuntamaan pyörivä liike tai pyörivä liike translaatioliikkeeksi.
Kaikki tässä ja jäljempänä käytetyt hammaspyöriin liittyvät termit, määritelmät ja nimitykset vastaavat standardeja GOST 16530-83 "Hammaspyörät", GOST 16531-83 "Sylinterihammaspyörät" ja GOST 19325-73 "Kartiohammaspyörät".
Gearing edustaa korkeinta kinemaattista paria, koska hampaat koskettavat teoriassa toisiaan viivoja tai pisteitä pitkin ja pienemmät vaihde paria kutsutaan vaihteeksi ja suurempaa pyöräksi. Halkaisijaltaan äärettömän suuren hammaspyörän sektoria kutsutaan hammastankoksi.
Vaihteet voidaan luokitella useiden kriteerien mukaan, nimittäin:akselien järjestelyllä(rinnakkaisilla, leikkaavilla, risteävillä ja koaksiaalisilla akseleilla);työolosuhteiden mukaan(suljettu - öljyhauteessa työskentely ja avoin - kuiva tai määräajoin voideltu);askelmäärän mukaan(yksivaiheinen, monivaiheinen);pyörien keskinäisellä järjestelyllä(ulkoisella ja sisäisellä vaihteistolla);muuttamalla akselien pyörimistaajuutta(lasku, nosto);pinnan muodon mukaan,johon hampaat leikataan (sylinterimäinen, kartiomainen);reunanopeuspyörät (hidas nopeuksilla enintään 3 m / s, keskinopeus nopeuksilla enintään 15 m / s, suuri nopeus yli 15 m / s);hampaiden järjestelyn perusteellasuhteessa pyörän generatrixiin (jousi, kierre, chevron, kaarevilla hampailla);hampaan profiilin muodon mukaan(evoluuttinen, pyöreä, sykloidinen).
Yllämainittujen lisäksi on voimansiirtoja joustavilla vaihteilla, joita kutsutaan aaltoiksi.
Päätyypit vaihteet(riisi.)yhdensuuntaisilla akseleilla: a -sylinterimäinen kannatin, b- sylinterimäinen kierre, c - nuolimerkki, g - sisäisellä vaihteistolla;leikkaavilla akseleilla: d -kartiomainen kannatin, e - kartiomainen tangentiaalisilla hampailla, f - kartiomainen kaarevilla hampailla;ristikkäisillä akseleilla: s - hypoidi ja - ruuvi; Vastaanottaja - hammastanko ja hammaspyörä (hypoidi- ja ruuvivaihteet kuuluvat hyperboloidivaihteiden luokkaan).
Vaihteistoa, jonka akselit sijaitsevat 90 ° kulmassa, kutsutaan ortogonaaliksi.
Vaihteiston etu on ensisijaisesti siinä, että ne ovat samoilla ominaisuuksillapaljon kompaktimpiverrattuna muihin siirtotyyppeihin. Lisäksi vaihteistoilla on korkeampi hyötysuhde (jopa 0,99 yhdessä vaiheessa), ne säilyttävät tasaisen välityssuhteen, luovat suhteellisen pienen kuormituksen akselin tukiin, niillä on suurempi kestävyys ja luotettavuus laajoilla tehoalueilla (jopa kymmeniä tuhansia kilowattia). ), reunanopeudet (jopa 150 m / s) ja välityssuhteet (jopa useita satoja).
Vaihteiden haitat: tarkkojen vaihteiden valmistamisen monimutkaisuus, melun ja tärinän mahdollisuus riittämättömällä tarkkuudella valmistuksessa ja kokoonpanossa, vetävän akselin nopeuden portaattoman säädön mahdottomuus.
Hammaspyörät ovat yleisimpiä tyyppejä mekaaninen voimansiirto ja niitä käytetään laajalti kaikilla koneenrakennuksen aloilla, erityisesti metallinleikkauskoneissa, autoissa, traktoreissa, maatalouskoneissa jne.; instrumenttien valmistuksessa, kelloteollisuudessa jne. Vuosituotanto hammaspyörät maassamme on satoja miljoonia kappaleita, ja mitat ne millimetrin murto-osista kymmeneen tai useampaan metriin. Vaihteiston tällainen laaja käyttö edellyttää laajaa tutkimus- ja kehitystyötä hammaspyörien suunnittelu- ja valmistusteknologian parissa sekä kattavaa standardointia tällä alueella. Tällä hetkellä termit, määritelmät, nimitykset, hammaspyörien ja vaihteiston elementit, hammaspyörien pääparametrit, geometrian laskenta, sylinterimäisten kierrehammaspyörien lujuuden laskenta, työkalu hampaiden leikkaamiseen ja paljon muuta ovat standardoituja.
Minkä tahansa vaihteiston tärkein kinemaattinen ominaisuus on välityssuhde, joka on määritelty standardissapyörän hampaiden lukumäärän suhde hammaspyörän hampaiden lukumäärään ja merkitty ja siksi
Välityssuhteen määritelmä pysyy samana kuin muillakin mekaanisilla voimansiirroilla, ts.
Vaihteiston energiahäviöt riippuvat voimansiirron tyypistä, sen valmistuksen tarkkuudesta, voitelusta ja ovat vaihteiston, akselin laakerien kitkahäviöiden ja (suljetuilla vaihteilla) sekoittumisesta ja öljyroiskeista aiheutuvien häviöiden summa. Menetetty mekaaninen energia muunnetaan lämpöenergiaksi, mikä tekee joissain tapauksissa tarpeen laskea lämmönsiirto.
Kytkentähäviöt luonnehditaan kertoimella, häviöt yhdessä laakeriparissa - kertoimella ja sekoittumisesta ja öljyn roiskeesta aiheutuvat häviöt - kertoimella. Yksivaiheisen suljetun voimansiirron kokonaistehokkuus
Suunnilleen = 0,96 ... 0,98 (suljetut vaihteet), = 0,95 ... 0,96 (avoimet), = 0,99 ... 0,995 (vierinlaakerit), = 0,96 ... 0,98 (holkkilaakerit), = 0,9 0,99.
Pyörien vuorovaikutuksessa olevien hampaiden pinnat tarjoavat tietyn välityssuhde kutsutaan konjugaatiksi. Liikkeen siirtämistä hammaspyörien muodostamassa kinemaattisessa parissa kutsutaan vaihteistoksi.
Sylinterimäinen hammaspyörä
Kuvassa kuvaa sylinterimäistä pyörää, jossa on suorat hampaat. Hammaspyörän osaa, joka sisältää kaikki hampaat, kutsutaan vanteeksi; pyörän osaa, joka sopii akselille, kutsutaan navaksi. Jakoympyrän halkaisija d jakaa hampaan kahteen osaan - hampaan pää on korkea h a ja hampaan juuren korkeudessa h f, hampaan korkeus h = h a + h f. Vierekkäisten hampaiden samankaltaisten profiilien välistä etäisyyttä, mitattuna jakoympyrän kaarella, kutsutaan hampaiden kehäväliksi ja sitä merkitään R. Hammasväli muodostuu hampaan kehän paksuudesta s ja ontelon leveys e. Hampaan kehän paksuutta vastaavaa jänteen pituutta kutsutaan jänteen paksuudeksi ja sitä merkitään. Lineaarista arvoa, joka on kerran pienempi kuin kehän jako, kutsutaan hampaiden kehän nousumoduuliksi. T ja mitataan millimetreinä (tästä lähtien jätämme sanat "kehän pitch" pois termeistä)
Hampaan moduuli on hammaspyörän pääparametri.Verkkopyöräparille moduulin on oltava sama.Hammasmoduulit lieriömäisille ja kartiohammaspyörät sääntelee GOST 9563-60 *. Vakiomoduulien arvot 1 - 14 mm on annettu taulukossa.
Moduulit, mm
1. rivi 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; kahdeksan; 10; 12
2. rivi 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; yksitoista; 14
Merkintä ... Moduuleja määritettäessä tulee suosia 1. riviä 2:n sijaan.
Kaikki vaihteiden perusparametrit ilmaistaan moduuleina, nimittäin: hammasväli
jakoympyrän halkaisija
Viimeisen kaavan avulla voit määrittää moduulin jakoympyrän halkaisijan millimetreinä pyörän yhtä hammasta kohti.
Hammaspään korkeus vakiovertailumuodon mukaan hammaspyörille h a = t, hampaiden pedicleen korkeus h f = 1,25t. Hampaiden korkeus sylinterimäiset pyörät
h = h a + h f = 2,25 m.
Hampaan kärjen halkaisija
d a = m (z + 2),
ontelon halkaisija
df = m (z - 2,5).
Pyörän hampaiden päiden välistä etäisyyttä kutsutaan vanteen leveydeksi. Teoriassa hammaspyörän hammasparin kosketus tapahtuu akselin suuntaista linjaa pitkin; kosketuslinjan pituus on yhtä suuri kuin kruunun leveys. Voimansiirron aikana hammaspari tarttuu välittömästi koko kosketuslinjan pituudelta (johon liittyy hampaiden isku), minkä jälkeen tämä viiva liikkuu hampaan korkeutta pitkin pysyen yhdensuuntaisena akselin kanssa. .
Lieriömäisen hammaspyörän keskietäisyys ulkoisella ja sisäisellä vaihteistolla
kutsutaan pitch center -etäisyydeksi (miinusmerkki sisäiselle vaihteistolle). Jos keskietäisyys eroaa noususta, se merkitään a w.
GOST 1643-81 hammaspyörien ja hammaspyörien toleransseille on asetettukahdentoista asteen tarkkuus,merkitty numeroilla (ensimmäinen aste on korkein). Jokaiselle tarkkuusasteelle on laadittu standardit: kinemaattinen tarkkuus, toiminnan tasaisuus ja pyörien ja hammaspyörien hampaiden kosketus.
Hammaspyörien valmistusprosessissa virheet hampaiden nousussa, paksuudessa ja profiilissa ovat väistämättömiä, vanteen säteittäinen juoksu on väistämätöntä, keskietäisyyden vaihtelu ohjattujen ja mittauspyörät jne. Kaikki tämä saa aikaan kinemaattisen virheen vetävän pyörän pyörimiskulmissa, joka ilmaistaan lineaarisella arvolla mitattuna pitkittäisympyrän kaarelta. Kinemaattinen virhe määritellään erotuksena käytetyn pyörän todellisen ja lasketun pyörimiskulman välillä. Kinemaattisen tarkkuuden normit säätelevät kinemaattisen virheen ja sen komponenttien toleransseja pyörän täydelliselle kierrokselle. Tasaisuusstandardit määrittelevät toleranssit pyörän ja sen komponenttien sykliselle (toistuu monta kertaa yhdessä kierrossa) kinemaattiselle virheelle. Kosketusnopeudet määrittelevät hammaspyörän hampaiden kokonaiskosketuspisteen mitat (prosenttiosuutena hampaiden mitoista) ja tähän kosketukseen vaikuttavien parametrien toleranssit.
Koneteollisuudessa yleiskäyttöiset hammaspyörät valmistetaan 6-9 tarkkuusasteiden mukaan. 6. tarkkuusasteen sylinterimäisiä hammaspyöriä käytetään kehäpyörien nopeuksilla 15 m / s asti; 1 astetta - jopa 10 m / s; 8. aste - jopa 6 m / s; 9. - jopa 2 m/s.
Harkitse voimat, jotka vaikuttavat hammaspyörävaihteiston kytkeytymiseen. Tässä kuvassa näkyvällä koskettimella hammaspari navassa P liukuminen (siis kitka) puuttuu, kytkentä on yksiparinen ja pyörien voimavuorovaikutus muodostuu voimansiirrosta painelinjaa pitkin (normaali NN ) normaalit painevoimat. Laajennamme tämän voiman kahteen keskenään kohtisuoraan komponenttiin ja , kutsutaan sitten vastaavasti kehä- ja säteittäisvoimaiksi
missä on kiinnityskulma.
Jos siirretty vääntömomentti tunnetaan T ja halkaisija d lyöntiympyrä siis
(koska = 20 °, sitten).
Voimaa, aiheuttaa vetopyörän pyörimisen ja taivuttaa pyörän akselia vaakatasossa, voima G taivuttaa akselia pystytasossa.
Sylinterimäiset vaihteet viisteillä ja nuolihampailla
Kierrehammaspyöriä kutsutaan pyöriksi, joissa hampaan teoreettinen nousuviiva on osa kierteistä, jonka nousu on vakio (teoreettinen nousuviiva on hampaan sivupinnan ja nousun leikkausviiva sylinterimäinen pinta). Kierteisten hammaspyörien hammaslinjassa voi olla oikea ja vasen heliksin suunta. Hammaslinjan kaltevuuskulma ilmoitetaan.
Yhdensuuntaisen akselin kierrevaihteistossa onhampaiden vastakkaiseen suuntaanvetopyörät ja vetävät pyörät ja kuuluu sylinterimäisten hammaspyörien luokkaan, koska tällaisten vaihteiden alkupinnat ovat sivupinta sylinterit. Kierrehammaspyörällä, jonka akselit ovat ristissä, on molempien pyörien hampaiden suunta sama ja sitä kutsutaan kierrehammaspyöräksi, joka kuuluu hyperboloidihammaspyörien luokkaan, koska tällaisten hammaspyörien alkupinnat ovat osia yhden arkin vallankumouksen hyperboloidi; näiden pyörien jakopinnat ovat sylinterimäisiä.
Kierteisissä hammaspyörissä kosketuslinjat sijaitsevat vinosti hammaslinjaan nähden, joten toisin kuin suorat, kierrehampaat eivät kytkeydy välittömästi koko pituudelta, vaan asteittain, mikä varmistaa tasaisen kytkeytymisen ja dynaamisten kuormien merkittävän pienenemisen sekä melua lähetyksen aikana. Tästä syystä kierrevaihteet mahdollistavat huomattavasti suurempia pyörien rajapyöriä verrattuna hammaspyöriin. Joten esimerkiksi 6. tarkkuusasteen kierrepyöriä käytetään kehänopeudella jopa 30 m / s; 7. aste - jopa 15 m / s; 8. aste - jopa 10 m / s; 9. - 4 m/s asti.
Normaali painevoimakierteisten pyörien kytkeytymisessä voidaan jakaa kolmeen keskenään kohtisuoraan komponenttiin (kuva 7.10, b): kehävoima, säteittäinen voima ja aksiaalinen voima, yhtä suuri kuin:
missä T- siirretty vääntömomentti; - kiinnityskulma.
Aksiaalivoiman olemassaolo on kierteisten hammaspyörien merkittävä haitta. Suurten aksiaalivoimien välttämiseksi kierukkavaihteessa hammaslinjan kaltevuuskulma on rajoitettu arvoihin = 8 ... 20 °, huolimatta siitä, että hampaiden lujuus kasvaa kasvaessa, sujuva toiminta vaihteistosta ja sen kantavuudesta.
Nykyaikaisissa vaihteissa käytetään pääasiassa kierrevaihteita.
Sylinterimäistä hammaspyörää, jonka kruunun leveys koostuu osista, joissa on oikea ja vasen hampaat, kutsutaan chevroniksi. Kruunun osaa, jossa on samansuuntaiset hampaat, kutsutaan puoli-chevroniksi. Teknisistä syistä chevron-renkaita valmistetaan kahta tyyppiä: pyörän keskellä on tela(a) ja ilman raidetta (b). Chevron-pyörässä aksiaaliset voimatpuolisuvoilla, jotka on suunnattu vastakkaisiin suuntiin,ovat keskenään tasapainossa pyörän sisällä, eivätkä ne välity akseleille ja akselin laakereille.Siksi chevron-pyörille hampaiden kaltevuuskulma otetaan alueella = 25 ... 40 °, minkä seurauksena hampaiden lujuus, vaihteiston sujuva toiminta ja sen kantavuus kasvavat. Siksi chevron-pyöriä käytetään voimakkaissa suurissa nopeuksissa suljetuissa vaihteissa. Chevron-pyörien haittana on niiden korkea työvoimaintensiteetti ja tuotantokustannukset.
Geometriset, kinemaattiset ja lujuuslaskelmat chevron- ja kierrevaihteille ovat samanlaisia.
Sylinterimäiset pyörän materiaalit
Materiaalit hammaspyörien valmistukseen koneenrakennuksessa - teräs, valurauta ja muovi; instrumenttien valmistuksessa vaihteita valmistetaan myös messingistä, alumiiniseoksista jne. Materiaalin valinnan määrää vaihteen käyttötarkoitus, sen käyttöolosuhteet, pyörän mitat ja jopa tuotantotapa (yksittäinen, sarja- tai massatuotanto) ja teknologinen huomioita.
Kenraali moderni trendi koneenrakennuksessa - halu vähentää rakenteiden materiaalinkulutusta, lisätä koneen tehoa, nopeutta ja kestävyyttä. Nämä vaatimukset johtavat tarpeeseen vähentää painoa, mittoja ja lisätä voimansiirtolaitteiden kantavuutta. Siksi hammaspyörien valmistuksen päämateriaaleja ovat lämpökäsitellyt hiili- ja seosteräkset, jotka tarjoavat korkean hampaiden tilavuuslujuuden sekä niiden aktiivisten pintojen korkean kovuuden ja kulutuskestävyyden.
Vaihteiston ja suunnittelukuorman huollettavuuskriteerit
Normaalien paine- ja kitkavoimien vaikutuksesta pyörän hammas kokee monimutkaisen jännitystilan, mutta sen suorituskykyyn vaikuttaa ratkaisevasti kaksi tekijää: kosketusjännitykset ja taivutusjännitykset., jotka vaikuttavat hampaan vain sen ollessa kosketuksessa ja ovat sitenuudelleen muuttujat.
Vaihtelevat taivutusjännitykset aiheuttavat väsymishalkeamia hampaan tyven venyneisiin kuituihin (jännityskeskittymän paikkaan), jotka ajan myötä johtavat siihen. erittely (kuvat a, b).
Toistuvasti vaihtelevat kosketusjännitykset ja kitkavoimat johtavat aktiivisten hampaiden pintojen väsymiskulumiseen. Koska johtopintojen väsymiskulumiskestävyys on suurempi kuin jäljessä olevien, niinhampaiden päiden kantavuus on suurempi kuin jalkojen.Tämä selittää materiaalihiukkasten hilseilyn ja lohkeilun hampaiden jalkojen aktiivisella pinnalla (kuva 1). v ) ilman näkyviä väsymisvaurioita päissä. Hampaiden aktiivisten pintojen väsymiskuluminen on ominaista suljettujen hammaspyörien toiminnalle.
Avoimissa hammaspyörissä ja vaihteissa, joissa on huono (saastunut) voitelu, väsymiskulumista edeltää hampaiden aktiivisten pintojen hankaava kuluminen (kuva D).
Raskaasti kuormitetuissa ja nopeissa vaihteissa, hampaiden kosketusalueella, lämpöä, mikä edistää öljykalvon repeytymistä ja metallikontaktin muodostumista, minkä seurauksena hampaat takertuvat (kuva 1). e), joka voi päättyä voimansiirtopyörien suhteellisen liikkeen pysähtymiseen.
Niin, hammaspyörien suorituskyvyn kriteerinä on hampaiden aktiivisten pintojen kulutuskestävyys ja taivutuslujuus.
Koko tekstihaku:
Etusivu> Tiivistelmä> Teollisuus, tuotanto
1 Peruskonseptit vaihteista
1.1 Yleistä tietoa
Vaihteistossa liike välittyy hammaspyöräparin kytkeytymisen kautta (kuva 1, a - v). Pienempää hammaspyörää kutsutaan yleensä vaihde, lisää - pyöräm... Termi "vaihde" viittaa sekä vaihteeseen että pyörään. Vaihteistoparametreille on annettu indeksi 1, pyöräparametrit - indeksi 2. Vaihteet ovat yleisin mekaaninen voimansiirtotyyppi, koska ne voivat luotettavasti siirtää tehoa murto-osista kymmeniin tuhansiin kilowatteihin kehänopeudella 275 m/s asti. 
Riisi. 1. Hammaspyöräkäytöt ulkoisella vaihteistolla
Vaihteistokäytöt ovat laajalti käytössäkaikilla koneenrakennuksen ja instrumenttien valmistuksen aloilla.
Arvokkuus. 1. Korkea toimintavarmuus monenlaisilla kuormituksilla ja nopeuksilla. 2. Pienet mitat. 3. Suuri kestävyys. 4. Korkea hyötysuhde. 5. Suhteellisen pieni kuormitus akseleissa ja laakereissa. 6. Välityssuhteen pysyvyys. 7. Palvelun yksinkertaisuus.
Vikoja. 1. Suhteellisen korkeat vaatimukset valmistus- ja kokoonpanotarkkuudelle. 2. Melu suurilla nopeuksilla.
Luokittelu.Riippuen suhteellisesta asennostaakselien geometriset akselit hammaspyöräkäytöt ovat: c ja l ja dric - yhdensuuntaisilla akseleilla (kuva 1); päästä päähän - leikkaavilla akseleilla (kuva 2, a, b); sisään ja ulos - ristikkäisillä akseleilla (kuva 3). Kierrevaihteille on ominaista lisääntynyt luisto ja alhainen kuormituskyky, joten niiden käyttö on rajallista.
Riisi. 2. Kartiovaihteet:a - suorahampainen;Riisi. 3. Ruuvihammastettu
b - pyöreällä hampaalla;lähettää
Pyörivän liikkeen muuttamiseksi translaatioksi ja päinvastoin käytetään hammastankoa (kuva 4), joka on lieriömäisen vaihteen erikoistapaustuo siirto. Kiskoa pidetään pyöränä, jonka halkaisija kasvaa äärettömään.
Riisi. 4. HammaspyörävaihteistoRiisi. 5. Sylinterimäinentaivas spurantaa sisäistäS.pertakertuva
Riippuen hampaiden sijainnista pyörän vanteessa erottele (katso kuva 1) hammaspyörät: hammastus (a), spur (b), kuusio (c) ja pyöreät hampaat (katso kuva 2, b).
Hammasprofiilin muodosta riippuen vaihteistot ovat: evoluutti, Novikov-vaihteistolla, sykloidinen. Nykyaikaisessa koneenrakennuksessa evoluutiovaihteistoa käytetään laajalti..
Vuonna 1954 M. L. Novikov ehdotti täysin uutta vaihteistoa, jossa hampaan profiilia rajaavat ympyränkaaret. Tämä kytkeminen on mahdollista vain viisteillä hampailla.
Sykloidinen sitoutuminen on nyt säilynyt soittimissa ja kelloissa.
Riippuen pyörien suhteellisesta asennosta hammaspyöräkäytöt ovat ulkoisia (katso kuva 1) ja sisäisiä (kuva 5) kytkentöjä. Ulkoisia vaihteita käsitellään jäljempänä yleisimpinä.
Suunnittelusta riippuen Erota avoimet ja suljetut hammaspyöräkäytöt. Avoinna vaihteet, pyörän hampaat kuivuvat tai säännöllisesti voideltu rasvalla, eikä niitä ole suojattu ulkoisen ympäristön vaikutuksilta. Yksityiset siirrot sijoitetaan pöly- ja kosteustiiviisiin koteloihin (kampikammioihin) ja työskentele öljyhauteessa (vaihde on upotettu öljyyn ⅓ säteen syvyyteen).
Riippuen vaiheiden määrästä hammaspyörät ovat noin yksi- ja monta noin g:stä s tup e nch ja e.
Riippuen akselien liikkeen suhteellisesta luonteesta erottaa useat vaihteet (kuva 1) ja tasovaihteet.
1.2 Gearing-teorian perusteet
Pyöräparin hampaiden profiilien tulee olla konjugoituja, eli yhden pyörän hampaan tietyn profiilin tulee vastata toisen pyörän hampaan tarkasti määriteltyä profiilia. Välityssuhteen johdonmukaisuuden varmistamiseksi hampaiden profiilit on rajattava sellaisilla käyrillä, jotka täyttävät päävälityslauseen vaatimukset.
Riisi. 6. Kaavio päälauseen todistusta vartensitoumus
Pääasiallinen yhdistävä lause. Todista lause tarkastelemalla konjugaattihampaiden paria kytkeytyneinä (kuva 6). Hammaspyörän ja pyörän hammasprofiilit koskettavat pistettä S, jota kutsutaan kytkentäpisteeksi. Pyörimiskeskipisteet O 1 ja O 2 sijaitsevat vakioetäisyydellä a w toisistaan. Hammaspyörän hammas, joka pyörii kulmanopeudella w 1, kohdistaa voimavaikutuksen pyörän hampaaseen ja välittää pyörän hampaan kulmanopeuden w 2. Piirrä pisteen S kautta molemmille profiileille yhteinen tangentti TT ja normaali NN. Pisteen S kehänopeudet suhteessa pyörimiskeskuksiin O 1 ja O 2:
v 1 = O 1 S w 1 ja v 2 = O 2 S w 2
Jaetaan v 1 ja v 2 komponenteiksi v "1 ja v" 2 normaalin NN suunnassa ja komponenteiksi v "" 1 ja v "" 2 tangentin TT suunnassa. Profiilien jatkuvan kosketuksen varmistamiseksi tulee ehdon v "1 = v" 2 täyttyä, muuten kohdassa v "1 v" 2 hampaat leikkaavat sisään. Pudotetaan kohtisuorat O 1 B ja O 2 C keskipisteistä O 1 ja O 2 normaaliin NN.
Kolmioiden aeS ja BSO 1 samankaltaisuudesta v "1 / v 2 = O 1 B / O 1 S,
Kolmioiden afS ja CS0 2 samankaltaisuudesta v "2 / v 2 = O 2 C / O 2 S, josta v" 2 = (v 2/0 2 S) O 2 C = w 2 * O 2 C. Ho v "1 = v "2, joten w 1 * O 1 B = w 2 * O 2 C.
Suhde
u = w 1 / w 2 = O 2 C / O 1 B. (1)
Normaali NN leikkaa keskuslinjan О 1 О 2 pisteessä П, jota kutsutaan yhteyskentällä. Kolmioiden O 2 PS ja O 1 PV samankaltaisuudesta
O 2 C / O 1 B = O 2 P / O 1 P = r w1 / r w2 (2)
Vertaamalla suhteita (1) ja (2) saadaan
Näin ollen pääasiallinen linkityslause muotoillaan: varmistaakseen vaihteiden tasaisen välityssuhteen niiden hampaiden profiilit tulee rajata käyriä pitkin yhteisellä normaalillaNNprofiilien kosketuspisteen läpi piirretty jakaa keskipisteiden välisen etäisyydenO 1 O 2 osiksi, jotka ovat kääntäen verrannollisia kulmanopeuksiin.
Kytkentänapa P pysyy muuttumattomana keskipisteviivalla O 1 O 2, joten myös säteet r w 1 ja r w 2 ovat muuttumattomia.
Ympyröitä, joiden säteet ovat r w 1 ja r w 2, kutsutaan alussa. Kun vaihteet pyörivät, alkuympyrät kiertyvät toistensa yli liukumatta, mikä on osoituksena niiden kehänopeuksien yhtäläisyydestä w 1 r w 1 = w 2 r w 2, joka saadaan kaavasta (3).
Pääkytkentälauseen vaatimukset täyttävistä käyräjoukosta käytännön sovellus nykyaikaisessa koneenrakennuksessa on saanut energian, joka on:
a) voit saada suhteellisen yksinkertaisesti ja tarkasti hampaan profiilin leikkausprosessin aikana;
b) rikkomatta kytkennän oikeellisuutta, se sallii jonkin verran muutosta keskietäisyydelle a w (tämä muutos voi johtua valmistuksen ja kokoonpanon epätarkkuuksista).
Ympyrän involuutio (kuva 8.7). Evoluuttinen ympyrä on käyrä, jota kuvaa suoran NN piste S, joka on kierretty liukumatta ympyrän, jonka säde on r b, ympäri. Tätä ympyrää kutsutaan evoluutioksi tai pääreunaksi, ja vierivää suoraa NN kutsutaan johtavaksi suoraksi.
Involuuttisen vaihteiston luonne määräytyy evoluution ominaisuuksien mukaan.
Generointiviiva NN on sekä tangentti kantaympyrään että normaali kaikille sen tuottamille involuuteille.
Saman kantaympyrän kaksi involuuttia ovat yhtä kaukana *.
Kantaympyrän säteen r b kasvaessa evoluutiosta tulee litteämpi ja muuttuu suoraksi kohdassa r b → ∞.
Evoluution kaarevuussäde pisteessä S 2 on yhtä suuri kuin kantaympyrän kaaren S 0 B pituus. Evoluution kaarevuuskeskus sijaitsee tässä kohdassa kantaympyrässä.
1.3 Vaihteiden valmistus
Hammaspyöräaihiot valmistetaan valamalla, takomalla tai avotakomalla materiaalista, muodosta ja koosta riippuen. Pyörien hampaat valmistetaan rullaamalla, leikkaamalla, harvemmin valamalla.
Hampaiden pyöriminen. Käytetään massatuotannossa... Lieriömäisten ja kartiohammaspyörien hampaiden esimuotoilu suoritetaan kuumavalssauksella. Terästyökappaleen kruunu kuumennetaan suurtaajuisilla virroilla ~ 1200 °C:n lämpötilaan ja rullataan sitten pyällettyjen pyörien välissä. Tässä tapauksessa hampaat puristetaan ulos vanteesta. Suuremman tarkkuuden saamiseksi hampaat koneistetaan tai kylmävalssataan - kalibroidaan.
Hampaiden kylmävalssausta käytetään moduulilla enintään 1 mm. Hammaspyörän rullaus on korkean suorituskyvyn pyörän valmistusmenetelmä, metallijätteen vähentäminen dramaattisesti lastuiksi.
Hampaiden leikkaus... Hampaiden leikkaamiseen on kaksi tapaa: kopiointi ja sisäänajo. Menetelmä p and about in ja I koostuu hampaiden välisten onteloiden leikkaamisesta modulaariset leikkurit(Kuva 8): levy (a) tai sormi (b). Kunkin syvennyksen leikkaamisen jälkeen työkappaletta käännetään tarttumisaskelilla. Juuriprofiili on kopio leikkurin leikkausreunojen profiilista, tästä syystä nimi - kopiointimenetelmä. Kopiointimenetelmä on tehoton ja epätarkka, sitä käytetään pääasiassa korjausliiketoiminnassa. 
Riisi. 7. Leikkauskaavio
hampaiden menetelmä
juoksemassa sisään
Hampaiden leikkaus perustuu hammaspyöräparin kytkeytymisen toistamiseen, jonka yksi elementti on leikkaustyökalu - liesi(Kuva 9, a), kummajainen(Kuva 9, b) tai hammastanko - kampa(katso kuva 7). Keittotasoleikkurissa on aksiaalinen osa
työkalukiskon muoto. Hampaiden sahauksessa työkappale ja leikkuri pyörivät akselinsa ympäri varmistaen prosessin jatkuvuuden.
Hampaiden leikkaaminen keittolevyleikkureilla leveä Käytävalmistukseen
ulkoiset sylinterimäiset pyörätsyö hampaita. Sisähampaisten pyörien leikkaamiseen käytetään talttoja. Spur- ja kierrepyörät, joissa on suuri ristikkomoduuli, leikataan kammoilla.
Kartiohammaspyörän hampaat leikataan valssausmenetelmällä höyläämällä (kuva 10, a), jyrsimällä (kuva 10, b), suorasivuprofiilisella työkalulla tai leikkauspäillä.
Hampaiden viimeistely. Leikkauksen jälkeen tarkkuuspyörien hampaat viimeistellään parranajolla, hiomalla, lakauksella tai rullaamalla.
Shev ja ng about in ja e käytetään hienojalostukseen eikuumat renkaat. Se suoritetaan työkalulla - parranajokoneella, joka näyttää hammaspyörältä, jossa on kapeita uria hampaiden pinnalla. Pyöriessään koneistetun pyörän kanssa, parranajokone poistaa karvamaiset lastut pyörän hampaista urien leikkausreunoilla.
Sl ja f noin in ja e pätevät käsittelyyn karkaistuhampaat. Suorita hiomalaikoilla kopioimalla tai rullaamalla.
P r ja t ja r käytettäväksi karkaistujen pyörän hampaiden viimeistelyyn. Se suoritetaan läppäyksellä - valurautaisella tarkkuusvalmistetulla pyörällä, jossa käytetään hiontapastaa.
O b k a t k ja sovelletaan karheuden tasoittamiseen työtasoilla karkaisemattomien pyörien hampaat. 1 ... 2 minuutin kuluessa hammaspyörä rullataan kuormituksen alaisena korkeakovuuden referenssipyörällä.
1.4 Vaihteiston materiaalit
Vaihteen materiaalin valinta riippuu vaihteen käyttötarkoituksesta ja sen käyttöolosuhteista. Pyörämateriaalina käytetään terästä, valurautaa ja muovia.
Tulla. Vaihteiden päämateriaalit ovat lämpökäsitellyt teräkset. Kovuuden mukaan teräshammaspyörät jaetaan kahteen ryhmään.
Ensimmäinen ryhmä - pyörät, joiden hampaiden pintojen kovuus H ≤ 350 HB. Niitä käytetään kevyissä ja keskikuormitetuissa vaihteissa. Tämän ryhmän pyörien materiaalit ovat hiiliteräkset 35, 40, 45, 50, 50G, seosteräkset 40X, 45X, 40XH jne. Lämpökäsittely- parannus valmistettu ennen hampaiden leikkaamista.Pyörät, joissa on hampaiden pintojen kovuus H ≤ 350 HB hyvä ajaa sisään eivätkä ne ole alttiina hauraalle tuhoutumiselle.
Hampaiden tasaista kulumista ja niiden parempaa kulumista varten hammaspyörän kovuuden tulee olla(25...50) HB pyörän kovuutta lisää.
Kierrevaihteillekovuus HB hammaspyörän hampaiden työpinnat ovat mielellään mahdollisimman suuret.
Toinen ryhmä ovat pyörät, joiden pintakovuus H> 350 HB. Hampaiden työpintojen korkea kovuus saavutetaan volyymi- ja pintakarkaisulla, hiiletyksellä, nitridoinnilla, syanidoinnilla. Tämäntyyppiset lämpökäsittelyt mahdollistavat vaihteiston kuormituskapasiteetin usean lisäämisen parannettuihin teräksiin verrattuna.
Pyörän hampaat pintakovuudella H> 350 HB ei ole ansaittu. Ei-käytävissä hammaspyörissä ei vaadita kovuuseroa vaihteen ja pyörän hampaiden välillä.
Hampaiden pintatalttaus lämmittämällä suurtaajuisilla virroilla (korkeataajuisilla virroilla) sopii hammaspyörille, joiden moduuli on m ≥ 2 mm ja jotka työskentelevät parannetuilla pyörillä, johtuen hampaiden hyvästä sisäänajosta. Pienillä moduuleilla pieni hammas kovetetaan läpi, mikä tekee siitä hauraan ja siihen liittyy vääntymistä. Kovettamiseen t.w.ch. käytä terästä 45, 40X, 40XH, 35XM.
Sementtiä käytetään pyöriin, joiden mittojen tulee olla minimaaliset (lentoliikenne, kuljetus jne.). Hiiletykseen käytetään teräksiä 20X, 12XH3A jne.
Leikkauksella saadaan erityisen korkea hampaiden pintakerrosten kovuus. Vaihteistoissa, joissa hampaissa ei ole hankaavaa kulumista, voidaan käyttää nitrausta. Siihen liittyy alhainen vääntyminen ja se mahdollistaa 7. tarkkuuden hampaiden saamisen ilman viimeistelytoimenpiteitä. Hammasytimen lujuuden lisäämiseksi pyörän aihiota on parannettu. Typpitykseen käytetään terästä 40ХНМА, 40Х2НМА, 38ХМЮА, 38Х2Ю.
Pyörät kovuudella H> 350 HB leikata ennen lämpökäsittelyä. Hampaat viimeistellään lämpökäsittelyn jälkeen.
Teräslaadut hammaspyörille. Ilman lämpökäsittelyä kaikkien terästen mekaaniset ominaisuudet ovat siis samanlaiset seosterästen käyttöä ilman lämpökäsittelyä ei voida hyväksyä.
Terästen karkenevuus on erilainen: runsasseosteiset teräkset ovat korkeimmat, hiiliteräkset alhaisimmat. Teräksiä, joiden karkenevuus on huono suurilla työkappaleiden osilla, ei voida lämpökäsitellä korkeaksi kovuudeksi. Niin hammaspyörien teräslaatu valitaan ottaen huomioon niiden aihioiden koko.
Terästen ominaisuudet eivät riipu pelkästään kemiallisen koostumuksen ja lämpökäsittelyn tyypistä, vaan myös työkappaleiden rajoittavista mitoista: hammaspyörän tai kierukkakappaleen halkaisijasta D npe d ja pyörän työkappaleen S ennen suurimmasta poikkileikkauksen paksuudesta.
Teräksen valu. Käytetään suurten hammaspyörien valmistuksessa (d a ≥ 500 mm). He käyttävät terästä 35L ... 55L. Valetut pyörät on normalisoitu.
Valuraudat. Niitä käytetään hitaiden avoimien vaihteiden hammaspyörien valmistuksessa. Valurautoja SCH18 ... SCH35 suositellaan. Valurautapyörän hampaat kulkevat hyvin sisään, mutta niiden taivutuslujuus on heikentynyt.
Muovit. Niitä käytetään nopeissa, kevyesti kuormitetuissa vaihteissa vaihteissa, joissa on metallipyörät. Muoviset hammaspyörät ovat hiljaisia ja sileitä. Yleisimmät ovat tekstoliitti, lignofoli, kaproloni, polyformaldehydi.
1.5. Hampaiden tuhoutumisen tyypit ja vaihteiden suorituskyvyn kriteerit
Käytön aikana siirrettävän kuorman voimat ja kitkavoimat vaikuttavat hampaisiin. Jokaisen hampaan jännitykset muuttuvat ajan myötä jaksoittaisessa nollajaksossa. Vaihtelevat rasitukset ovat syynä hampaiden väsymiseen: niiden rikkoutuminen ja työpintojen halkeilu. Kitka vaihteessa aiheuttaa hampaiden kulumista ja takertumista.
Rikkoutuneet hampaat. Tämä on vaarallisin tuhoamistapa. Hampaiden murtuma on seurausta hampaissa esiintyvistä vaihtelevista taivutusrasituksista ja ylikuormituksista. Väsymishalkeamat muodostuvat hampaan tyveen sille puolelle, jossa se on suurin
vetojännitys. Suorat lyhyet hampaat katkeavat kokonaan ja pitkät, erityisesti vinot, katkeavat viistoa pitkin (kuva 12, a). Väsymisvauriot estetään laskemalla lujuus taivutusjännityksilleσ f, korjauksen käyttö sekä voimansiirron valmistuksen ja asennuksen tarkkuuden lisääminen.
Hampaiden työpintojen väsymishalkeilu.Pääasiallinen hampaiden reikiintymisen tyyppi useimmille suljetuille hammaspyörille. Se syntyy vaihtuvien kosketusjännitysten σ n vaikutuksesta. Tuhoaminen alkaa hampaan rungosta napaläheisellä vyöhykkeellä, jossa kehittyy suurin kitkavoima, joka edistää metallin plastista virtausta ja mikrohalkeamien muodostumista hampaiden pinnalle. Kiilavaikutus edistää halkeamien kehittymistä voiteluaine joka puristuu sisään ja hampaat halkeilevat risteytyessään. Halkeamien kehittyminen johtaa pintahiukkasten murenemiseen, aluksi pienten kuoppien muodostumiseen (kuva 12, b), jotka siirtyvät edelleen kuoriin. Haketettaessa jatkuvan öljykalvon muodostumisen ehtoja rikotaan (öljyä puristetaan kuoppiin), mikä johtaa hampaiden nopeaan kulumiseen. Dynaamiset kuormat, melu ja lämpötila kasvavat.
Hampaiden H pintojen kovuudella voidaan havaita rajallista halkeilua, jota esiintyy vain alueilla, joilla on jännityskeskittymä. Hampaiden sisään ajamisen jälkeen tämä halkeama lakkaa.
Progressiivista lohkeilua syntyy, kun hampaan pinnan kovuus H> 350 HB, se vaikuttaa vähitellen koko hampaan jalkojen työpintaan.
Hampaiden väsymishalkeilua estetään laskemalla kosketusjännityslujuutta, lisäämällä hampaiden pinnan kovuutta, tekemällä korjauksia, lisäämällä tarkkuutta ja valitsemalla oikea öljylaatu.
Halkeilua ei havaita avoimissa vaihteistoissa, koska hampaiden pinnan kuluminen on ennen väsymishalkeamien kehittymistä.
Hampaiden kuluminen.Avointen hammaspyörien hampaiden pääasiallinen tuhoutumistyyppi. Hammas ohenee kuluessaan (kuva 12, v), sen jalka on heikentynyt, ristikkovälykset kasvavat, mikä lopulta johtaa hampaiden katkeamiseen. Hampaiden tuhoutumista edeltää lisääntynyt melu voimansiirron käytön aikana. Kulumista voidaan vähentää suojaamalla hankaavien hiukkasten sisäänpääsyltä, lisäämällä hampaiden työpintojen kovuutta ja alentamalla karheutta sekä vähentämällä hampaiden liukumista korjauksen avulla.
tukossa hampaat... Se koostuu hampaan hiukkasten hitsaamisesta toiseen johtuen paikallisesta lämpötilan noususta tarttumisvyöhykkeellä. Hampaille muodostuneet kasvut repeävät muiden hampaiden työpintoja uurteiksi liukusuuntaan (kuva 12, G). Hampaiden juuttumista ehkäistään lisäämällä hampaiden työpintojen kovuutta ja alentamalla karheutta, tekemällä korjauksia ja valitsemalla oikeat ääripaineöljyt.
2 LIERIÖISET OBJEKTIIVIKKEET
1.1 Yleistä
Sylinterimäisiä pyöriä, joissa hampaat sijaitsevat kierteisiä viivoja pitkin indeksointisylinterissä, kutsutaan rinnakkahampaiksi (ks. kuva 1, b). Toisin kuin hammaspyörän hammaspyörässä, hampaat eivät kytkeydy välittömästi koko pituudelta, vaan asteittain. Yhden hammasparin kosketusaika pitenee, jolloin uusia hammaspareja tulee sisään, kuormitus välittyy useita kontaktilinjoja pitkin, mikä vähentää merkittävästi melua ja dynaamisia kuormia.
Mitä suurempi on hammaslinjan β kaltevuuskulma, sitä suurempi on tarttumisen tasaisuus. Ulkoisella vaihteistolla varustetun konjugoidun kierrehammaspyöräparin kulmat β ovat yhtä suuret, mutta suunnaltaan vastakkaiset. 
Jos siirroille ei ole erityisiä vaatimuksia, niin pyörät leikattu oikein ja vaihteet- vasemmalle.
Kierukkavaihteessa (kuva 13) hampaiden välinen etäisyys voidaan mitata päässä tai kehämäisesti (t – t) , ja normaali (P -n) ohjeita. Ensimmäisessä tapauksessa saamme kehäaskeleen p t , toisessa - normaali vaihe R. Vaihteistomoduulit ovat myös erilaisia seuraaviin suuntiin:
Riisi. 13. Geometriset mitat
kierre pyörä
missä m t ja m ovat kehä- ja normaalihammasmoduuleja.
Kuvan mukaan kolmetoista
siten,
missä β on hampaan kaltevuuskulma indeksointisylinterissä.
Normaali moduulim on oltava standardin ja on geometristen laskelmien alkuarvo.
Nousu ja alkuhalkaisijat
Kierrehammaspyörä leikataan samalla työkalulla kuin hammaspyörä. Hampaan kaltevuus saadaan kääntämällä työkalua kulman β läpi. Viistot hammasprofiilit v normaali jakso vastaa työkalukiskon alkuperäistä ääriviivaa ja siksi osuu yhteen moduulin T suoran hampaan profiilin kanssa.
Viistot hampaan pään korkeudet h a ja jalat h f ovat vastaavasti yhtä suuret:
Topien halkaisija
Keskietäisyys
Kierukkavaihteessa voit muuttaa hieman kulman β arvoa a w .
Suoravaihdetta voidaan pitää kierrevaihteen erikoistapauksena, jolle β = 0
1.2 Vastaava pyörä
Kuten edellä mainittiin, vinon hampaan profiili normaalissa leikkauksessa A - A(kuva 14) vastaa työkalutelineen alkuperäistä ääriviivaa ja vastaa siten hammaspyörän profiilia. Kierrevaihteiden laskenta suoritetaan käyttämällä vastaavan hammaspyörän parametreja.
Kierrehammaspyörän nousuympyrä normaalissa leikkauksessa A- A(katso kuva 14) muodostaa ellipsin, jonka kaarevuussäde on kytkennän navassa
Tämän osan hampaan profiili on melkein sama kuin tavanomaisen hammaspyörän, ns. vastaava, jaon halkaisija
d v = 2 p v = d / cos 2 β = m t z / cos 2 β = mz / cos 3 β = mz v ,
mistä e sisään ja ulos
missä z on hammaspyörän todellinen hampaiden lukumäärä.
Tästä kaavasta seuraa, että kun β kasvaa, z v .
1.3. Mukana olevat voimat
Kierrevaihteella, normaali voima F n muodostaa kulman β pyörän pään kanssa (kuva 15). Laajenee F n komponentteihin saamme:
säteittäinen voima
missä F t = 2T 2 / d 2 - kehävoima;
aksiaalinen voima
Voimien suuntaa määritettäessä otetaan huomioon pyörien pyörimissuunta ja hampaan kaltevuussuunta (oikealle tai vasemmalle).
Aksiaalinen voimaF a lisäksi kuormittaa laakereita kasvaen kasvaessaβ. Tästä syystä kierrevaihteille otaβ = 8 ... 18 °. Aksiaalivoimien läsnäolo kytkennässä on kierteisen hammaspyörän haitta.
1.4 Kosketinvoiman laskenta
Kierrevaihteistossa olevien hampaiden vinon sijoittelun ansiosta hampaissa on useita pareja samanaikaisesti, mikä vähentää yhden hampaan kuormitusta ja lisää sen lujuutta. Kalteva hammasjärjestely vähentää dynaamisia kuormituksia. Kaikkia näitä ominaisuuksia on vaikea ottaa huomioon suunnittelukaavoja johdettaessa, joten kierrehammaspyörien lujuuden laskenta suoritetaan vastaavien hammaspyörien kaavojen mukaan korjauskertoimien avulla. Kierrehammaspyörien mitat ovat lujuuden suhteen pienempiä kuin hammaspyörien.
Suunnittelulaskenta. Samanlainen kuin hammaspyörän laskeminen, keskietäisyys teräksiselle kierukkaparille
missä T 2 - N * mm; [ σ ] n - N/mm2.
Tarkista laskelma. Samoin kuin hammaspyörän laskennassa, vinojen hampaiden pintakerroksen kosketusjännitykset
missä lisäksi standardin mukaan:
Z H ≈ 1,76 cos β - kerroin ottaen huomioon hampaiden liitospintojen muodot. Tarkoittaa Z H ≈ 1,71;
Tekijä, joka ottaa huomioon hampaiden päällekkäisyyden. Keskiarvo Z ε ≈ 0,8;
Z М = 275 Н 1/2 / mm - teräspyörille.
Siten,
missä F t - majatalo; d 2 , b 2 - mm; K H α - kerroin, jossa otetaan huomioon kuormituksen jakautuminen hampaiden välillä. Kierrevaihteille, joiden tarkkuus on 7 ... 8:
TO N α = 1,04 ... 1,09, kun υ ≤5 m/s,
TO N α = 1,07 ... 1,13, kun υ = 5 ... 10 m/s;
TO N β - kuorman epätasaisuuskerroin kruunun leveydellä;
TO N υ - dynaaminen kuormituskerroin. Kierrevaihteille suositellaan:
TO N υ = 1,02 ... 1,06 mille tahansa hampaiden kovuudelle ja υ ≤ 10 m / s,
TO N υ = 1.1 hampaiden kovuus H ≤ 350 HB ja υ = 10 ... 20 m / s,
TO N υ = 1,05 hampaiden kovuuden ollessa H> 350 HB ja υ = 10 ... 20 m/s.
1.5. Taivutusmuotoilu
Samoin kuin lieriöhammaspyörän laskennassa, hammaspyörän hampaiden ja hammaspyörän taivutuslujuuden ehdot
missä Y F - hampaiden muototekijä, joka valitaan vastaavan hampaiden lukumäärän mukaan z v ;
Yβ = 1 - β / 140 ° - kerroin ottaen huomioon hampaan kaltevuus;
TO Fa- kerroin, jossa otetaan huomioon kuormituksen jakautuminen hampaiden välillä. Kierrevaihteille, joiden υ ≤ 10 m/s ja 7 ... 8 asteen tarkkuus TO Fa = 0,81...0,91;
TO Fβ on kerroin, joka ottaa huomioon kuorman jakautumisen kruunun leveydellä;
TO F υ - kerroin, jossa otetaan huomioon vaihteiston dynaaminen kuorma. Kierrevaihteet, joiden υ ≤ 10 m/s:
TO Fυ = 1,2, kun pyörän hampaiden kovuus Н ≤ 350 НВ,
TO Fυ = 1, l pyörän hampaiden kovuus H> 350 HB.
1.7 Chevronin lieriömäiset vaihteet
Chevron-pyörä on kaksinkertainen kierteinen hammaspyörä, joka on tehty kokonaisuutena(katso kuva 1, c). Puolisarjojen hampaiden eri suunnasta johtuen aksiaalivoimat F a / 2 tasapainotetaan keskenään pyörässä eivätkä välity laakereihin (kuva 16). Tämä seikka sallii ottamisen chevron-pyöristä hampaan kaltevuuskulmaβ = 25 ... 40 °, mikä parantaa hampaiden vahvuutta ja voimansiirron sileyttä.
Chevron-hammaspyörät valmistetaan pyörän keskellä olevalla telalla leikkuutyökalun ulostuloa varten (kierukkaleikkuri kuvassa 16) tai ilman telaketjua (leikattu taltalla tai kamalla erikoisteroituksella, katso kuva 1). c). 
Chevron-pyörät, joissa ei ole telaa, leikataan erityisissä heikkotehoisissa ja kalliissa koneissa, joten niitä käytetään harvemmin kuin telapyöriä. Radan leveys a= (10...15) m.
Chevron-hammas vaatii tiukasti määritellyn vaihteen aksiaalisen asennon pyörään nähden, joten parit on asennettu laakereihin, jotka mahdollistavat akselin aksiaalisen "välyksen".
Epäkohta Chevron-pyörät ovat niiden korkeat valmistuskustannukset. Sovelletaan tehokkaissa suurnopeuksissa suljetuissa vaihteissa.
Geometrinen ja lujuuslaskenta chevron-vaihteisto ovat samanlaisia kuin kierrevaihteiden laskelmat. Chevron-vaihteistossa pyörän vanteen leveyskerroin on ψ a = 0,4 ... 0,8.
Hampaiden ja akselien tiukka yhdensuuntaisuus O 2 O 2 ja O 1 O 1 suorat hampaat koko pituudelta V(kuva 17, a)
Jos pyörä on leveä V suorilla hampailla, leikattu ohuiksi pyöriksi 1,
2, 3, 4, 5
(Kuva 17, b) ja kutakin niistä käännetään akselilla edelliseen nähden jonkin verran kulmaa siten, että hammas liikkuu kaarelle s, jolloin saadaan pyörä, jossa on porrashammas. Kun pyörät pyörivät, peräkkäinen "> 1
- 1,
2-2, 3
- 3
ja niin edelleen. Ne myös kytkeytyvät irti samassa järjestyksessä. 
Kun otetaan äärettömän suuri määrä äärettömän ohuita pyöriä, saadaan vino (kierteinen) hammas, joka on kallistettu pyörimisakseliin kulmassa β (kuva 17, c). Viistot hampaat kulkevat tasaisemmin kuin suorat hampaat, koska useampi hammas on samaan aikaan silmoitettu samalla pyörän leveydellä V... Kierteisten hammaspyörien merkittävä haitta on aksiaalivoiman läsnäolo R ampiaisia , pyrkivä
liikuta pyöriä akselin akselia pitkin. Kuvasta 17, v voidaan nähdä, että mitä suurempi kulma β, sitä suurempi ja
aksiaalinen voima R ampiaisia
samalla ympärysmittauksella R 0kr... Kuvassa 17, v näyttää hammaspyörän hampaan paineen suunnan pyörän hampaaseen. 
Tukien aksiaalisen kuormituksen poistamiseksi akselille on asennettu kaksi hammaspyörää, joiden hampaat ovat kallistuneet vastakkaisiin suuntiin. On pidettävä mielessä, että pyörien epätarkalla pituussuuntaisella asennuksella akselille voi käydä ilmi, että vain yksi hammaspari kahdesta yhteensopivasta pyöräparista joutuu kosketuksiin, esimerkiksi vasen, kuten kuvassa näkyy. Kuva. 18 (yleensä yksi akseleista on tehty itsesuuntautuvaksi suhteessa toiseen).
Aksiaalinen voima R ampiaisia pyrkii siirtämään akselia vasemmalle yhdessä siihen kiinnitetyn pyörän kanssa. Kehävoiman jakamiseen R env molemmilla pyörillä on oltava tasaisesti
pitkittäinen ns. asennusrako e tuen ja akselin sivun väliin.
Sen jälkeen kun vaihde (ja akseli) on siirretty vasemmalle voimalla R ampiaisia pyörän ja vaihteiston molempiin puoliskoon kohdistuva paine jakautuu tasaisesti.
1.8 Vaihteet M. L. Novikovin kanssa
Evoluutiovaihteisto, joka on laajalle levinnyt nykyaikaisessa koneenrakennuksessa, on lineaarinen, koska hampaiden kosketus tapahtuu linjaa pitkin (käytännössä kapealla alueella), joka sijaitsee hampaan varrella (kuva 19). Pienen pienennetyn kaarevuussäteen vuoksi evoluutiotteen kosketuslujuus on suhteellisen alhainen, joten nykyaikaisille voimakkaille vaihteille on tärkeä kysymys hammaspyörien kantokyvyn lisäämisestä. 
M.L. Novikov ehdotti uutta point-to-point-yhteyttä, jossa päätyosan pyörien hampaiden profiilit on ääriviivattu ympyrän kaaria pitkin(kuva 20). Hammaspyörän hammas on tehty kuperaksi ja pyörän hammas on kovera, mikä lisää niiden pienentynyttä kaarevuussädettä ja lisää merkittävästi voimansiirron kosketuslujuutta. 
Novikov-vaihteistossa hampaiden kosketus tapahtuu pisteessä ja hampaat koskettavat vain sillä hetkellä, kun profiilit kulkevat tämän kohdan läpi (kuva 20), ja liikkeen välittymisen jatkuvuus varmistetaan hampaiden kierteisellä muodolla. Niin Novikovin kihlaus voi olla vain kierteistä
hampaiden kaltevuuskulmalla ß = 15 ... 20 °. Hampaiden kosketuspisteen sijainnille on ominaista sen siirtymä navaan, ja kytkentäviiva on yhdensuuntainen pyörän akselin kanssa. Elastisen muodonmuutoksen ja kuormituksen alaisen sisäänajon seurauksena pistekosketin muuttuu kosketukseksi pienellä alueella (kuva 20). Hampaiden keskinäisen pyörimisen yhteydessä kontaktityyny liikkuu hampaassa suurella nopeudella, joka on noin kolme kertaa pyörien kehänopeus, mikä luo suotuisat olosuhteet vakaan öljykerroksen muodostumiselle hampaiden väliin. Tästä syystä kitkahäviöt Novikovin voimansiirrossa ovat paljon pienemmät.
Novikovin vaihteita käytetään yhdellä kytkentälinjalla - napa (harvemmin - post-napa) ja kahdella kytkentälinjalla - osanapa. Hammaspyörissä, joissa on yksi kytkentälinja, yhden pyörän (yleensä hammaspyörän) hammasprofiili on kupera (katso kuva 20) ja toisen pyörän hammasprofiili on kovera. Jos vetolenkki on hammaspyörä, jonka hampaiden profiili on kupera, niin kosketuspiste sijaitsee navan takana ja voimansiirtoa kutsutaan kentällä. Jos vetopyörä on kovera pyörä, vaihteesta tulee 
d noin p noin l ja n noin y.
Esipolaarinen lähetys (kuva 21) voidaan ajatella napaisuuden ja napaisuuden siirtojen yhdistelmänä. Hammaspyörän ja pyörän hampaiden päät ovat kuperia ja jalat koverat. Tällä voimansiirrolla on suurempi kosketus- ja taivutuslujuus.
Polarisoidun (polarisoidun) hammaspyörän kuperoiden ja koverien hampaiden leikkaamiseen tarvitaan erilaisia työkaluja. Napapyörän hampaat leikataan yhdellä työkalulla.
Olennaista epäpätevä Novikov-vaihteisto on lisääntynyt herkkyys keskietäisyyden muutoksille ja kuormituksen vaihteluille.
Vaihteiden laskenta Novikov-vaihteistolla suoritetaan samalla tavalla kuin evoluutiolla varustettujen vaihteiden laskenta, mutta ottaen huomioon niiden ominaisuudet.
3. VIITTEET:
N. G. Kuklin, G. S. Kuklina, "Koneen osat". Moskova, lukio, 1987.
Ya. M. Pavlov, "Koneen osat". Leningrad, Kustantaja "Mekaaninen tekniikka", 1969.
1. Johdanto ………………………………………………………………… 3 s.
2. Hammaspyörän historia ……………………………… .4 s.
3. Vaihdekäyttötyypit ………………………………………………… 7 s.
4. Johtopäätös ……………………………………………………………… 9 s.
5. Käytetty kirjallisuus ……………………………………………… .10 s.
JOHDANTO
Hammaspyörän ulkonäön historia juontaa juurensa vanhimpiin ajoiin ja on tähän päivään asti tärkeä rooli jokapäiväisessä elämässämme ja erityisesti jokaisen insinöörin elämässä. Vaihteita ei käytetä vain koneenrakennuksessa, vaan myös monilla muilla teollisuuden aloilla. Joten mikä on hammaspyörä, jota ilman kaikkia mekanismejamme ei voida kuvitella?
Tutkimuksen tarkoitus on tunnistaa vaihteiston merkitys ja merkitys tekniikassa.
Tutkimusobjekti on itse tehty puinen malli valittua teemaa vastaavasti.
Tämän tavoitteen perusteella on määritelty seuraavat tutkimustavoitteet:
1. Tutkia erilaisia tietolähteitä tutkimusaiheesta;
2. Muodostaa hammaspyörien luokitus ja karakterisoi niiden semanttinen merkitys;
3. Tutki klassisen vaihteiston valmistettua näytettä;
4. Tee johtopäätökset tehdystä työstä.
Hammaspyörän historiaa Hammaspyörä (hammaspyörä, hammaspyörä) on pyörä, jonka ulkopinnalle on istutettu hampaat tasavälein Hammaspyörän ulkonäkö on yksi ihmiskunnan historian tärkeimmistä keksinnöistä. On vaikea kuvitella nykyaikaisten laitteiden mekaniikkaa ilman tätä elementtiä. Hammaspyörän ja siihen liittyvien vaihteiden toimintaperiaate on melko yksinkertainen ja jopa primitiivinen, mutta juuri hän sai aikaan valtavan määrän monimutkaisempia keksintöjä. Historiassa ei ole tarkkaa kirjailijaa, jolle tämä keksintö voisi johtua, mutta historioitsijoilla on tietoa, että tiedemies Ctesibius käytti hammaspyörää ensimmäisenä vesikellossaan (2. vuosisadalla eKr.). Se löytyy myös Rooman veistoksellisista teoksista, jotka liittyvät Trajanuksen pylvään työhön (aikakautemme alkuun). Leonardo da Vincin asiakirjoissa on luonnoksia hammaspyörän käytöstä erilaisissa mekanismeissa, mukaan lukien matopyörät, ja hänen ehdottamistaan kahdesta hammasmuodosta toinen on hyvin lähellä nykyaikaista. Täysimääräinen insinööriteknologioiden käyttöönotto liittyy Keski-Aasian tiedemiesten 9.-10. vuosisatojen tieteelliseen toimintaan, nykyaikaisten tadžikien esi-isiisi.Tanskalainen tiedemies Olaf Roemer (1674) ja ranskalainen tiedemies Charles Kalios (1766) etsivät hampaan ääriviivojen muotoja, jotka varmistavat hammaspyörän sujuvan toiminnan. Ranskalainen matemaatikko Philippe Laguire (1695) ja sveitsiläinen tiedemies Euler (1700-luvun alku) työskentelivät evoluutiohampaiden muodon alalla. Näiden töiden perusteella englantilainen professori Willis antoi perustan käytännön sovellus näistä hampaiden muodoista tuotannossa. Amerikkalaisen Joseph Brownin (1864) keksiminen jyrsimestä mahdollisti hammaspyörien valmistuksen jyrsityllä hampaalla, joka
oli välttämätön elementti otettaessa käyttöön vaihdettavia hammaspyöriä, joissa on kierteisen hampaan muoto. Hammaspyörää käytetään pyörimisen siirtämiseen akselilta toiselle, jolloin molemmat akselit on asennettu hammaspyörään ja lisäksi siten, että yhden pyörän hampaat menevät toisen pyörän rakoihin (onteloihin). Akseleiden kierroslukujen suhdetta minuutissa kutsutaan välityssuhteeksi. Suhde voidaan määrittää ottamalla hammaspyörän halkaisijoiden suhde tai niiden hampaiden lukumäärän suhde.| Fragmentti kaiverruksesta, joka kuvaa arteesisen kaivon porausta, 1836 |
Mikä oli sysäys hammaspyörän keksimiseen? Tietenkin, tarve valmistettujen tuotteiden teolliseen käsittelyyn maataloudessa... Joten esimerkiksi Arkhimedes-vivun pohjalta tehdyllä puristimella oli alhainen hyötysuhde, ja sen avulla oli mahdotonta järjestää laajamittaista teollista tuotantoa. Mutta hammaspyörä mahdollisti siihen kohdistuvan voiman moninkertaistamisen kääntymällä translaatioliike kiertoon ja takaisin. Hammaspyörä johti myös ensimmäisten mekaanisten kellojen luomiseen 1000-luvulla jKr. Kello oli silloin vielä liikkeessä veden energialla. Tämä "idän ihme", samoin kuin hajuvedet, sokeri, leikatuista kivistä tehdyt korut, lasit, värilliset kankaat, pehmeästä nahasta valmistetut tuotteet, jotka on käsitelty kemiallisesti, hämmästyttivät Eurooppaa ja nauttivat valtavasta menestyksestä. 
Jos puhumme tämän keksinnön käytännön eduista, on ensinnäkin syytä korostaa sen käyttöä mineraalien louhinnassa. Tämän alueen läpimurron suuruuden ymmärtämiseksi voit tarkastella tuotantotilastoja. Kaivosteollisuus alueella, jossa hammaspyörä otettiin käyttöön, on saavuttanut yli seitsemänkymmentä prosenttia maailman mineraalituotannosta, mukaan lukien metallit, jalo- ja puolijalokivet. Toinen vähän tunnettu tosiasia: tämä ihmekeksintö sai aikaan paperin teollisen tuotannon. Paperi pidettiin keksintönä
VAIHTEET
Hammaspyörien tarkoitus on siirtää pyörivää liikettä akseleiden välillä, joilla voi olla yhdensuuntaiset, leikkaavat ja risteävät akselit. Pyörivän liikkeen muuntaminen translaatioliikkeeksi ja päinvastoin on hammastanko- ja hammaspyörävaihteiden tehtävä. Voima siirretään elementistä toiseen hampaiden avulla. Hammaspyörää, jossa on vähemmän hampaita, kutsutaan vaihde, kutsutaan toista pyörää, jossa on suuri määrä hampaita pyörä... Jos pyöräparilla on sama määrä hampaita vetopyörä on hammaspyörä ja ajettava on pyörä Vaihteet voidaan jakaa sylinterimäisiin ja kartioisiin. Sylinterimäisiä pyöriä on kolmea tyyppiä: Spur-, kierre- ja chevron.
Spur pyörät ovat yleisin tyyppi .
Niiden hampaat sijaitsevat radiaalisissa tasoissa ja molempien hammaspyörien hampaiden kosketusviiva on yhdensuuntainen pyörimisakselin kanssa. Tässä tapauksessa molempien vaihteiden pyörimisakselit on myös sijaittava tiukasti rinnakkain. Spur-hammaspyörillä on alhaisimmat kustannukset, mutta samaan aikaan tällaisten pyörien suurin vääntömomentti on pienempi kuin kierre- ja chevron-vaihteiden. Kierteiset pyörät ovat parannettu versio kannushampaista. Niiden hampaat sijaitsevat kulmassa pyörimisakseliin nähden ja muodostavat muodoltaan osan spiraalia. Tällaisten pyörien kytkeytyminen on pehmeämpää kuin kannuspyörien ja vähemmän melua. Kosketusalue on kasvanut verrattuna kannenvaihde joten niiden vahvuus on myös suurempi. Mutta kierteisen hammaspyörän toiminnan aikana syntyy voima, joka on suunnattu pitkin akselia, mikä edellyttää painelaakereiden käyttöä. Lisäksi hampaiden kitka-alueen kasvu aiheuttaa lisähäviöitä lämpötehossa, joka on kompensoitava käyttämällä erityisiä voiteluaineita. Tärkeimmät haitat ovat akselia pitkin suunnatun mekaanisen voiman esiintyminen sekä kitka-alueen kasvu. On tarpeen käyttää laakereita akselin asentamiseen ja käyttää erityistä voiteluainetta. Kierrevaihteita käytetään voimansiirtoa vaativissa mekanismeissa suurta vaivaa suurilla nopeuksilla tai joilla on ankarat melurajoitukset.
Monissa koneissa mekanismin vaadittujen liikkeiden toteuttaminen liittyy tarpeeseen siirtää kierto akselilta toiselle edellyttäen, että näiden akselien akselit leikkaavat. Tällaisissa tapauksissa käytetään kartiohammaspyörää. Erottele tyypit viisteiset pyörät, jotka eroavat hampaiden muodoltaan: suorilla, tangentiaalisilla, pyöreillä ja kaarevilla hampailla. Suorahampaisia kartiopyöriä käytetään esimerkiksi autojen tasauspyörästöissä, joita käytetään vääntömomentin siirtämiseen moottorista pyörille.
Johtopäätös
Ihmiskunta on kulkenut hyvin pitkän tien yksinkertaisen pyörän keksimisestä ensimmäisten vaihteiden prototyyppien ilmestymiseen, jotka palvelivat ensimmäisiä vaihteita. Hammaspyörän merkitys osoittautui niin suureksi kaikenlaisessa tuotannossa, että sen ulkonäöstä on tullut todellinen symboli monelle toiminnalle ja erityisesti kaikelle tekniikalle. Tämä avainkeksintö vaikutti suuresti kaikkien ympärillämme olevien asioiden ulkonäköön. Mekanismia tarkemmin tarkasteltaessa käy ilmi, kuinka yksinkertainen se on toiminnassaan ja kuinka tehokas se suorittaa erilaisia energiansiirtoon liittyviä teknisiä tehtäviä. Kuinka tärkeää hänen työnsä roolin ymmärtäminen on pyrkivälle teknologiayrittäjälle? Mielestäni tämä tietoisuus on tarpeellista, koska riippumatta siitä, mille alalle insinööriopiskelija tulee, hän joutuu varmasti kohtaamaan monenlaisten vaihteiden käytön sekä tarpeen ylläpitää työtään. Keskiajalta lähtien, jolloin sen käyttö avasi esi-isillemme veden ja tuulen aikakauden, hammaspyörä on aina osallistunut teknologiseen kehitykseen, saavuttaen nykypäivän ja löytäneet entistä syvempiä sovelluksia kaikissa arkielämän ominaisuuksissamme. ja perustoiminto, siitä ei todennäköisesti luovuta kokonaan tulevaisuudessa. Koko ihmissivilisaatio on olemassaolonsa velkaa hammaspyörälle.
Viitteet
Ginzburg E.G., Golovanov N.F. ja muut Gears. Hakemisto. M .: Mashinostroenie, 1980 .-- 326 s.
G. Sarton, "Johdatus tieteen historiaan", Williams ja Wilkins, Baltimore, 1927
Kokovenäläisen opiskelijoiden tieteellis-käytännön konferenssin "Tieteellisten löytöjen maailmassa" materiaalit / - Uljanovsk :, Valtion maatalousakatemia nimetty P.A. Stolypin, 2012, osa III - 462 s.
B.G. Gafurov. tadžikit. Dushanbe. Irfon. 1989. Osa 1. s. 33-55;
