Изготовление цилиндрических косозубых колес любой сложности на заказ по чертежам Клиента

Справочная информация

Цилиндрическое косозубое колесо — это элемент зубчатой передачи, в котором зубья расположены под углом к оси вращения. Такая конфигурация обеспечивает плавное зацепление и снижает уровень вибраций по сравнению с косозубыми аналогами. Как и в других передачах, колесо — это ведомый элемент пары, а шестерня — ведущий, имеющий меньшее число зубьев. Их отличие — в функциональной роли, а конструктивно они представляют собой однотипные детали с разными размерами и числом зубьев.

Рис.1. Цилиндрическое косозубое колесо

Заготовки для изготовления

В зависимости от назначения и размеров детали применяются различные типы заготовок: поковки свободной или штампованной ковки, стальные отливки, прокат круглого или фасонного сечения, а также цельнотянутые прутки. При серийном производстве используют предварительно обработанные поковки или прутки с припуском под мехобработку. Для высокоточных передач (например, редукторов и приводов) заготовка подвергается нормализации или улучшению для снятия остаточных напряжений.

Материалы изготовления

Наиболее часто применяются легированные конструкционные стали: 40Х, 40ХН, 20ХНМ, 18ХГТ, 12ХН3А, а также углеродистые стали 45 и 50. Для особо ответственных передач применяются цементуемые стали (20Х2Н4А, 18ХГТ) или азотируемые (38Х2МЮА). В условиях повышенного износа или ударных нагрузок используют закалённые и шлифованные зубья с твёрдостью до 58–62 HRC. В неответственных и тихоходных механизмах могут применяться чугуны и бронзы.

Характеристики при проектировании

При проектировании цилиндрических косозубых колёс учитываются следующие параметры:

– угол наклона зуба (β) — обычно 8–25°, определяет плавность зацепления и осевую силу;

– модуль (m) — характеризует размеры зубьев, выбирается по ГОСТ 9563-60 и ГОСТ 13755-81;

– число зубьев (z) — влияет на передаточное число и контактное напряжение;

– ширина венца (b) — задаёт несущую способность передачи;

– угол давления (α) — стандартно принимается 20°, при высоких нагрузках — 25°;

– коэффициент перекрытия — для косозубых передач превышает 1, что обеспечивает плавность и снижение динамических нагрузок;

– допуски и посадки — определяются по ГОСТ 1643-81, в зависимости от требуемого класса точности (6–8 для промышленных передач, 4–5 для точных механизмов).

Кроме того, проектировщик рассчитывает контактные и изгибные напряжения, определяет смазочную систему, материал пары и способ термообработки.

Характеристики при выборе

При выборе косозубого колеса учитывают:

– передаваемый крутящий момент и скорость вращения;

– требуемую плавность хода и уровень шума;

– допустимую осевую нагрузку, создаваемую углом наклона зуба;

– условия смазки и охлаждения;

– материал сопряжённой шестерни и особенности монтажа.

Для редукторов с частыми пусками и остановками выбирают сталь повышенной вязкости, для высокоскоростных приводов — материалы с высокой поверхностной твёрдостью.

Преимущества:

Преимущества:

– плавная и бесшумная работа за счёт постепенного входа зубьев в зацепление;

– повышенная нагрузочная способность по сравнению с косозубыми колёсами;

– возможность передачи больших моментов при меньших габаритах;

– высокая точность при шлифовке зубьев.

Недостатки:

– наличие осевой составляющей силы, требующей установки упорных подшипников;

– более сложная и дорогая технология нарезки зубьев;

– повышенные требования к соосности валов и жёсткости корпуса.

Применение

Косозубые цилиндрические колёса применяются в редукторах, коробках передач, приводах насосов, компрессоров, транспортёров, станках, энергетических установках и металлургическом оборудовании. Они используются в механизмах, где требуется плавность, тишина и равномерная передача нагрузки: автомобилестроение, авиация, судостроение, машиностроение, подъёмно-транспортная техника, роботизированные комплексы.

В промышленности косозубые передачи работают в масляных ваннах, редукторах с постоянной смазкой, при температурах от –40 до +120 °С, с длительным ресурсом и минимальными колебаниями скорости.