8.1. Основные характеристики. Достоинства и недостатки

Зубчатая передача – это механизм, в котором движение передается и преобразуется за счет зацепления зубьев.

Передача вращательного движения с изменением угловых скоростей и вращательных моментов осуществляется парой зубчатых колес. В машиностроении колесо с меньшим числом зубьев называется шестерней, в приборостроении – трибом. Большее из колес, входящих в зацепление, называется колесом. У зубчатого колеса условно различают тело, или основание (диск со ступицей), и зубчатый венец, отделяемый от тела поверхностью впадин зубьев.

Зубчатые передачи применяются в большинстве машин и приборов в широком диапазоне мощностей (до 300 МВт), скоростей (до 200 м/с), вращательных моментов (до 107 Н·м) и передаточных отношений.

Достоинствами зубчатой передачи являются:

· высокая нагрузочная способность при малых габаритах;

· высокая долговечность и надежность в работе;

· постоянство передаточного отношения (отсутствие проскальзывания);

· возможность применения в широком диапазоне мощностей, скоростей, вращательных моментов и передаточных отношений.

Недостатками зубчатой передачи являются:

· необходимость высокой точности изготовления и монтажа;

· сравнительно сложная технология изготовления;

· значительный шум и большие динамические нагрузки при высоких скоростях (за исключением гиперболоидных зубчатых передач).

В зубчатых передачах общего назначения окружные скорости могут достигать значений до 20–30 м/с. В зубчатых передачах высокой точности изготовления окружные скорости достигают значений:

· до 50 м/с – в гиперболоидных зубчатых передачах;

· до 75 м/с – в конической прямозубой передаче;

· до 200 м/с – в цилиндрических косозубой и шевронной передачах.

Коэффициент полезного действия цилиндрических и конических зубчатых передач лежит в пределах 97…99,5%; КПД гиперболоидных зубчатых передач лежит в более широких пределах (50…98 %).

Наибольшей нагрузочной способностью обладают косозубая и шевронная цилиндрические зубчатые передачи.

Передаточные отношения цилиндрических и конических зубчатых передач могут достигать значений до 7 (10), а в шевронной цилиндрической передаче – до 20. Более высокие передаточные отношения среди силовых зубчатых передач (до 100) имеют гиперболоидные зубчатые передачи.