Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Конические зубчатые передачи представляют собой механизмы для передачи вращательного движения между валами, оси которых пересекаются под определенным углом. В подавляющем большинстве случаев межосевой угол составляет 90 градусов (ортогональные передачи), хотя ГОСТ 19326-73 допускает применение передач с межосевыми углами от 10 до 150 градусов.
Конические пары находят широкое применение в редукторах строительных механизмов: башенных кранов, экскаваторов, бетоносмесителей, подъемников и другого грузоподъемного оборудования. Основное назначение конической передачи в таких механизмах - изменение направления передачи крутящего момента с одновременным преобразованием угловой скорости.
Конические зубчатые колеса классифицируются по форме линии зуба на следующие типы:
По конструкции зубчатого венца конические колеса подразделяются на:
Согласно ГОСТ 1758-81, конические зубчатые колеса изготавливаются с различными степенями точности:
Геометрический расчет конических зубчатых передач выполняется в соответствии с ГОСТ 19624-74 (для прямозубых передач) и ГОСТ 19326-73 (для передач с круговыми зубьями). Основные параметры конического зубчатого колеса:
Передаточное отношение конической зубчатой передачи определяется отношением угловых скоростей или чисел зубьев колес пары:
i = omega1 / omega2 = n1 / n2 = z2 / z1
где:
Согласно ГОСТ 19326-73 и ГОСТ 19624-74, понижающие конические передачи выполняются с передаточными числами от 1 до 10. Предпочтительными к применению являются передаточные числа от 1 до 6,3 по ряду R10 (ГОСТ 8032-84):
Исходные данные: Необходимо спроектировать коническую передачу с частотой вращения на входном валу n1 = 1500 об/мин и требуемой частотой на выходном валу n2 = 375 об/мин.
Решение:
1. Определяем требуемое передаточное отношение: i = n1 / n2 = 1500 / 375 = 4,0
2. Принимаем число зубьев шестерни z1 = 20 (рекомендуемый диапазон 18-30)
3. Определяем число зубьев колеса: z2 = z1 * i = 20 * 4 = 80
4. Проверяем фактическое передаточное число: u = z2 / z1 = 80 / 20 = 4,0
Отклонение от требуемого передаточного отношения отсутствует.
Модуль зубчатого колеса является основным параметром, определяющим размеры зубьев. Для конических зубчатых колес модуль определяется на внешнем (большем) диаметре зубчатого венца. Согласно ГОСТ 9563-60, стандартные значения модулей подразделяются на два ряда:
me = de / z
Исходные данные: Измеренный диаметр окружности выступов da = 104 мм, число зубьев z = 24
1. Для конического колеса внешний делительный диаметр: de = da - 2*ha, где ha = m (высота головки зуба)
2. Приближенно: m = da / (z + 2) = 104 / (24 + 2) = 4 мм
3. Проверяем по таблице: m = 4 мм - стандартное значение 1-го ряда
Для предотвращения подрезания зубьев у основания минимальное число зубьев шестерни определяется в зависимости от передаточного числа и угла профиля:
По твердости рабочих поверхностей зубьев конические колеса подразделяются на две группы:
Качество работы конической передачи определяется правильностью регулировки зацепления, которая контролируется по двум параметрам: пятну контакта и боковому зазору.
Пятно контакта определяется нанесением тонкого слоя краски (сурик, шаброчная паста) на зубья ведущей шестерни с последующим проворачиванием передачи. Правильное пятно контакта должно:
Боковой зазор измеряется индикатором или щупом и составляет для конических передач средней точности:
Регулировка конического зацепления выполняется в следующей последовательности:
Согласно нормативным документам, коническая пара подлежит обязательной замене при наличии следующих дефектов:
При замене конической пары необходимо соблюдать следующие требования:
Обкатка выполняется без нагрузки в течение не менее 2 часов в каждом направлении вращения. Температура масла в редукторе не должна превышать 80 градусов. После обкатки рекомендуется слить масло и промыть редуктор для удаления продуктов приработки.
Замена только одного колеса не рекомендуется и в большинстве случаев недопустима. Конические пары изготавливаются и притираются комплектно, зубья приработаны друг к другу. При замене одного колеса новый зуб не совпадет по профилю с изношенным, что приведет к неправильному зацеплению, повышенному шуму и ускоренному износу обоих колес.
Модуль определяется измерением диаметра окружности выступов и подсчетом числа зубьев. Формула: m = da / (z + 2). Полученное значение округляется до ближайшего стандартного по ГОСТ 9563-60. Для более точного определения рекомендуется измерить толщину зуба штангензубомером на известном диаметре.
Для передач строительных механизмов (крановое и грузоподъемное оборудование) рекомендуется применять колеса 8-й степени точности с твердостью поверхности зубьев 45-55 HRC. Оптимальным является применение сталей 40Х, 40ХН с закалкой ТВЧ или сталей 18ХГТ, 20ХНМ с цементацией и закалкой (твердость 56-63 HRC).
Периодичность контроля определяется условиями эксплуатации и устанавливается инструкцией по эксплуатации оборудования. Для строительных механизмов рекомендуется визуальный осмотр зубьев при каждом техническом обслуживании (ТО-1, ТО-2), измерение бокового зазора при сезонном ТО, полная проверка пятна контакта при капитальном ремонте или при появлении повышенного шума.
Для закрытых конических передач применяются трансмиссионные масла по ГОСТ 17479.2-85. Вязкость масла выбирается в зависимости от окружной скорости: при скорости до 2 м/с - масла с вязкостью 60-90 сСт при 50 градусах (ТМ-3-18, ТМ-5-18), при скорости 2-5 м/с - масла с вязкостью 30-60 сСт (ТМ-3-9, ТМ-5-9). Для тяжелонагруженных передач применяются масла с противозадирными присадками (группы ТМ-5).
Прямозубые конические колеса проще в изготовлении и применяются в тихоходных передачах (до 3 м/с). Колеса с круговыми зубьями обеспечивают более плавное зацепление, меньший шум, повышенную несущую способность и применяются при окружных скоростях до 40 м/с. Для строительных механизмов с переменными ударными нагрузками предпочтительны передачи с круговыми зубьями.
Согласно ГОСТ 19326-73 и ГОСТ 19624-74, понижающие конические передачи выполняются с передаточными числами от 1 до 10. Предпочтительными являются значения от 1 до 6,3. При необходимости получения больших передаточных чисел применяются коническо-цилиндрические или двухступенчатые конические редукторы.
Повышенный шум конической передачи может быть вызван неправильной регулировкой зацепления, износом зубьев, дефектами подшипников или недостатком смазки. Для устранения необходимо: проверить и при необходимости отрегулировать пятно контакта и боковой зазор, проверить уровень и качество масла, осмотреть зубья на предмет износа и повреждений, проверить состояние подшипников. Если регулировка не помогает, требуется замена пары.
Для эффективной работы оборудования рекомендуем также рассмотреть:
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационно-справочный характер. Автор и издатель не несут ответственности за любые последствия использования изложенной информации. Перед проведением работ по расчету, подбору, регулировке или замене конических зубчатых пар необходимо руководствоваться действующими нормативными документами, технической документацией производителя оборудования и привлекать квалифицированных специалистов. Все расчеты и рекомендации приведены для общего ознакомления и не заменяют проектной документации.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.