WALCOWE PRZEKŁADNIE

CZOŁOWE WEWNĘTRZNE

Czołowa przekładnia walcowa
wewnętrzna składa się z:

1)walcowego

koła

o

uzębieniu

zewnętrznym (z zębami prostymi lub
śrubowymi),

2)walcowego

koła

o

uzębieniu

wewnętrznym (z zębami prostymi lub
śrubowymi).

I. Ogólna

charakterystyka.

O

2

O

1

2

1

Współpraca zębów takich kół jest
bardzo korzystna, ponieważ wypukłe
zarysy zębów koła zewnętrznego 1
współpracują z wklęsłymi zarysami
zębów koła wewnętrznego 2. Wynikają
stąd następujące zalety:

a) bardzo duża sprawność,
b)większa wytrzymałość na naciski

powierz-chniowe,

c) mniejsze zużywanie się zębów,
d)występuje znaczny stopień pokrycia,
e) przekładnia ma zwartą budowę.

Najistotniejsze wady to:

a) obróbka

kół

o

uzębieniu

wewnętrznym jest bardzo uciążliwa;
szczególnie szlifowanie,

b) uzyskanie

dużej

gładkości

powierzchni jest dość trudne, a przez
to pogarsza się współczynnik tarcia i
występuje silniejsze zużywanie się
zębów,

• pomiary parametrów zębów w kole o

uzę-bieniu

wewnętrznym

są

utrudnione.

Przy zbyt małej różnicy między liczbą
zębów kół o wewnętrznym i zewnętrznym
uzębieniu występuje tzw. interferencja
zębów. Polega ona na tym, że wierzchołki
zębów koła o uzębieniu zewnętrznym
przy wychodzeniu z pracy zaczepiają o
głowy

zębów

koła

o

uzębieniu

wewnętrznym,

uniemożliwiając

współpracę.

II. Interferencja

zębów.

Dla zębów normalnych bez korekcji
różnica zębów dla uniknięcia interferencji
powinna wynosić:





10

9

z

z

min

1

2











15

z

z

min

1

2





Pamiętać jednak należy, że przy tej
różnicy, koła można zamontować jedynie
przez wsu-nięcie poosiowe mniejszego
koła.

Gdybyśmy chcieli wprowadzić mniejsze
koło promieniowo, wówczas:

Mniejsza różnica może być
zastosowana przy użyciu zębów niskich.

III.Korekcja

zazębienia.

Gdy małe koło ma liczbę zębów
mniejszą od granicznej, wywołuje to
konieczność zastoso-wania korekcji w
kole o uzębieniu wewnę-trznym, a więc
występuje korekcja X-X.

PRZEKŁADNIE OBIEGOWE I

PLANETARNE

Przekładnią

obiegową

nazywamy

przekładnie o ruchomych osiach kół, w
której wszystkie elementy składowe
wykonują wzajemne względem siebie
ruchy. Składa się ona z:

1. koła centralnego

C

zwanego

słonecznym,

2. satelity

S

,

3. jarzma

J

,

4. koła zębatego o uzębieniu

wewnętrznym

W

.

Jeżeli jeden z elementów przekładni
obiegowej

zostanie

konstrukcyjnie

unieruchomiony, to wówczas mamy do
czynienia z

przekładnią planetarną

.

W

C

J

S

S

Przekładnia taka stosowana jest w
mecha-nizmach typu CON-SPEED w
sterowaniu prędkością prądnic wałowych
na statku.

Rozróżnia się trzy podstawowe układy
przekładni planetarnych, czyli przekładni
o ruchomych osiach kół.

1)

2)

3)

W

W

W

J

S

S

S

J

J

C

C

C

W przekładni obiegowej planetarnej
zastoso-wano zwiększenie liczby dróg
przenoszenia napędu jako konsekwencję
zasady

optymal-nego

obciążenia.

Prowadzi to do podziału obciążenia na
kilka

występujących

równolegle

mniejszych

obciążeń.

Dzięki

temu

uzyskuje się:

a) zmniejszenie

gabarytów

przekładni,

b) zmniejszenie

wymiarów

kół

zębatych,

c) zwiększenie

sprawności

zazębienia,

d) zwiększenie przenoszonej mocy

do 20 MW.

PRZEKŁADNIE STOŻKOWE

zęby
proste

łukowe

śrubow
e

Koła zębate stożkowe, których
teoretyczne linie zębów są liniami
prostymi

przechodzą-cymi

przez

wierzchołek

stożka

podziałowego

nazywamy

kołami

stożkowymi

prostymi (z zębami prostymi).

1.

Koło, których proste

linie zębów nie prze-

chodzą przez wierzchołek stożka, lecz na
rozwinięciu stożka podziałowego są
styczne do okręgu współśrodkowego,
nazywa

się

kołami

stożkowymi

skośnymi (z zębami skośnymi).

2.



m

3.

Jeżeli linie zębów na rozwinięciu stożka
podziałowego są łukami kołowymi, to
koła nazywamy kołami stożkowymi
łukowymi (z zębami łukowymi).

a)

b)

Rozkład naprężeń dociskowych:

a) przy zębach prostych i

śrubowych,

b)przy zębach łukowych.

Stożkowa przekładnia czołowa służy do
przenoszenia ruchu obrotowego przy
skrzyżowanych osiach, przy czym zęby
mogą mieć linie proste, skośne lub
łukowe.

Podobnie jak to jest w czołowych
przekładniach

walcowych

w

przekładniach stożkowych o zębach
skośnych

lub

łukowych

występuje

większy stopień pokrycia, co zapewnia
lepszą współpracę zębów.



d

e1

d

e

2

d

m

r

e1

r

e2

O

C

Sc

1

Sc

2



1



2

O

1

O

2

W stożkowych kołach zębatych
podstawo-wymi powierzchniami są stożki
podziałowe,

które

na

ogół

są

równocześnie stożkami tocznymi. Stożki
podziałowe są określone przez pół-kąt
podziałowy



1

,



2

i przez średnicę

podstawy stożka podziałowego

d

e1

,d

e2

.

Wszelkie zagadnienia geometryczne
doty-czące wymiarów zębów (a więc i
korekcji uzębienia) rozpatruje się na
powierzchniach

stożków

czołowych

Sc

1

,Sc

2

(dopełniających),

które

są

uproszczeniem powierzchni kulistych, na
których odbywa się zazębienie.

Kąt

między

osiami

obrotów

kół

stożkowych



może wynosić:

.

1  = 90°,

.

2 <90

.

3 >90.

Wielkość kątów stożków podziałowych



1

,



2

, współpracujących kół zębatych

zależy z jednej strony od kąta



, a z

drugiej strony strony od liczby zębów
obydwu współpracujących kół, czyli od
przełożenia przekładni

i

.

W przypadku kół o skośnej lub łukowej
linii zębów do obliczeń przyjmuje się
średnicę średniej podstawy występującą
w połowie szerokości wieńca średnicy
podziałowej:

gdzie

m

tm

- moduł czołowy średni.

tm

m

m

z

d





Geometrycznie najważniejszym
okręgiem

podziałowym

jest

okrąg

zewnętrznej

podstawy

stożka

podziałowego:
gdzie:

m

te

-moduł czołowy

zewnętrzny.

te

e

m

z

d





Moduł czołowy średni

m

tn

:

m

nn

tn

cosβ

m

m 

gdzie

m

nn

– moduł normalny średni,



m

– nominalny kąt pochylenia linii zęba

(wy-stępujący w połowie szerokości
wieńca).

Kąt



1

obliczamy

na

podstawie

schematyczne-go rysunku wychodząc z
założenia,

że

długość

tworzących

łączących

środek

przekładni

z

centralnym biegunem zazębienia jest
wspólną wielkością obydwu stożków
podziałowych.

W celu wyznaczenia zależności między
pół-kątem

stożka

podziałowego

a

przełożeniem przekładni rozpatrzymy
przypadek ogólny w którym

 

90

.

O

1

O

2

d

e

1

C

d

e2





1



2

z

2

·m

te

2

z

1

·m

te

2

O

1

2

1

z

z

i

σ





OC

C

O

sinσ

ΔOCO

1

1

2









OC

C

O

σ

Σ

sin

sinσ

ΔOCO

2

1

2

2









2

m

z

C

O

te

1

1





2

m

z

C

O

te

2

2





1

1

sinσ

C

O

OC

1

te

1

1

1

sinσ

2

m

z

sinσ

C

O

OC













1

te

2

σ

Σ

sin

2

m

z













1

te

2

1

te

1

σ

Σ

sin

2

m

z

sinσ

2

m

z

























1

2

1

1

σ

Σ

sin

z

sinσ

z









1

2

1

1

sinσ

z

σ

Σ

sin

z













1

1

2

1

sinσ

z

z

σ

Σ

sin











1

1

1

2

sinσ

σ

Σ

sin

z

z







i

1





1

1

2

1

σ

Σ

sin

sinσ

z

z

i











cosα

sinβ

cosβ

sinα

β

α

sin











cosΣ

sinσ

cosσ

sinΣ

sinσ

z

z

1

1

1

2

1









1

1

cosσ

:

/

cosσ

:

/

1

1

1

1

1

1

2

1

cosσ

cosΣ

sinσ

cosσ

cosσ

sinΣ

cosσ

sinσ

z

z









cosΣ

tgσ

sinΣ

tgσ

z

z

1

1

2

1







cosΣ

tgσ

z

sinΣ

z

z

tgσ

1

1

1

2

1













sinΣ

z

cosΣ

tgσ

z

z

tgσ

1

1

1

2

1













W ten sposób wyraziliśmy przełożenie
za pomocą tangensa pół-kąta



1

stożka

po-działowego. Analiza tego wzoru
pokazuje bardzo istotne ograniczenia w
maksymalnym przełożeniu tego typu
przekładni.

0

cos90

1

sin90

90

Σ

Dla













1

2

1

tgσ

z

z

i





cosΣ

z

z

sinΣ

z

tgσ

1

2

1

1









W kołach zębatych stożkowych zęby
nacinane

są

na

stożku

ściętym

natomiast zarys jest ewolwentowy w
każdym przekroju prostopadłym do osi
stożka.

Wymiary

poprzeczne

zęba

zmniejszają się ku wierzchołkowi stożka;
z tego też względu wykonywanie
uzębień

kół

stożkowych

wymaga

specjalnych obrabiarek.

Istotną zaletą przekładni stożkowej jest
możliwość

przenoszenia

ruchu

obrotowego

i

związanego

z

nim

obciążenia pod zadanym kątem.

Do wad

zaliczamy:

1. mniejsza dokładność wykonania,

2. konieczność

jednostronnego

łożyskowa-nia jednego z kół,

3. naciski z reguły koncentrują się w

pobliżu zewnętrznej średnicy,

4. występuje zwiększone obciążenie

łożysk

również

w

kierunku

wzdłużnym,

5. ograniczona wielkość przełożenia

i5, a w zasadzie i4,5.

Wymienione wady powodują to, że
czołowe

przekładnie

stożkowe

są

stosowane do przenoszenia niezbyt
dużych obciążeń z małymi prędkościami
obwodowymi.