Детали, на поверхности которых нанесены зубья, называют зубчатыми колесами, причем если диаметр этих колес небольшой, то их чаще называют шестернями.

Рис. 101. Зубчатые передачи» о —цилиндрическая; б—коническая; в —червячная

Зубчатые колеса, у которых зубцы нарезаны на наружной поверхности обода, называют зубчатыми колесами с внешним зацеплением. Колеса, у которых зубцы нарезаны с внутренней стороны обода, носят название зубчатых колес с внутренним зацеплением. Зубчатое колесо, передающее движение, называется ведущим, а колесо, воспринимающее движение, называется ведомым.

Рассмотрим основные элементы и положения, определяющие зацепление зубчатых колес (рис. 102). Диаметр окружности, по которой происходит касание зубьев, называют начальной, или делительной, окружностью (Dn.o).

Отношение диаметров начальных окружностей ведущего и ведомого колес называют передаточным числом. Если передаточное число больше единицы, т. е. передача идет с большего на меньшее колесо, такая передача является ускорительной. Если передача осуществляется с малого колеса на большое, то ее называют замедляющей. В этом случае передаточное число меньше единицы. Так как число зубьев пропорционально диаметрам колес, передаточное число может быть определено как отношение числа зубьев ведущего и ведомого колес. Промежуток между двумя соседними зубьями называют впадиной.

Толщиной зуба считается размер, измеренный по делительной окружности. Боковые стороны зубьев представляют собой правильную кривую поверхность, выполненную по эвольвенте и обеспечивающую касание зубьев без их защемления.

Суммарную величину толщины зуба и ширины впадины называют шагом Т зубчатого зацепления и определяют ее как произведение величины модуля и постоянного числа я, равного 3,14, т. е. Т = 3,14 т.

Все размеры зубьев определяют в зависимости от так называемого модуля зацепления т. Величина модуля, измеряемая в миллиметрах, равна Т

Рис. 102. Зубчатое зацепление и основ ные элементы зуба

Толщина зуба в колесах с обработанными зубьями берется равной половине шага Т, при этом допуск на неточность изготовления всегда устанавливают в сторону уменьшения толщины зуба и увеличения ширины впадины. В зубчатых колесах с нормальными зубьями высота головки Иг берется равной значению модуля; высота ножки зуба Я2 принимается несколько больше модуля -примерно 1,2 т. В результате при зацеплении зубьев они не встают в распор и обеспечивают радиальный зазор 0,2 т.

Диаметр начальной окружности равен произведению модуля на число зубьев, т. е. DH.0 = ml. Исключение составляет коррегирован-ное т. е. исправленное, зацепление, где соотношения эти несколько

Диаметр колес, замеренный по наружной кромке зубьев называют пиаметром выстуров, а диаметр, замеренный по углублению впадин называют диаметром по впадинам.

Расстояние между центрами осей двух сцепленных колес называют межцентровым расстоянием. Оно равно половине произведения модуля на суммарное количество зубьев обоих колес.

Значение всех этих основных величин во многом помогает определять основные данные зубчатых колес при сильном износе зубьев. Замерив, например, межцентровое расстояние и сосчитав количество зубьев шестерен, всегда можно подсчитать величину модуля.

Замерив высоту зуба и зная, что эта высота должна быть равна 2, 2т, можно найти величину модуля.

Значение модуля также можно проверить, разделив диаметр колеса по зубу на количество зубьев, увеличенное на два.

Цилиндрические передачи. Если на цилиндрической поверхности зубья колеса расположены параллельно его оси, то такие колеса называют колесами спрямым зубом. Если же направление зубьев наклонное, то колеса называют косозубыми. Встречаются колеса, в которых зубцы расположены в «елочку» —так называемые шевронные колеса. Сравнительно часто зубья выполняются по винтовой линии.

Все эти сложные направления зубьев предусматривают увеличение длины зуба и увеличение количества зубьев, одновременно находящихся в зацеплении, благодаря чему передачи работают спокойнее и способны передавать большие усилия.

Конические передачи. Если в цилиндрической передаче толщина зуба одинакова по всей его длине, то в конических колесах толщина зуба уменьшается по мере приближения к оси колеса. Поэтому в конических колесах различают два модуля: большой, определяемый по большому диаметру, и малый, определяемый по малому диаметру колеса.

Угол между осевыми линиями двух сцепляющихся конических колес в большинстве случаев бывает равным 90°, однако он может быть как больше, так и меньше 90°.

Угол конусной поверхности, образуемый линией касания зубьев сцепленных конических колес, называют углом начального конуса.

Все основные понятия —модуль, шаг, начальная окружность, диаметры по зубу и по впадине, толщина зуба, ширина впадины и т. д. —в конических колесах аналогичны цилиндрическим колесам.

Червячная передача состоит из червяка, червячной шестерни или кодеса.

Червяк имеет вид цилиндрического тела, на поверхности которого сделана винтовая нарезка. Профиль нарезки представляет собой прямой зуб соответствующего модуля. Количество нарезок на одном червяке может быть различно; в зависимости от этого и червяки бывают одно-, двух- и многозаходные. По направлению винтовой нарезки червяки бывают с правой нарезкой и с левой. Червячное колесо имеет форму диска, на цилиндрической поверхности которого нарезаны винтовые зубья. Передаточным числом червячной передачи называется отношение числа зубьев шестерни к числу заходов червяка. Так как количество заходов червяка во много раз меньше числа зубьев на шестерне, то червячная передача имеет большое передаточное число.

Величина угла наклона винтовой нарезки червяка имеет большое значение в работе передачи. Если угол наклона невелик и не выходит за пределы 4—5°, то червячная передача обладает свойством самоторможения.

Самотормозящая передача допускает движение лишь при условии, что ведущим элементом будет червяк, а ведомым —червячное колесо. Заставить вращаться червяк посредством вращения колеса в этом случае не представляется возможным. Благодаря этому ценному свойству самотормозящая червячная передача нашла широкое распространение в механизмах крана, преимущественно в механизмах подъема стрелы.

При большом угле наклона винтовой нарезки червяка червячная передача теряет свойство самоторможения и допускает передачу в обратном направлении, т. е. передачу, когда ведущим элементом является колесо, а ведомым—червяк. В этом случае осуществляется ускорительная передача с большим передаточным числом.

Материалом для червяка чаще всего служит сталь, а для червячных колес — бронза, чугун, а в отдельных случаях и неметаллические материалы, как-то: текстолит и другие специальные пластмассы.

В процессе работы червячных передач возникают большие силы трения на рабочих поверхностях, поэтому во избежание задиров поверхности соприкасания должны быть тщательно обработаны и обеспечены условия хорошей смазки. Термическая обработка, шлифовка рабочих поверхностей, хорошая их смазка — все это значительно улучшает условия работы передачи, снижает износ зубьев, удлиняя срок работы червячной передачи.

Цепные передачи предназначены для передачи движения между параллельными валами, отстоящими друг от друга на значительном расстоянии. Цепная передача осуществляется ведущей и ведомой звездочками при помощи третьего элемента —цепи. Звездочка, передающая движение, называется ведущей, а звездочка, воспринимающая движение, — ведомой.

Передаточным числом в цепной передаче является отношение числа зубцов ведущей звездочки к числу зубцов ведомой, при этом передача может быть как замедлительной, так и ускорительной. В отличие от зубчатой в цепной передаче обе соединенные цепью звездочки вращаются в одну и ту же сторону.

Исходным размером для цепей является величина шага цепи, т. е. размер между осями двух соседних втулок; в зависимости от этого размера устанавливаются все остальные размеры цепи. В качестве приводных наиболее часто применяются втулочно-роликовые цепи (рис. 103, а). Они состоят из наружных звеньев: двух пластин, в отверстия которых впрессованы валики, и внутренних звеньев — двух пластин, в отверстия которых впрессованы втулки.

На втулку внутреннего звена свободно садится ролик, воспринимающий на себя усилия от зубьев звездочек. При соединении наружных и внутренних звеньев образуется цепь с хорошими и прочными шарнирными соединениями. Аналогичные цепи, но без роликов, носят название втулочных цепей.

На рис. 103, б показана цепь механизма передвижения крана ПК-6.

При передаче больших усилий применяют цепи двухрядные и многорядные. В целях предохранения от быстрого износа цепи должны быть хорошо смазаны. В быстроходных передачах цепи заключают в кожуха и смазка подается непрерывно от специальных смазочных устройств— капельных и приводных масленок.

Рис. 103. Приводные втулочно-роликовые цепи:
а — втулочно-роликовая цепь; б—цепь механизма передвижения крана ПК-6; 1 — наружные пластины; 2 — втулка; 3 — внутренние пластины; 4 — валик; 5 — шайба