Zobratu piedziņas: principi, klasifikācijas un rūpnieciskie pielietojumi

1. Ievads

2. Darbības principi

Galvenās priekšrocības

• Precīza un stabila transmisijas attiecība , gandrīz bez slīdēšanas.

• Augsta mehāniskā efektivitāte , parasti 95–99,5%.

• Plašs jaudas un ātruma diapazons , no milivatiem līdz megavatiem.

• Kompakta konstrukcija, kas piemērota ierobežotām uzstādīšanas vietām.

• Ilgs kalpošanas laiks un augsta uzticamība nepārtrauktai darbībai.

3. Kopējā zvejas rīku klasifikācija

1. Spur Gears

• Zobi ir paralēli vārpstas asij; viegli izgatavojams un rentabls.

• Izmanto paralēlo vārpstu piedziņām.

• Piemērots vidēja – zema ātruma un vieglas – vidējas slodzes lietojumiem.

2. Spirālveida zobrati

• Zobi tiek griezti spirāles leņķī, nodrošinot garākas kontaktlīnijas un lielāku kontaktu attiecību.

• Tam ir vienmērīga darbība, zems trokšņa līmenis un augsta kravnesība.

• Plaši izmanto pārnesumkārbās, automašīnās un precīzās iekārtās.

3. Konusveida zobrati

• Paredzēts krustojošām vārpstas piedziņām , parasti 90° leņķī.

• Taisni konusveida zobrati: vienkārša struktūra, zema ātruma lietojumi.

• Spirālveida un hipoīdie konusveida zobrati: lieljaudas, gludas piedziņas transportlīdzekļu asīm un celtniecības tehnikai.

4. Worm Gears

• Izmanto nekrustojas perpendikulārām vārpstām.

• Nodrošina augstu samazināšanas pakāpi un klusu darbību; daži ir pašbloķējoši.

• Izmanto liftos, pacēlājos un indeksēšanas mehānismos.

5. Planētu zobrati

• Kompakts, augsts griezes momenta blīvums un koaksiālā izeja.

• Vairāki zobi sadala slodzi, nodrošinot lieljaudas veiktspēju.

• Izmanto robotikā, jaunos enerģijas transportlīdzekļos un servo reduktoros.

4. Galvenie zobratu projektēšanas parametri

• Modulis (m) – zobu izmēra un slodzes pamatrādītājs.

• Zobu skaits (z) — nosaka transmisijas attiecību:

  i=z1z2

• Spiediena leņķis (α) — standarta vērtība parasti ir 20°.

• Spirāles leņķis (β) – ietekmē gludumu un aksiālo slodzi.

• Transmisijas attiecība (i) — nosaka ātruma un griezes momenta pārveidi.

• Centra attālums (a) – ietekmē montāžu un izturību.

• Sejas platums (b) – tieši ietekmē kravnesību.

5. Zobratu precizitātes pakāpes

• 0–2 : īpaši precīzi, metroloģijai un augstākās klases instrumentiem.

• 3–5 : ātrgaitas precīzas iekārtas.

• 6–8 : vispārējās rūpnieciskās pārnesumkārbas, automobiļu transmisijas.

• 9–12 : Zema ātruma, lieljaudas, lauksaimniecības un kalnrūpniecības tehnika.

• Kumulatīvā augstuma kļūda

• Profila novirze

• Svina novirze

• Radiālais izskrējiens

6. Materiāli un termiskā apstrāde

Tipiski materiāli

• Oglekļa tērauds : 45# tērauds vispārēja pielietojuma zobratiem.

• Leģētie tēraudi : 40Cr, 42CrMo vidēji smagām slodzēm.

• Korpusa rūdīšanas tēraudi : 20CrMnTi, 20CrMo augstas veiktspējas zobratiem.

• Čuguns : pelēkais čuguns, kaļamais čuguns zema ātruma un zemu izmaksu lietojumiem.

• Plastmasa : neilons, POM mazas slodzes, zema trokšņa līmeņa ierīcēm.

Termiskās apstrādes procesi

• Rūdīšana un rūdīšana – uzlabo vispārējo izturību.

• Virsmas sacietēšana – Cieta virsma, stingrs kodols.

• Karburēšana un rūdīšana – augsta virsmas cietība lielām slodzēm.

• Nitrēšana – minimāli kropļojumi, liela nodilumizturība.

7. Ražošanas procesi

• Hobbing – visizplatītākais cilindriskajiem zobratiem.

• Formēšana – piemērota iekšējiem un daudzpakāpju pārnesumiem.

• Skūšanās – mīkstas apdares process, lai uzlabotu precizitāti.

• Slīpēšana – Augstas precizitātes apdare rūdītiem zobratiem.

• Kalšana un ekstrūzija – liela apjoma, augstas stiprības ražošana.

8. Eļļošanas un atteices režīmi

Biežas neveiksmes

• Abrazīvs nodilums – to izraisa slikta eļļošana vai piesārņojums.

• Punktu veidošanās – noguruma kļūme cikliska kontakta sprieguma dēļ.

• Zobu lūzums – pārslodze, trieciens vai materiāla defekti.

• Plastiskā deformācija – zema ātruma, lielas slodzes apstākļos.

• Vērtējums – augstas temperatūras līmes nodilums ātrgaitas piedziņās.

Eļļošanas funkcijas

• Samaziniet berzi un nodilumu

• Atdzesē un izkliedē siltumu

• Aizsargāt pret koroziju

• Samaziniet troksni un pagariniet kalpošanas laiku

9. Rūpnieciskie pielietojumi

• Automobiļi : pārnesumkārbas, diferenciāļi, laika noteikšanas sistēmas.

• Celtniecības tehnika : Ekskavatori, celtņi, veltņi.

• Augstākās klases aprīkojums : darbgaldi, vēja ātrumkārbas, roboti.

• Vispārējā tehnika : Reduktori, sūkņi, ventilatori, konveijeri.

• Dzelzceļa transports : ātrgaitas dzelzceļš un metro.

• Lauksaimniecības un vieglā rūpniecība : kombaini, tekstila un iepakošanas iekārtas.

• Aviācija : gaisa kuģu dzinēji un helikopteru transmisijas.

10. Secinājums