Ozubené převody – seminární (ročníková) práce

 

   Otázka: Ozubené převody, pastorek

   Předmět: Strojírenství, Fyzika

   Přidal(a): Jakub Hřeben

 

Anotace

Tato práce si klade za cíl popsat vám a seznámit vás s druhy ozubených převodů a jejich výrobou. Model a výkres byl proveden v programu solid edge.

 

Annotation

This work aims to describe you and introduce you to the kinds of gears and their fabrication. The model and drawings were made ​​in the program Solid Edge.

 

1. Úvod

Ozubená kola přenášejí kroutící momenty bezprostředně z jednoho hřídele na druhý .Přenos sil je tvarovým stykem a bez prokluzu. Dvojicí ozubených kol je možné dosáhnout požadovaného převodu při změně kroutícího momentu, počtu otáček a smyslu otáčení. Jedná-li se o jednoduchý převod, pak se menší z kol se nazývá pastorek.

 

2. TVARY ZUBŮ

2.1 Valivé křivky

Při přenosu sil se boky zubů vzájemně po sobě odvalují bez prokluzu, aby opotřebení, ztráty třením a vznikající hluk byly co nejnižší. Dále pak obvodové rychlosti roztečných kružnic obou kol během otáčení musejí být stejné (základní pravidlo odvalování). Boky zubů jsou tvořeny valivou křivkou evolventou nebo cykloidou. Pro obecnou konstrukci strojů se volí evolventa (křivka vzniklá metodou „odvinuté niti“). Vzniká tehdy když se odvaluje přímka po kružnici.Bok zubu je malou částí evolventy. Cykloida vzniká odvalováním (kutálením) valivé kružnice po základní kružnici.Cykloidní ozubení pracuje přesněji.Je ovšem citlivější vůči změnám vzdálenosti os.Většinou se užívá v hodinářském průmyslu.Nástroje pro výrobu mají klenuté boky.

 

2.2 Ozubený hřeben   

– jestliže budeme zvětšovat roztečný průměr kola s evolventním ozubením nade všechny meze, přejde roztečná kružnice v přímku.

– vznikne ozubený hřeben s přímými boky zubů, které svírají s normálou roztečné přímky úhel α.Je to tzv.úhel záběru, který je u evolventního ozubení α=20°

– je uveden na ozubárenských strojích

 

2.3 Vznik boku zubu

Jestliže uvažujeme ozubený hřeben jako obrážecí nástroj , vytvoří jeho břity v polotovaru ozubeného kola po krocích evolventní tvar boků zubů, když se pootáčí polotovarem kola po každém zdvihu hřebenového nástroje o stejný rozměr „a“ doleva (znázornění vzniku boku zubu u levého zubu).

 

3. ROZDĚLENÍ A POUŽITÍ

Převody

  • převod momentu síly
  • změna osy nebo směru otáčení
  • přenos kroutícího momentu mezi mimoběžným osami
  • změna pohybu z otočného na přímý nebo opačně s ozubeným hřebenem

 

3.1  Jednoduchý převod

Jednoduchý převod se skládá z dvojice kol, zpravidla z malého (pastorek) a velkého ozubeného kola. Dvě vzájemně zabírající kola se také nazývají jednoduché soukolí.

 

3.2  Složený převod

Složený převod je převod, kdy je v záběru více několik dvojic ozubených kol.Je-li v záběru několik dvojic kol, nazýváme toto soukolím složeným.

 

3.3  Pár ozubených kol         

  Když jsou dvě ozubená kola vzájemně v záběru hovoříme o páru ozubených kol neboli soukolí. Pod pojmem převod rozumíme pár kol s příslušnými hřídeli.              

                                                                                                                         

3.4  Použití

Pastorek má nekonečné možnosti použití.

 

Přímé aplikace použití:

  • Automatická převodovka
  • Diferenciál
  • Převodovka (obecný popis)
  • Manuální převodovka
  • Nápravová převodovka
  • Planetová převodovka
  • Reduktor
  • Rozvodovka
  • Synchronizovaná převodovka

 

4. DRUHY

Slouží k přenosu kroutícího momentu mezi rovnoběžnými osami.Rozlišujeme čelní kola s přímím,šikmým,vnitřním nebo vnějším ozubením.

 

4.1 Čelní kola s přímými zuby

Zabírá zpravidla jen jeden zub.Otáčení není již tak rovnoměrné jako u šikmého ozubení, proto kola běží hlučněji. Nevznikají však u něj axiální síly.

 

4.2 Čelní kola s šikmými zuby

Zuby jsou skloněny pod úhlem β=8°až 20° k ose hřídele.V normálovém řezu kolmém na boky zubů mají zuby profil normálního evolventního ozubení.Zuby mohou mít levé i pravé stoupání.Zub šikmého ozubení je při záběru zatěžován postupně a opět postupně odlehčován.Vždy zabírá několik zubů současně, proto zabírají tyto převody měkce a bez hluku.Lze je vystavit vyššímu zatížění.Šikmé zuby generují axiální sílu,kterou musí zachycovat ložiska

 

4.3 Čelní kola se šípovými zuby

Dvě čelní kola se šikmým ozubením se společně sešroubovávají. axiální síly obou části kola se vzájemně ruší.Uplatnění při přenosu největších kroutících momentů,například v lodních převodech vždy zabírá několik zubů současně, proto zabírají tyto převody měkce a bez prokluzování.

 

4.4 Kuželová kola

Slouží k přenosu kroutícího momentu mezi různoběžnými hřídeli,zpravidla pod úhlem 90. U hypoidních kuželových kol jsou osy hřídelů mimoběžné a tak je v záběru více zubů(velký stupeň překrytí).Tato kola běží zvlášť klidně.Pastorek (menší kolo) může mít malý počet zubů, což dovoluje realizovat velké převodové poměry.

 

4.5 Šroubová kola

Jsou to čelní kola s šikmým ozubením,jejichž hřídele jsou mimoběžné.Boky zubů provádějí vedle valivého pohybu ještě kluzný pohyb, protože se při záběru našroubovávají do sebe.Tímto soukolím se dají přenášet jen velmi malé síly při vysokých otáčkách

 

4.6 Šnekový převod

Spojuje mimoběžné hřídele pod úhlem 90°. umožňuje velké převodové poměry a působí s jednoduchými šneky samosvorně.Šnek je hnací část, podobá se pohybovému šroubu s trapézovým závitem(profil ozubeného hřebenu).Šnek pohání šnekové kolo.Může být jednoduchý a vícechodý a pravochodý nebo levochodý.Při jedné otáčce jednochodého šneku se šnekové kolo pootočí o jeden zub.Šneková soukolí mají tichý chod a mohou přenášet velké výkony.

 

5.  VÝROBA OZUBENÝCH KOL

Využití a životnost ozubeného kola závisí na kvalitě výroby ozubení. Důležitá je geometrická přesnost tvaru a kvalita povrchu boku zubů. Výroba ozubených kol je poměrně složitý technologický problém, protože tvar ozubeného kola je složitý a je přesně definován jeho funkcí. Ozubená kola vyrábíme celou řadou různých metod a postupů, které se liší především produktivitou, přesností, náklady i nároky na speciální stroje.

 

5.1 Tvarové frézování

Vyrábí se podsoustruženými kotoučovými frézami. Břity mají profil zubových mezer.

 

5.2 Odvalovací frézování

Při tomto způsobu se vyrábí mezery plynule po celém obvodu obrobku.Fréza má tvar šneku.

 

5.3 Odvalovací obrážení

Mezery mezi zuby jsou obráženy obrážecím kotoučovým nástrojem, který má tvar čelního kola s přímým ozubením. Ozubené kolo se pohybuje ve vztahu k nástroji jako dvojice spoluzabírajících ozubených kol

 

5.4  Odvalovací broušení

Broušení zlepšuje kvalitu povrchu boku zubů. Převodovky s vysokými obvodovými rychlostmi jsou tak méně hlučné při nízkém opotřebení boků zubů

 

6. ZÁVĚR

Při tvorbě této práce jsem se seznámil s ozubenými převody.V textu jsou popsány druhy ozubených kol,převody a výrobní procesy.

 

7. POUŽITÉ ZDROJE

  7.1 Literatura 

  • Jaroslav Kletečka-Petr Fořt: Technické kreslení, Brno,Komputer Press, a.s. 2007

7.2 Další  zdroje informací  

  • Wikipedie: Kategorie Ozubené kolo- Wikipedie, otevřená encyklopedie
  • http://cs.wikipedia.org/wiki/Ozubene _kolo
  • Wikipedie: Kategorie Výroba ozubených kol-Wikipedie,otevřená encyklopedie
  • http://cs.wikipedia.org/wiki/Výroba_ozubenych_kol
  • Seminárky: Kategorie Převod ozubenými koly, http://www.seminarky.cz

 

8. SEZNAM POUŽITÉHO SOFTWARE 

Microsoft Corporation: Microsoft Office Word 2003

Siemens PLM software.inc:Solid edge





Další podobné materiály na webu: