Гипоидная передача

Гипоидная передача — гиперболоидная зубчатая передача с конической начальной и делительной поверхностями зубчатых колёс[1]. В отличие от обычных конических зубчатых передач, начальные конусы которых имеют совпадающие вершины и касаются по общей образующей, вершины начальных конусов гипоидных колес не совпадают, а их оси смещены на величину так называемого «гипоидного смещения». Зубчатые колёса гипоидной передачи в большинстве случаев имеют круговую линию зубьев и всегда пропорционально уменьшающуюся высоту от наружного к внутреннему диаметру. Как и все гиперболоидные передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода, бесшумностью работы, а также повышенной требовательностью к точности монтажа. Передаточное отношение от 1 до 10 (в пределе: до 60).[2]

Гипоидная передача, общий вид
1 — ведомая шестерня,
2 — ведущая шестерня
Оси гипоидной передачи смещены на величину так называемого «гипоидного смещения» Е=kEdm2, где kE — коэффициент гипоидного смещения (обычно kE=0,2—0,3), а dm2 — средний начальный диаметр колеса

Преимущества и недостатки

Преимущества
  • Обеспечивается линейный контакт зубьев шестерни и колеса, благодаря чему передачи обладают большой нагрузочной способностью.[2]
  • Сквозное прохождение вала шестерни под валом колеса позволяет шире применять двусторонние опоры для шестерни (вместо консольного закрепления), которые увеличивают жесткость и нагрузочную способность гипоидных передач.[2]
  • Благодаря наличию дополнительного продольного скольжения между зубьями, гипоидные передачи работают более плавно по сравнению с коническими, отличаются хорошей прирабатываемостью зубьев и меньшей шумностью.[2]
  • Возможность проектирования и изготовления для любого угла скрещивания осей шестерни и колеса.[2]
  • Благодаря тому, что в зацеплении находится несколько пар зубьев, передача может применяться в механизмах высокой точности.[2]

Недостатки
  • Склонность к заеданию рабочих поверхностей зубьев, из-за чего приходится добиваться высокой их твердости (HRC > 40—50) и использовать противозадирные смазки (гипоидные масла).[3]
  • Трудность изготовления из-за сложной формы зубьев.[3]
  • Работа передачи при прямом и реверсивном вращении неодинакова вследствие асимметричности зацепления.[3]

Проверочный расчет

Проверяют передачу по контактной, изгибной выносливостям и по условию отсутствия заедания рабочих поверхностей зубьев.

Применение
Мост с гипоидной передачей и дифференциалом
Задний мост с гипоидной передачей автомобиля ГАЗ-21 «Волга». Низкое расположение карданного вала позволяет уменьшить высоту пола в салоне (или высоту «тоннеля» под карданный вал).

Гипоидные передачи применяются:

  • для привода ведущих осей автомобилей, тракторов, железнодорожных дрезин и локомотивов;
  • в редукторах мотоциклов с карданным приводом;
  • в приводах динамо-машин железнодорожных пассажирских вагонов от осей колёс. В данном случае, гипоидная передача является ускорительной (передаточное отношение в пределах от 1/2,5 до 1/4 при передаваемой мощности 25—25 кВт);
  • для точной передачи вращения в механизмах, машинах и станках, например, в зуборезных автоматах, так как имеют в зацеплении одновременно большое число зубьев;
  • в приборостроении.

В легковых автомобилях широкое распространение гипоидных передач объясняется не только их повышенной нагрузочной способностью и более плавной работой по сравнению с коническими, но также и тем, что благодаря гипоидному смещению оси шестерни относительно колеса можно более низко расположить кузов и тем самым снизить положение центра тяжести автомобиля в целом.

История

В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[4]

В России

В Советском Союзе гипоидные передачи разрабатывались и использовались для грузовых автомобилей (ГАЗ-52, ГАЗ-53, ГАЗ-66 и их модификаций), для ведущих гипоидных мостов, коробок передач и рулевого управления легковых автомобилей (ВАЗ, АЗЛК, автомобили «Волга» и др.). В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи.[5]

См. также

Примечания
  1. ГОСТ 16530-83, 1983, с. 33.
  2. К. М. Писманик. Гипоидные передачи. — М.: Машиностроение, 1964. — С. 226.
  3. В. А. Дмитриев. Детали машин. — Л.: Судостроение, 1970. — С. 792.
  4. «За рулём». — 1976. — № 7. — С. 30.
  5. Technology market — EC-gearing. www.ec-gearing.com. Дата обращения: 7 июля 2017.

Литература
  • ГОСТ 16530-83. ПЕРЕДАЧИ ЗУБЧАТЫЕ; общие термины, определения и обозначения. — официальное. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1983. — 51 с.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.