Гипоидная передача
1 — ведомая шестерня,
2 — ведущая шестерня, H — гипоидное смещение.
Гипо́идная переда́ча — 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 изготовления и монтажа. Передаточное отношение от 1 до 10, максимально до 60[2].
Преимущества и недостатки[править | править код]
Преимущества[править | править код]
- Обеспечивается линейный контакт зубьев шестерни и зубчатого колеса, благодаря чему передача обладают большой нагрузочной способностью[2].
- Так как оси шестерни и колеса не пересекаются, это позволяет шире применять двусторонние опоры для вала шестерни (вместо консольного закрепления в конической передаче), которые увеличивают жёсткость 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 произвольного угла скрещивания осей шестерни и колеса[2].
- Благодаря тому, что в зацеплении одновременно находится несколько пар зубьев, передача может применяться в механизмах высокой точности[2].
Недостатки[править | править код]
- Склонность к образованию задиров на рабочих поверхностях зубьев, из-за чего приходится изготавливать из металла с высокой твердостью (HRC > 40—50) и использовать специальные противозадирные смазки (так называемые гипоидные масла)[3].
- Трудность изготовления из-за сложной формы зубьев и повышенной точности[3].
- Работа передачи при прямом и реверсивном вращении имеет различное трение вследствие асимметричности зацепления[3].
Проверочный расчет[править | править код]
Проверяют передачу по контактной, изгибной выносливостям и по условию отсутствия заедания рабочих поверхностей зубьев.
Применение[править | править код]
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 и меньшим шумом по сравнению с коническими, но также и тем, что благодаря гипоидному смещению оси шестерни относительно колеса можно более низко расположить дно кузова и, тем самым, снизить положение центра тяжести автомобиля в целом, но, с другой стороны, чем больше коэффициент гипоидного смещения, тем ниже КПД передачи.
История[править | править код]
В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard[4].
В СССР[править | править код]
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 России[править | править код]
В настоящее время в России разрабатываются улучшенные версии гипоидной передачи[5].
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ ГОСТ 16530-83, 1983, с. 33.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Писманик К. М. Гипоидные передачи. — М.: Машиностроение, 1964. — С. 226.
- ↑ 1 2 3 Дмитриев В. А. Детали машин. — Л.: Судостроение, 1970. — С. 792.
- ↑ «За рулём». — 1976. — № 7. — С. 30.
- ↑ Technology market — EC-gearing (англ.). www.ec-gearing.com. Дата обращения: 7 июля 2017. Архивировано 20 июня 2017 года.
Литература[править | править код]
- ГОСТ 16530-83. Передачи зубчатые; общие термины, определения и обозначения.. — официальное. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1983. — 51 с.
Ссылки[править | править код]
- Гипоидная передача // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.