ВИДЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………3 стр.

2. История возникновения зубчатого колеса…………………………….4 стр.

3. Виды зубчатых передач…………………………………………………7 стр.

4. Заключение………………………………………………………………9 стр.

5. Использованная литература…………………………………………….10 стр.

ВВЕДЕНИЕ

История появления зубчатого колеса берет своё начало с самых давних времен и по сей день играет немаловажную роль в нашей повседневной жизни и, в особенности, в жизни любого инженера. Зубчатые передачи используются не только в машиностроении,но и во многих других сферах производственной деятельности. Так что же представляет собой зубчатое колесо, без которого нельзя представить все наши механизмы?

Целью исследования является выявление смысла и значимости зубчатой передачи в технологии.

Объектом исследования является самостоятельно изготовленная деревянная модель, соответствующая выбранной тематике.

Исходя из поставленной цели, определены следующие задачи исследования:

1. Изучить различные источники информации о предмете исследования;

2. Сформировать классификацию зубчатых передач и дать характеристику их смыслового значения;

3. Исследовать изготовленный образец классической зубчатой передачи;

4. Сделать выводы из проделанной работы.

История возникновения зубчатого колеса Зубчатое колесо (зубчатка, шестерня) представляет собой колесо, на внешней поверхности которого посажены на равном расстоянии зубья [1].Появление зубчатого колеса является одним из ключевых изобретений в истории человечества. Сложно представить механику современных устройств без этого элемента. Сам по себе принцип работы зубчатого колеса и связанных с ним передач довольно прост и даже примитивен, но именно он дал начало огромному множеству более сложных изобретений. В истории нет конкретного автора, которому можно было бы приписать это изобретение, но у историков есть сведения, что впервые зубчатое колесо было применено ученым Ктезибием в его водяных часах (2 век до нашей эры). Также его можно найти в скульптурных работах в Риме, относящихся к работе Траяновой колонны (начало нашей эры). В записях Леонардо да Винчи имеются эскизы применения зубчатого колеса в различных механизмах, в том числе и червячных колес, причем из предлагаемых им двух форм зуба одна весьма близка к современной. Полноценное внедрение в инженерные технологии связывают с научной деятельностью ученых Средней Азии в IX-X веках, предков современных таджиков.[2]Поиском форм очертаний зуба, обеспечивающих плавную работу зубчатого колеса, занимались датский ученый Олаф Ремер (1674) и французкий ученый Шарль Калиос (1766). В области эвольвентной формы зуба работал французкий математик Филипп Лагир (1695) и швейцарский ученый Эйлер (начала 18 в.). На основании этих работ английским профессором Уиллисом были даны основы для практического применения этих форм зуба в производстве. Изобретение американцем Джозефом Брауном фрезеров (1864) дало возможность изготовлять зубчатые колёса с фрезерованным зубом, что

Если говорить о практической пользе от этого изобретения, то в первую очередь стоит выделить его использование в добыче ископаемых. Для того, чтобы осознать всю масштабность прорыва в этой области можно взглянуть на статистику добычи. Горная промышленность региона, в котором было внедрено зубчатое колесо, достигла уровня более семидесяти процентов мировой добычи полезных ископаемых, включая металлы, драгоценные и полудрагоценные камни. [4]Еще один малоизвестный факт: это чудо-изобретение дало начало промышленному производству бумаги. Бумага, считающаяся изобретением

ВИДЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Назначением зубчатых передач является передача вращательного движения между валами, которые могут иметь параллельные, пересекающиеся и скрещивающиеся оси. Выполнение преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот – задача реечных передач. Усилие от одного элемента к другому передается с помощью зубьев. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называется шестерней, второе колесо с большим числом зубьев так и называется колесом. В случае одинакового количества зубьев у пары колес ведущее колесо является шестерней, а ведомое – колесом.Зубчатые колеса можно разделить на цилиндрические и конические. Цилиндрическиеколеса бывают трех типов: прямозубые, косозубые и шевронные.

Косозубые колёса являются усовершенствованным вариантом прямозубых. Их зубья располагаются под углом к оси вращения, а по форме образуют часть спирали. Зацепление таких колёс происходит более плавно, чем у прямозубых, и с меньшим шумом. Площадь контакта увеличена по сравнению с прямозубой передачей, таким образом их сила тоже больше. Но при работе косозубого колеса возникает сила, направленная вдоль оси, что вызывает необходимость применения упорных подшипников. Кроме того, увеличение площади трения зубьев вызывает дополнительные потери мощности на нагрев, которое приходится компенсировать применением специальных смазок. Основные недостатки – это возникновение механической силы, которая направлена вдоль оси, плюс увеличение площади трения. Возникает необходимость применения подшипников для установки вала и использования специальной смазки. Косозубые колёса используются в механизмах, требующих передачи большого усилия на высоких скоростях, либо имеющих жёсткие ограничения по шумности.

Во многих машинах осуществление требуемых движений механизма связано с необходимостью передать вращение с одного вала на другой при условии, что оси этих валов пересекаются. В таких случаях применяют коническую зубчатую передачу. Различают виды конических колёс, отличающихся по форме линий зубьев: с прямыми, тангенциальными, круговыми и криволинейными зубьями. Конические колёса с прямым зубом, например, применяются в автомобильных дифференциалах, используемых для передачи момента от двигателя к колёсам.

Заключение

Человечество прошло очень длинный путь от изобретения простого колеса до появления первых прототипов зубчатых колес, послуживших для первых зубчатых передач. Значимость зубчатого колеса оказалась настолько большой для всех видов производства, что его вид стал настоящим символом для многих видов деятельности и для всей технологии в частности. Облик всех окружающих нас вещей в очень большой степени оказался под влиянием этого ключевого изобретения. При ближайшем рассмотрении механизма становится очевидным насколько он прост в своей работе и эффективен в выполнении самых различных технологических задач, связанных с передачей энергии. Насколько важно понимание роли его работы для начинающего деятеля в сфере технологии? Я думаю, что это осознание является необходимым, ведь в какую бы область не подался ученик-инженер, он обязательно столкнется с применением разновидностей самых различных зубчатых передач, а также с потребностью в обслуживании их работы. Еще начиная со средних веков, когда его использование открыло эру воды и ветра для наших предков, зубчатое колесо всегда участвовало в технологическом прогрессе, дойдя до наших дней и найдя еще более глубокое применение во всех наших атрибутах повседневной жизни.Есть все основания предполагать, что из-за своей базисной и фундаментальной функции от него едва ли откажутся полностью и в будущем. Вся человеческая цивилизация обязана своим существованием зубчатому колесу.

Использованная литература

[1].Гинзбург Е.Г., Голованов Н.Ф. и др. Зубчатые передачи. Справочник. М.: Машиностроение, 1980. – 326 с

[2] G. Sarton, “Introduction to the history of science,” Williams and Wilkins, Baltimore, 1927

[3] Материалы всероссийской студенческой научно-практической конференции «В мире научных открытий»/ - Ульяновск:, ГСХА им. П.А. Столыпина, 2012, т. III - 462 с

[4] Б.Г. Гафуров. Таджики. Душанбе. «Ирфон». 1989. Т.1. стр. 33-55;

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: