Гипоидная передача

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Гипоидная передача: 1 — ведомая шестерня, 2 — ведущая шестерня
Гипоидная передача..jpg
Мост с гипоидной передачей и дифференциалом
3D-модель гипоидной передачи
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).

Гипоидная передача (гиперболоидная) — вид винтовой зубчатой передачи, осуществляемой коническими колёсами (с косыми или криволинейными зубьями) со скрещивающимися осями (обычно 90°). Гипоидная передача имеет смещение по оси между большим и малым зубчатыми колесами. Данный тип передачи характеризуется повышенной нагрузочной способностью, плавностью хода и бесшумностью работы. Передаточное отношение от 1 до 10 (в пределе: до 60).[1]

В отличие от обычных конических 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 Е=kEdm2, где kE — коэффициент гипоидного смещения (обычно kE=0,2—0,3), а dm2 — средний начальный диаметр колеса.

Зубья гипоидных колес имеют пропорционально уменьшающуюся высоту от наружного к внутреннему диаметру.

Преимущества и недостатки[править | править вики-текст]

Преимущества[править | править вики-текст]

  • Обеспечивается линейный контакт зубьев шестерни и колеса, благодаря чему передачи обладают большой нагрузочной способностью.[1]
  • 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.[1]
  • Нечувствительность к небольшим погрешностям монтажа.[1]
  • По сравнению с червячными передачами с небольшими передаточными числами (менее 12) гипоидные передачи, обладая той же или даже несколько повышенной нагрузочной способностью, позволяют избежать применения антифрикционных материалов.[1]
  • Благодаря наличию дополнительного продольного скольжения между зубьями, гипоидные передачи работают более плавно по сравнению с коническими (приближаются в этом отношении к червячным передачам), отличаются хорошей прирабатываемостью зубьев и меньшей шумностью.[1]
  • Возможность проектирования и изготовления для любого угла скрещивания осей шестерни и колеса.[1]
  • Благодаря тому, что в зацеплении находится несколько пар зубьев, передача может применяться в механизмах высокой точности.[1]

Недостатки[править | править вики-текст]

  • Склонность к заеданию рабочих поверхностей зубьев, из-за чего приходится добиваться высокой их твердости (HRC > 40—50) и использовать противозадирные смазки (гипоидные масла).[2]
  • Трудность изготовления из-за сложной формы зубьев.[2]
  • Работа передачи при прямом и реверсивном вращении неодинакова вследствие асимметричности зацепления.[2]

Проверочный расчет[править | править вики-текст]

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

Применение[править | править вики-текст]

Гипоидные передачи применяются:

  • для привода ведущих осей автомобилей, тракторов, железнодорожных дрезин и локомотивов;
  • 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[править | править вики-текст]

В главной передаче легкового автомобиля гипоидные шестерни впервые применены в 1926 году фирмой Packard.[3]

В России[править | править вики-текст]

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.).

Для смазывания гипоидных передач должны применяться специальные трансмиссионные масла, применение негипоидных масел запрещено.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 К. М. Писманик. Гипоидные передачи. — М.: Машиностроение, 1964. — С. 226.
  2. 1 2 3 В. А. Дмитриев. Детали машин. — Л.: Судостроение, 1970. — С. 792.
  3. «За рулём». — 1976. — № 7. — С. 30.

Ссылки[править | править вики-текст]