Interested Article - Гипоидная передача

Гипоидная передача, общий вид.
1 — ведомая шестерня,
2 — ведущая шестерня

Оси гипоидной передачи смещены на величину так называемого «гипоидного смещения» Е=k _E d _m2 , где k _E — коэффициент гипоидного смещения (обычно k _E =0,2—0,3), а d _m2 — средний начальный диаметр колеса

Гипо́идная переда́ча — гиперболоидная зубчатая передача с конической начальной и делительной поверхностями зубчатых колёс . 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) .

Преимущества и недостатки

Преимущества

Обеспечивается линейный контакт зубьев шестерни и колеса , благодаря чему передачи обладают большой нагрузочной способностью .
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 .
Благодаря наличию дополнительного продольного скольжения между зубьями, гипоидные передачи работают более плавно по сравнению с коническими, отличаются хорошей прирабатываемостью зубьев и меньшей шумностью .
Возможность проектирования и изготовления для любого угла скрещивания осей шестерни и колеса .
Благодаря тому, что в зацеплении находится несколько пар зубьев, передача может применяться в механизмах высокой точности .

Недостатки

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

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 , 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 .

В СССР

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.).