Пластмассовые зубчатые колеса

Пластмассовые зубчатые колеса

Пластмассовые зубчатые колеса применяют (в паре с металлическими шестернями) в передачах, несущих умеренные нагрузки (вспомогательные приводы, приводы приборов и т. д.). Передачи с пластмассовыми зубчатыми колесами отличаются бесшумностью, плавностью хода и (при правильно выбранной нагрузке на зубья) высокой долговечностью. Пластмассовые колеса могут работать при скудной смазке, а при небольших нагрузках и малых окружных скоростях — без смазки.

Пониженные прочность и твердость пластмасс ограничивают применение зубчатых колес из них в силовых передачах.

При ориентировочных расчетах можно исходить из условия, что удельная нагрузка не должна превышать 20—30 Н/мм для усиленных пластиков (тканевых и слоистых) и 15—20 Н/мм для пластиков без наполнителей. (Для сравнения укажем, что удельная нагрузка стальных колес с закаленным или азотированным зубом достигает 200 Н/мм, а в отдельных случаях 500 Н/мм.) Наряду с пониженной прочностью следует учитывать низкую теплопроводность пластиков, затрудняющую теплоотвод от поверхностей трения.

Таким образом, применение пластмассовых зубчатых колес в силовых передачах возможно только при малых окружных скоростях (тихоходные передачи), большом диаметре колеса и увеличенной ширине зуба.

Для изготовления зубчатых колес применяют преимущественно текстолит, древесно-слоистые пластики, капрон, нейлон и полиформальдегиды. Текстолитовые и древесно-слоистые колеса изготовляют механической обработкой: капроновые, нейлоновые и полиформальдегидные колеса — литьем под давлением.

Условие прочности и долговечности колес из текстолита и древесно-слоистых пластиков состоит в том, чтобы слои ткани (или дерева) были направлены перпендикулярно к рабочим поверхностям зубьев.

На рис. 606 представлены способы крепления пластмассовых колес на валах. Установку колес непосредственно на валу с передачей крутящего момента шпонкой (рис. 606, I) применяют только для слабонагруженных колес из-за опасности разбивания соединения. При повышенных нагрузках целесообразно применять посадку на шлицах с увеличенным диаметром и длиной ступицы (рис. 606, II).

Пластмассовые зубчатые колеса

Прочнее и надежнее установка на дисковых ступицах (рис. 606, III, IV) с креплением колес к диску заклепками или болтами. Обязательна установка под головки заклепок (а также под гайки и головки болтов) массивных подкладных шайб.

У литых зубчатых колес предусматривают посадочные пояса, армированные стальными втулками (рис. 606, V). Высокой прочностью и надежностью отличается конструкция на рис. 606, VI, где венец колеса запрессовывается на диск с рифленым поясом большого диаметра.

На рис. 606, VII показана конструкция колеса, запрессованного на дисковую ступицу с перфорациями. Легконагруженные зубчатые колеса (рис. 606, VIII) получают запрессовкой венца на диск, присоединяемый к валу болтами. Венец фиксируется на диске обычными способами, например, лапками, отогнутыми в диске.