Гипоидные передачи и пары, изготовление гипоидных шестерен

Гипоидная (гиперболоидная) передача, в отличие от обычной шестеренчатой, имеет криволинейные зубья. Они изгибаются по гиперболе, отсюда и название. Применяется исключительно в узлах, где оси зубчатых колес скрещиваются.В отличие от обычных конических шестерен у гипоидной пары есть так называемое гипоидное смещение осей колес. Если при их монтаже данное смещение не выдержать, то произойдет заклинивание. Величину смещения рассчитывают по математическим формулам.

Изготовление гипоидной пары на заказ является сложнейшей технической задачей и востребовано в сфере приборостроения. С ее помощью осуществляется точная передача вращения в станках, машинах и механизмах, создается привод ведущей оси трактора, автомобиля, локомотива, дрезины, а также привод динамо-машин ж/д пассажирских вагонов.

Применение гипоидной пары в легковых авто обусловлено плавностью работы в сравнении с конической передачей, а также высокой нагрузочной способностью, малой шумностью и высокой надежностью.

ООО «Калужский опытно-механический завод» изготавливает гипоидные шестерни на заказ разных типоразмеров. Работа осуществляется по ТЗ или чертежам заказчика в оговоренные сроки с учетом действующих ГОСТов. Также изготавливаем гипоидные пары по образцам.

Зубчатые гипоидные передачи, в отличие от конических, обладают рядом значимых преимуществ.

1. На фоне одинаковой прочности у гипоидных шестерен зубья выдерживают большую нагрузку.
2. За счет скольжения зубьев в продольной плоскости снижается шум, передача становится более плавная.
3. Благодаря увеличенным габаритам шестерни и смещению осей на колесах повышается жесткость.
4. Не требуется высокая точность при монтаже.

Помимо преимуществ, есть и недостатки, из-за которых не так широко внедрена гипоидная шестерня — сложность проектирования и изготовления, т. к. необходимо наличие специального оборудования, инструмента и, конечно же, высококвалифицированного персонала.

Также рабочая поверхность зубьев способна заедать, если материал недостаточно твердый. Единственный вариант получить качественный продукт — обратиться на завод, оснащенный современным зубошлифовальным и токарно-фрезерным оборудованием, где есть условия для закалки, цементации, термической обработки зубчатых колес (пар). Использование в качестве сырья высокопрочных углеродистых сталей обеспечивает надежность готовых изделий и соответствие действующим нормативам. Как правило, для изготовления гипоидных шестерен используются стали марок 18ХГТ, 12ХН3А и 12Х2Н4А.

Если вам требуется гипоидная передача, расчеты и чертежи можно отправить нам по электронной почте. Также мы имеем возможность и богатый опыт изготовления изделий по предоставленным образцам (в том числе сильно изношенным). Наше производство оснащено высокоточным оборудованием, а штат состоит из опытных специалистов. Высокое качество и надежность изделий подтверждается жестким контролем ОТК.

Кроме геометрических параметров и твердости, у гипоидных шестерен проверяется зацепление зубьев (пятно контакта зубьев), что гарантирует впоследствии бесперебойную их работу.

Отправьте заявку по электронной почте либо свяжитесь с нашими техническими специалистами, чтобы получить информацию о сроках изготовления гипоидной пары, ценах и способах доставки продукции по России. Если в наличии нет образцов гипоидных шестерен или чертежей, наши инженеры разработают требуемую документацию и оперативно передадут ее на производство.

что это такое и как работает

Современный автомобиль представляет собой целый комплекс различных технических и инженерных решений. Благодаря слаженной работе всех агрегатов, устройств и механизмов различных типов удается в конечном итоге получить надежное, экономичное и комфортное транспортное средство.

Как известно, основными узлами автомобиля принято считать силовой агрегат и трансмиссию. Фактически, двигатель вырабатывает энергию, тогда как трансмиссия преобразует крутящий момент и передает его на колеса. 

При этом важным элементов в устройстве многих авто является гипоидная передача. Далее мы поговорим о том,  что такое гипоидные передачи, какие типы подобных передач бывают, как работает такая передача, а также какие плюсы и минусы имеет подобное решение.

Содержание статьи

• Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности
• Преимущества и недостатки гипоидной передачи
• Подведем итоги

Что такое гипоидная передача в автомобиле и ее особенности

Итак, различные передачи делятся по типу используемых шестерней. Передачи бывают коническими, цилиндрическими, гипоидными и т.д. Давайте рассмотрим гипоидную передачу более подробно.

Гиперболоидная (сокращенно гипоидная) передача представляет собой решение, где зубья передачи криволинейны, а их движение осуществляется по гиперболоиде (геометрическая фигура). Появилась такая передача давно (в 1920-х годах). Главной задачей ее внедрения в устройство авто стало снижение центра масс.

Затем, благодаря ряду очевидных преимуществ, гипоидная передача появилась на грузовых машинах и других типах техники. Гипоидной передачей стали заменять двойную передачу.

Основным отличием гипоидной передачи от других типов передач является то, что оси валов в обязательном порядке нужно сместить в соответствии со строгими математическими расчетами. Еще гипоидную передачу можно использовать только в узлах, где оси зубчаток будут скрещены. Важно понимать, что если проигнорировать первое и второе правило, произойдет заклинивание передачи.

Преимущества и недостатки гипоидной передачи

Итак, гипоидная главная передача или другая передача данного типа имеет целый ряд плюсов по сравнению с другими видами передач. Прежде всего, необходимо отдельно отметить минимальный уровень шума во время ее работы, что означает высокий акустический комфорт.

Это становится возможным благодаря тому, что сразу несколько зубьев одновременно находятся в зацеплении. Параллельно можно выделить высокую прочность по причине увеличенного диаметра шестерни, особенно в сравнении с другими видами передач.

Также следует отметить особое расположение зубчатых колес, которые не пересекаются, а перекрещиваются. Параллельно такое устройство позволяет  достичь заметного снижения нагрузки, которая распространяется на один зубец. Результат — высокоточная работа шестерен, повышенная надежность и значительно увеличенный ресурс.

Зубья гипоидной передачи отличаются высокой износостойкостью (особенно если сравнивать с конической передачей), что позволяет механизмам с такой передачей работать долго и безотказно.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое дифференциал коробки передач. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении, а также принципах работы дифференциала коробки передач.

В целом, машины, где используется гипоидная передача, получают лучшую устойчивость, а также более высокую плавность хода. Как правило, гипоидные передачи активно используются в устройстве автомобилей премиального класса. Другими словами, если автопроизводитель  стремится обеспечить лучшие характеристики, именно гипоидная передача является оптимальным решением.

• Теперь о недостатках гипоидных передач. Казалось бы, с учетом всех преимуществ, минусов быть не должно. Однако на практике все не совсем так. Прежде всего, гипоидная передача является дорогостоящим механизмом, который требует высокой точности при изготовлении.

Вполне очевидно, что ее использование приводит к удорожанию агрегатов и узлов. Конечно, некоторые производители экономят на материалах и технологии производства, стараясь снизить конечную стоимость, однако на практике это часто становится причиной заклинивания и быстрого выхода из строя. При этом все чаще и чаще данный тип передач встречается даже на бюджетных авто.

Еще наиболее часто нарекания возникают в том случае, если такая гипоидная передача использована в редукторе. В этом случае главным минусом можно считать повышенные риски заедания шестерен. Заедания возможно по причине скольжения вдоль линии контакта.

На практике, гипоидная повсеместно используется в устройстве различных короссоверов и внедорожников с полным приводом. При этом качество изготовления далеко не всегда является высоким. 

Чтобы избежать проблем, необходимо использовать высококачественные трансмиссионные масла и жидкости, рассчитанные специально для использования с гипоидными передачами. Такие масла формируют особую устойчивую масляную пленку на поверхностях шестерен.

Эта пленка отличается стойкостью к разрыву под нагрузками, защищает детали от прямого контакта, снижает температуру в месте сопряжения и т.д. Все это необходимо, чтобы не допустить заклинивания гипоидной передачи.

Однако важно понимать, что к заеданию может привести не только некачественная или неподходящая по свойства смазка, но и низкое качество деталей, а также неточности или ошибки при сборке, подгонке, настройках и регулировках.

Еще нужно помнить, что в условиях высоких нагрузок и нерегулярного обслуживания  трансмиссии авто с использованием дешевых «расходников» при ремонтах и ГСМ низкого качества гипоидная передача может быстро выйти из строя. Если учесть, что механизм дорогой, многие автопроизводители  по понятным причинам вместо гипоидной передачи нередко используют другие доступные варианты, особенно в бюджетном сегменте.

Подведем итоги

Как видно, гипоидная передача в автомобиле является  решением, которое активно используется на машинах разных классов и марок. Такая передача позволяет обеспечить высокий уровень комфорта и производительности.

При условии соблюдения всех правил в рамках эксплуатации, а также правильном подходе во время ремонта и обслуживания, гипоидная передача отличается  надежностью и достаточно большим сроком службы по сравнению с аналогами.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка SMG (секвентальная коробка передач). Из этой статьи вы узнаете об устройстве, особенностях, принципах работы, а также плюсах и минусах коробок передач данного типа.

С учетом вышесказанного можно сделать вывод, что хотя авто с гипоидной передачей нуждается в более качественном обслуживании, которое на практике получается несколько более дорогим, при правильном и грамотном подходе такая машина будет безотказно служить владельцу не одну сотню тысяч километров.

Что отличает гипоидную коробку передач Candy Controls

Что отличает гипоидную коробку передач Candy Controls

• 8 июня 2021 г.

Эксплуатационные характеристики и наилучшее использование

Гипоидные зубчатые колеса — это разновидность спирально-конических зубчатых колес, которые используются для передачи вращательного момента между двумя валами под прямым углом. Их КПД при передаче мощности обычно составляет 95%, особенно при высоких передаточных числах и низких скоростях, в то время как КПД червячных передач колеблется от 40% до 85%. Более высокая эффективность означает, что можно использовать двигатели меньшего размера, что снижает затраты на электроэнергию и техническое обслуживание.

Гипоидные зубчатые колеса и конические зубчатые колеса
Гипоидные зубчатые колеса относятся к семейству конических зубчатых колес, которое включает две категории:
прямые зубья и спиральные зубья. Хотя гипоидные шестерни технически относятся к категории спиральных зубьев
, они имеют достаточно специфических свойств, чтобы составить отдельную категорию
.

В отличие от стандартной конической шестерни, сопряженные валы шестерни для гипоидной шестерни комплектов
не пересекаются, так как вал малой шестерни (шестерня) смещен относительно
большая шестерня вала (венца). Смещение оси позволяет сделать шестерню больше и иметь больший угол спирали, что увеличивает площадь контакта и прочность зуба.

Несмотря на схожую форму, основное различие между гипоидными и коническими зубчатыми колесами заключается в смещении шестерни. Это смещение обеспечивает большую гибкость конструкции и увеличивает диаметр шестерни и коэффициент контакта (среднее количество контактирующих пар зубьев обычно составляет от 2,2: 1 до 2,9: 1 для гипоидных зубчатых передач). В результате более высокие уровни крутящего момента могут передаваться с более низким уровнем шума. Однако гипоидные передачи обычно менее эффективны (9от 0 до 95%), чем аналогичный комплект спирально-конических передач (до 99%). Эффективность снижается по мере увеличения смещения, и особое внимание необходимо уделять смазке, чтобы уменьшить трение, нагрев и износ из-за скольжения зубьев гипоидной шестерни.

Гипоидные передачи против червячных передач
Гипоидные передачи позиционируются как промежуточный вариант, между червячной передачей и конической передачей
. В течение десятилетий червячные передачи были популярным выбором для прямоугольных редукторов, потому что они были прочными и относительно недорогими. Сегодня гипоидные передачи являются лучшей альтернативой по многим причинам. Они имеют более высокий КПД, особенно при высоких передаточных числах и низких скоростях, что приводит к экономии энергии, а также делает гипоидные редукторы более подходящими для приложений с ограниченным пространством.

Как работают гипоидные передачи в редукторах
Одноступенчатые гипоидные редукторы могут достигать передаточных чисел от 3:1 до 10:1. По сравнению с прямыми или спиральными редукторами, которым требуется дополнительная планетарная ступень для достижения снижения, одноступенчатые гипоидные редукторы хорошо подходят для компактных применений, которые попадают в этот диапазон передаточных чисел.

Гипоидные передачи можно комбинировать с планетарными передачами в многоступенчатых коробках передач для достижения более высоких передаточных чисел в
раз, обычно до 100:1 с одной дополнительной планетарной ступенью. В этом случае гипоидные передачи следует выбирать вместо конических для 9Угловая передача 0°, если конфигурация системы требует непересекающихся валов или если необходимо передавать более высокие крутящие моменты с низким уровнем шума.

По сравнению с червячными редукторами гипоидные редукторы являются лучшим вариантом с точки зрения эффективности и тепловыделения. Они требуют меньше обслуживания и подходят для более узких мест, обеспечивая такой же крутящий момент. Для долгосрочной экономии средств следует рассмотреть гипоидные редукторы как альтернативу червячным редукторам.

Почему следует выбирать гипоидные редукторы Candy Controls
Гипоидные редукторы — относительно новый игрок на рынке прецизионных серворедукторов. Однако сочетание высокого уровня эффективности, точности и крутящего момента, а также низкого уровня шума и компактной прямоугольной конструкции делают гипоидные передачи все более популярными для автоматизации и управления движением. Прецизионные гипоидные редукторы от Candy Controls обладают свойствами, необходимыми для обеспечения оптимальной работы многих серводвигателей.

» Если у вас есть приложение для автоматизации или управления движением, свяжитесь с
  Candy Controls, чтобы определить, подходит ли вам гипоидный редуктор.

Гипоидные шестерни | Производитель зубчатых колес KHK

• ВЕРШИНА

>

• Гипоидные шестерни

О гипоидных передачах

Гипоидные передачи были разработаны американской компанией Gleason. Это конические шестерни, похожие на спиральные конические шестерни, за исключением того, что они передают движение между непересекающимися валами. Малый вал шестерни (сторона гипоидной шестерни) смещен от большего вала шестерни (сторона гипоидной шестерни). При правильном смещении вал-шестерня и большой вал-шестерня могут беспрепятственно проходить друг друга, что позволяет надежно поддерживать валы с обоих концов.

В целом, по сравнению с коническими передачами, гипоидные передачи обеспечивают более высокое снижение скорости. Их большое передаточное отношение позволяет передавать более тяжелые нагрузки по сравнению с коническими шестернями аналогичного размера. Также благодаря плавному зацеплению можно дополнительно подавить шум и вибрацию. Однако сетка очень сложна, а само производство сложнее. Что касается приложений, они в основном используются в автомобильных приводных системах, таких как дифференциалы.

Как упоминалось ранее, с помощью одной пары гипоидных шестерен можно добиться очень высокой скорости. По сравнению с червячными передачами аналогичного высокоскоростного редуктора гипоидные передачи обычно имеют следующие преимущества.

• Как шестерня, так и шестерня могут подвергаться термообработке, в результате чего достигается высокая жесткость, что приводит к уменьшению размера узла.
• Меньшее скольжение и высокий КПД обеспечивают двигатели меньшей мощности.
• По сравнению с червяком смещение между шестерней и шестерней меньше, что позволяет экономить место.

Приложение – Гипоидный редуктор

Эта статья воспроизводится с разрешения.
Масао Кубота, Хагурума Нюмон, Токио: Ohmsha, Ltd., 1963.

Гипоидная передача показана на рис. 9..1 — тип зубчатого колеса, две оси которого не параллельны и не пересекаются, иначе говоря, косые, имеющие форму, аналогичную спирально-коническому зубчатому колесу. Его делительная поверхность состоит из конической поверхности и контактирующей с линией поверхности вращения (вместо нее можно использовать вписанный конус, но он имеет точечные контакты), как показано на рис. 9.2. Он был разработан Глисоном для привода задних мостов автомобилей в 1925 году в США. Он до сих пор в основном используется для автомобилей.

Рис 9.1 Гипоидная передача

Рис 9.2 Делительная поверхность гипоидной передачи

Гипоидная передача используется, когда прилежащий угол квадратный и расстояние между осями относительно небольшое. Гипоидная передача рассматривается как промежуточное звено между конической передачей и червячной машиной. Однако гипоидная передача имеет некоторые преимущества по сравнению со спирально-коническими шестернями, как показано ниже:

Во-первых, она повышает гибкость конструкции машины, поскольку ось может быть расширена в обоих направлениях, а высота оси может быть установлена ​​в некоторой степени свободно.

Во-вторых, диаметр шестерни может быть увеличен, поскольку угол спирали шестерни больше, чем угол спирали шестерни. В результате повышается прочность зуба и увеличивается срок его службы в несколько раз.