Функционирование промышленного оборудования, а также различных узлов и механизмов неразрывно связано с использованием зубчатых передач.
Это устройства, принцип работы которых состоит в передаче мощности методом вращения. Благодаря простоте конструкции, надежности и высокому КПД они получили широкое распространение в разных сферах деятельности человека. Ключевыми элементами являются шестерни зубчатые. Расскажем о том, что они собой представляют, чем различаются и какими свойствами обладают.
Шестерня – это зубчатое колесо с зубьями, взаимодействующее с аналогичными колесами/шестернями для передачи движения между частями механизма. Зубы зубчатых колес бывают разной формы (прямой, закругленной, скошенной). Для их изготовления используются различные материалы (зависят от назначения и предполагаемой нагрузки).
Зубчатые передачи нашли свое применение в буровых установках, производственных конвейерах и станках, в часах и других приборах, в которых важна максимальная точность работы. Они активно используются везде, где требуется вращение:
- Коробки передач и ДВС автомобилей.
- Главные узлы кораблей.
- Редукторы сельхоз-, специальной и садовой техники.
- Подъемные устройства в погрузчиках, лебедках и пр.).
- Строительное оборудование и инструменты.
- Офисная техника (принтеры, сканеры и т.д.).
- Насосное оборудование.
Выбор – зубчатая рейка и шестерня или зубчатое колесо и рейка – зависит от предполагаемой нагрузки и условий эксплуатации. К примеру, шестеренки предпочтительны, когда нужна передача мощности на большое расстояние, а вот зубчатые колеса применяются при коротких дистанциях передачи, но высокой скорости вращения.
Особенности строения зубчатых шестерней
Современной промышленностью выпускаются разные типы шестерней зубчатых для редукторов, которые различаются между собой формой, размерами, местоположением зубьев, их направлением и конфигурацией.
Ассортимент включает такие разновидности:
- Прямозубые. Изделия стандартной конфигурации, получившие наибольшее распространение. Обладают высоким КПД и минимальным люфтом в местах соединения деталей. Зубья размещены параллельно оси вращения на всей протяженности круглого профиля.
- Косозубые. Удлиненные зубья находятся под небольшим углом, что делает их устойчивыми перед воздействием механических нагрузок. Такие шестерни работают тихо и плавно, но для них характерно усиленное трение и, как следствие – ускоренный износ.
- С внутренним зацеплением. Предназначены для работы со сложными механизмами, являются частью планетарных передач. Характерной особенностью являются зубья, которые находятся в посадочном отверстии.
- Секторные. Зубья размещены по отдельным секторам для обеспечения шаговой передачи. Выполняют функции ведущей шестерни пары.
- Винтовые. Выполнены в виде удлиненных цилиндров с адаптированными под винт зубьями. Винт перемещается вдоль изделия. Узлы с винтовыми шестернями характеризуются компактными габаритами, они становятся частью редукторов разного назначения.
- Конические. Основанием является металлический конус. Зубья на наружной стороне конуса могут быть прямыми, косыми или закругленными.
- С закругленными круговыми зубьями, изогнутыми по радиусу. Такое решение обеспечивает плавность хода, но обладает меньшей производительностью.
- Корончатые. Зубья находятся на боковой стороне диска, благодаря чему деталь напоминает корону. Используется она преимущественно в условиях ограниченного пространства.
- Шестеренки-звездочки. Сочетаются с роликовыми цепями, передают усилие между валами, расположенными на большом расстоянии.
- Зубчатые рейки. Выполнены в виде рейки с зубцами и шестеренки, служат для трансформации поступательных движений во вращательные и наоборот. Являются незаменимым компонентом реечных передач.
