Wraz z rozwojem produkcji, coraz większą uwagę ludzi poświęca się pracy kół zębatych, jest ich wiele. Nadal nie możesz znaleźć odpowiedniego sprzętu i kłopotów? Ten artykuł jest dla Ciebie, aby rozwiązać problemy.
Czym są koła zębate?
Gears są mechanizmami zębatymi cylindrycznymi, kołowymi lub stożkowymi. Zęby są wyrzeźbione w materiale w równych odstępach. Zęby zębate są również znane jako koła zębate, a koła zębate jako koła zębate lub koła zębate. Istnieje wiele sposobów produkcji kół zębatych, takich jak wykrawanie, kucie, metalurgia proszków, wytłaczanie, odlewanie i obróbka skrawaniem. Zazwyczaj mocuje się je do maszyn za pomocą wału. Para kół zębatych jest zazębiona ze sobą przez zęby, aby zwiększyć ruch i siłę mechanizmu.
Najpopularniejsze typy narzędzi
Istnieje wiele rodzajów kół zębatych różniących się kształtem, wielkością (promień) oraz liczbą i rozmieszczeniem zębów. Najczęściej używane rodzaje kół zębatych to:
- Koła zębate czołowe
- Koła zębate śrubowe (i przekładnie śrubowe)
- Podwójne koła zębate śrubowe (i koła zębate w jodełkę)
- Stojak i zębnik
- Koła zębate
- (proste, zerolowe, spiralne, hipoidalne, koronowe i ukośne)
- Przekładnie ślimakowe
- Przekładnie wewnętrzne
Koła zębate czołowe
Koła walcowe mają proste zęby o cylindrycznym lub okrągłym korpusie. Są jednym z najbardziej wydajnych typów i są bardzo proste w budowie. Zęby prosto do osi wału są wyrzeźbione w korpusie koła zębatego, a tym samym są częścią grupy kół zębatych z wałem równoległym. Mogą radzić sobie ze znacznymi obciążeniami z dużą prędkością i wyższą dokładnością w porównaniu z innymi rodzajami kół zębatych.
Koła zębate walcowe nie generują obciążenia osiowego (obciążenia wzdłużnego) na wale i są głośne podczas wykonywania przyspieszonych operacji. W zacieranej parze kół zębatych mniejszy nazywa się zębnikiem, a większy nazywa się kołem zębatym. Maszyny mają koła zębate czołowe zamocowane w parach zacierających z zębatkami wewnętrznymi, zębatkami, a nawet zębatkami czołowymi.
Najczęściej używanym sprzętem jest przekładnia czołowa. Są one szeroko stosowane w branżach takich jak przemysł napojów, spożywczy i motoryzacyjny. Mają one również znaczenie w maszynach małych (zegary, urządzenia domowe, takie jak suszarki do ubrań, pralki) oraz dużych (w elektrowniach, pompach, gospodarstwach rolnych, pociągach, maszynach do przeładunku produktów, przekładniach planetarnych z przekładniami wewnętrznymi).
Przekładnie walcowe
Koła zębate śrubowe są kołami walcowymi i są używane z wałami prostymi. Różnią się od kół zębatych walcowych, ponieważ zęby są skręcone i ustawione pod kątem. Koła zębate śrubowe są w stanie przenosić większe obciążenia niż koła zębate walcowe, ponieważ zakrzywiony układ zębów powoduje połączenie dwóch zębów każdego koła zębatego na raz podczas aplikacji. Staje się również przyczyną mniejszego hałasu podczas operacji z dużą prędkością i dużym obciążeniem.
Stosowanie łożysk wzdłużnych z kołami zębatymi śrubowymi jest obowiązkowe, ponieważ generują one obciążenie wzdłużne (w kierunku osiowym). Zęby kół zębatych śrubowych są dwojakiego rodzaju, prawe i lewe zęby skręcone. Musisz więc użyć jednego koła zębatego śrubowego z lewą ręką, a drugiego z zębami nawiniętymi w prawo, aby stworzyć parę zacierającą.
Koła zębate śrubowe są stosowane w przemyśle ciężkim, takim jak elektrownie, napoje, górnictwo, cement, żywność i lasy. Charakteryzują się doskonałą tolerancją na większe obciążenia i dlatego są używane w maszynach do przenoszenia i przenoszenia ciężkich materiałów, generatorach i pompach. Ze względu na ich super cichą naturę niż koła zębate czołowe, są one również stosowane w układach przeniesienia napędu w samochodach.
Koła zębate śrubowe
Koła zębate śrubowe to rodzaj pojedynczych kół zębatych śrubowych. W przeciwieństwie do kół zębatych śrubowych są one używane w konfiguracjach nie przecinających się i nierównoległych. Koła zębate śrubowe wykorzystują parę tych samych ręcznych zębatych śrubowych kół zębatych, a nie lewych i prawych zębatych śrubowych kół zębatych. Nie mogą idealnie wykonywać operacji o dużej energii i dużej prędkości ze względu na ich mniejszą obsługę ładunków i niższą wydajność. Wymagają smarowania podczas pracy i są również znane jako skrzyżowane koła zębate śrubowe.
Koła zębate śrubowe są również stosowane do wałów równoległych lub skośnych odsadzonych w zależności od kierunku zębów współpracujących kół zębatych.
Podwójne koła zębate śrubowe
Oprócz pojedynczej spirali, spiralne koła zębate występują również jako podwójne spiralne koła zębate. W przekładni z podwójną śrubą występują dwa rzędy zębów skośnych podobnych do siebie, ale przeciwnych w kierunku. W prostych słowach, dwa rzędy skręconych (skręconych) zębów, które wyglądają jak swoje lustrzane odbicie, są wycinane na jednym kole zębatym. Dwa rzędy są oddzielone od siebie odstępem pomiędzy nimi. Zastosowanie zacierającej pary podwójnych śrubowych kół zębatych może szybko wyeliminować obciążenie ciągu.
Podwójne spiralne są trwalsze, mocniejsze i działają płynniej niż pojedyncze. Stosowanie przekładni śrubowych z podwójną śrubą w maszynach takich jak generatory, pompy, górnictwo, budownictwo, okręty, układy przekładniowe w turbinach gazowych i wentylatorach jest bardzo powszechne.
Koła zębate w jodełkę
Koło zębate w jodełkę to odmiana podwójnych kół zębatych śrubowych. Niewielka różnica między kołem zębatym w jodełkę a podwójnym śrubowym to odstęp między dwoma lustrzanymi rzędami zębów. Nie ma odstępu między dwoma rzędami zębów i są one połączone, tworząc kształt litery „V” jak wzór w jodełkę.
Są mniejsze niż koła zębate podwójne i nie są często używane ze względu na ich wyższy koszt i skomplikowaną produkcję w porównaniu z innymi kołami zębatymi. Zastosowanie kół zębatych w jodełkę jest powszechne w przemyśle ciężkim, takim jak górnictwo, przemysł morski, statki i turbiny parowe.
Rack and Pinion
Zębatka i zębnik to zacierająca para zębatek z kołem zębatym śrubowym lub kołem zębatym czołowym, znanym jako zębnik. Zębatka to płaski pręt o prostej linii zębów, a zęby wyrzeźbione w pręcie mają identyczny kształt i rozmiar w równych odstępach. Może wytrzymać duże obciążenia, a konstrukcja i wykonanie zębatki są dość proste i łatwe.
Gdy zębatka ma współpracującą parę z kołem walcowym, ma proste i równoległe zęby, a ruch obrotowy zostanie zamieniony na ruch liniowy. A kiedy para współpracująca znajduje się między zębatką a śrubą zębatą, zęby są również śrubowe, tj. ustawione pod kątem, a następnie ruch liniowy zamieni się na ruch obrotowy.
Zębatka i zębnik są stosowane w wielu typach maszyn, takich jak sprzęt do przenoszenia materiałów, pociągi i koleje, wagi i systemy sterowania z zębatką i zębnikiem w samochodach.
Koła zębate
W przekładniach stożkowych zęby znajdują się na stożkowej powierzchni podziałki. Koła zębate stożkowe są powszechnie używane do przenoszenia siły i ruchu między dwoma przecinającymi się wałami (przy 90o kąt). Idealnie radzi sobie 90o konfiguracja wału, ale może również obsługiwać większe lub mniejsze układy. Nie ma tak częstego stosowania kół zębatych stożkowych ze względu na ich wysoki koszt produkcji i złożoną produkcję.
Koła zębate stożkowe są stosowane w samochodach, pompach, pociągach i kolejach, elektrowniach, sprzęcie do obsługi produktów i samolotach. Na podstawie kształtów i rozmieszczenia zębów, stożkowe koła zębate są głównie trzech typów.
Proste koła zębate stożkowe
Najczęściej używane koła zębate stożkowe to proste koła zębate stożkowe wszystkich typów. W tym typie zęby osadzone są równolegle na stożkowym kole zębatym. Są proste i łatwe w produkcji, ale ze względu na proste zęby wytwarzają dużo hałasu i są mniej wydajne niż koła zębate spiralne. Podobnie jak koła zębate walcowe, nie wywierają obciążenia wzdłużnego w kierunku osiowym.
Koła zębate Zerol Bevel
Jest to drugi typ kół zębatych stożkowych i są to te z zerowym kątem skręcenia. Ten rodzaj przekładni zębatej stożkowej przypomina nieco spiralę, a także proste koło zębate stożkowe. W przekładniach stożkowych Zerol zęby nie są ustawione pod kątem, ale zakrzywione jak koła zębate spiralne, co oznacza, że zakrzywione zęby są ustawione prosto. Mogą wykonywać te same zastosowania, co proste koła zębate stożkowe, ale są od nich trwalsze i mniej hałaśliwe. Przekładnia Zerol ma skręcone zęby zarówno po prawej, jak i po lewej stronie, ale mogą obracać się w obu kierunkach.
Spiralne koła zębate stożkowe
Postacie spiralnych kół zębatych stożkowych są bardzo podobne do kół zębatych śrubowych. W tych kołach zębatych zęby na stożkowej powierzchni podziałki są zakrzywione i w ten sposób wytwarzają obciążenie wzdłużne w kierunku osiowym. Zęby spiralnych kół zębatych stożkowych stykają się bardziej płynnie, pomagając im zmniejszyć hałas, wibracje i naprężenia zębów. Mogą wykonywać operacje wymagające większej dokładności i dużej szybkości. Podobnie jak koła zębate śrubowe, są one wyposażone w prawe i lewe zęby spiralne i są kosztowne i trudne w produkcji, ale są trwalsze niż proste koła zębate stożkowe.
Więcej rodzajów kół zębatych stożkowych
Oprócz trzech głównych typów wymienionych powyżej, przekładnie stożkowe mają wiele odmian. Niektóre z nich to przekładnie hipoidalne, koronowe i ukośne.
Hipoidalne koła zębate
Hipoidalne koła zębate to różne spiralne koła zębate stożkowe, ale w przeciwieństwie do nich działają na nie przecinających się i nierównoległych wałach. Zęby są skręcone i ustawione pod kątem, podobnie jak spiralne koła zębate stożkowe. Zastosowanie łożysk jest koniecznością w parze hipoidalnych kół zębatych, ponieważ położenie koła zębatego i zębnika nie jest na tym samym poziomie. Produkcja kół zębatych hipoidalnych jest droższa i bardziej skomplikowana w porównaniu do kół zębatych stożkowych spiralnych. Te koła zębate nie są często używane ze względu na ich wysoką cenę.
Są one używane w przemyśle cementowym, spożywczym, wydobywczym i napojów, ale główne zastosowanie przekładni hipoidalnych znajduje się w przemyśle samochodowym. Stosowane są również w elektrowniach, przenośnikach, systemach transportu materiałów i mieszalnikach.
Koła zębate korony
Koła zębate koronowe to kolejna odmiana kół zębatych stożkowych, w których powierzchnia podziałowa jest płaska, a korpus jest cylindryczny, a nie stożkowy. Korona nazwa pochodzi od struktury przypominającej koronę. Zęby koła zębatego są umieszczone pod kątem 90o do czoła przekładni, dzięki czemu wygląda jak korona. Znane są również jako „koła zębate twarzy”. Para zacierania koronowych kół zębatych zależy od konstrukcji ich zębów i może współpracować z zębatkami walcowymi i innymi rodzajami kół zębatych stożkowych. Powszechne jest stosowanie kół koronowych w maszynach do redukcji hałasu i wibracji.
Przekładnie kątowe
Koła zębate ukośne mają kąt wału 90o natomiast kątowe koła zębate ukośne mogą mieć dowolny kąt wału z wyjątkiem kąta prostego. Przekładnie kątowe są używane głównie w maszynach do zmiany kierunku przenoszenia siły przy zachowaniu stałej prędkości. Przy użyciu zacieranej pary dwóch kół zębatych ukośnych o tej samej liczbie i kształcie zębów, przełożenie wynosi 1:1. Koła zębate ukośne wytwarzają obciążenie wzdłużne (obciążenie osiowe), dlatego łożyska wzdłużne są zawsze używane z parą zacinającą kół zębatych ukośnych w celu zmniejszenia obciążenia wzdłużnego.
Przekładnie ślimakowe
Przekładnia ślimakowa przenosi siłę i ruch pod kątem prostym między wałami nie przecinającymi się i nierównoległymi. Jest to zacierana para ślimacznicy i ślimacznicy, w której ślimak jest wałkiem przypominającym śrubę, a ślimacznica jest przekładnią walcową. Są lepsze pod względem płynnej i cichej pracy, ale nie są tak doskonałe, jeśli chodzi o wydajność, jak inne typy przekładni.
Produkcja przekładni ślimakowej klepsydry jest bardziej skomplikowana. Poślizg powierzchni ślimaka i przekładni ślimakowej powoduje tarcie, co wymusza smarowanie podczas aplikacji. Jeśli ślimak ma mały kąt natarcia, ślimacznica nie może obracać ślimaka, co nazywa się charakterystyką samohamowności.
Przekładnie ślimakowe są najczęściej stosowane w systemach, które wymagają funkcji samohamowności. Stosowane są również w układach kierowniczych samochodów, urządzeniach do transportu materiałów, windach i windach.
Przekładnie wewnętrzne
Koła zębate wewnętrzne to koła zębate cylindryczne lub stożkowe, w których zęby znajdują się po wewnętrznej stronie korpusu koła zębatego. Tworzą parę zacierającą z zewnętrznymi kołami zębatymi, a liczba zębów jest różna w obu kołach ze względu na różnicę w rozmiarach. Różnica w liczbie zębów jest ograniczona ze względu na problemy z przycinaniem, interferencję trochoidalną i interferencję ewolwentową.
W większości przypadków koła zębate czołowe są używane jako zewnętrzne koła zębate do parowania z wewnętrznymi kołami zębatymi. W przeciwieństwie do siatki zewnętrznych kół zębatych, zazębiająca się para zewnętrznych i wewnętrznych kół zębatych obraca się w tym samym kierunku. Frezy do zębników służą do kształtowania i wytwarzania kół zębatych wewnętrznych.
Głównym powodem wytwarzania kół zębatych wewnętrznych jest zastosowanie ich w połączeniach wałów i operacjach przekładni planetarnych.
Wnioski
Koła zębate są istotną częścią maszyn i są wykonane z najwyższą starannością i precyzją. Aby zapewnić wydajne działanie maszyny i idealne wyniki, należy dobrać odpowiednie biegi. Wybierz ten, który uważasz za najlepszy, lub skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej o biegach i właściwym dla Ciebie wyborze!