Элемент для машин и механизмов разработан, чтобы передавать и преобразовывать механическую энергию от включенного двигателя (силового агрегата) на рабочий орган.
Основная деталь зубчатой передачи выполнена в виде диска, на поверхности которого располагаются специальные зубья. Он работает в паре с другим зубчатым колесом (шестерней). При включении механизма они «зацепляются» зубьями, передавая вращение с одного вала на другой.
В машиностроительной отрасли малое зубчатое колесо называют «шестерней», а большое ведомое - «колесом». Нередко под термином «шестерня» подразумевают все колеса, на поверхности которых есть зубья.
Преимущества механизмов:
- надежны в использовании:
- рассчитаны на длительную эксплуатацию;
- совместимы с широким диапазоном мощностей и скоростей;
- без деформации переносят значительные нагрузки, имея меньшие габариты (по сравнению с иными видами передач).
Виды зубчатых колес
В зависимости от особенностей конструкции, формы зуба и области применения различают колеса:
- цилиндрические прямозубые. Имеют малые габариты, отличаются сравнительной простотой и дешевизной изготовления. Надежные в обслуживании изделия применяются при производстве редукторов, в автомобилестроении, станкостроении. Благодаря высокой кинематической точности они востребованы в приборостроении. Считаются самым распространенным типом колес.
- косозубые. Их зубья расположены под углом к оси вращения, напоминая по форме спираль. Усовершенствованный образец прямозубых аналогов имеет более плавный ход, работает с наименьшим шумом. Косозубые шестерни используются при сборке механизмов, которые имеют жесткие ограничения по шумности. Их также монтируют в установки, для которых характерны большие частоты вращения, передачи повышенной мощности.
- шевронные. Конструкции с зубьями в форме «елочки» (или латинской буквы «V») предназначены для решения проблемы осевой силы. Она является главным недостатком косозубой передачи. Угол наклона зубьев у таких колес выше, чем у косозубого зацепления. Эта особенность позволяет повысить плавность хода и уменьшить шум. Шевронные передачи сложны в изготовлении, нуждаются в качественной смазке. Они предназначены для применения в мощных быстроходных закрытых установках.
- криволинейные. Устройства с зубом в виде дуги не пользуются высоким спросом, т.к. недешевые изделия трудоемки в изготовлении. Обеспечивает превосходные механические характеристики.
Основным материалом для изготовления колесных пар является сталь. Она обеспечивает шестерням прочность на изгиб, износостойкость контактных поверхностей зубцов. В основе производства — литые или штампованные заготовки.
Механизмы зубчатых колес
Зубчатые зацепления входят в конструкцию большинства механических передач. Они изменяют скорость вращательного движения, преобразуют его в поступательное (и наоборот).
Суть механизма содержится в названии колеса. В стандартную конструкцию входят два вращающихся диска. На боковой или торцевой поверхности обода зафиксированы зубья разной геометрии. При работе они сцепляются друг с другом. Колесо, которое связано с источником вращающего момента, увлекает вслед за собой другое. В результате ведомый вал начинает вращаться.
Компания НПО-Урал выпускает зубчатые колеса из материала «Аркаим».