Зубчатые колеса и передачи: характеристики, изготовление и назначение
Зубчатое колесо представляет собой составной конструктивный элемент зубчатой передачи. Оно представлено в форме диска с зубцами на конической или цилиндрической поверхности, предназначенными для зацепления с зубцами другого колеса. Пара зубчатых колес в машиностроении носит назначение зубчатая передача.
Разновидности, преимущества и характеристики
Основное назначение механизма заключается в передаче движения от одного вала к другому. Вращение передачи обеспечивается в результате давления зубьев ведущей шестерни на зубья ведомого колеса. В зависимости от расположения зубьев передачи подразделяются на шевронные, косо- и прямозубые, а по профилю зубца – круговые и эвольвентные.
По размещению осей вала выделяют три типа передач:
- Цилиндрические зубчатые колеса (передачи с параллельным расположением осей вала);
- Конические (с пересекающимися осями);
- Реечная передача.
Передачи зубчатого типа в отличие от механических передач получили широкое распространение на отечественных и зарубежных предприятиях благодаря следующим преимуществам:
- Надежность эксплуатации;
- Отсутствие проскальзывания;
- Хорошая нагрузочная способность;
- Долгий срок службы;
- Высокая производительность;
- Простота использования;
- Небольшие габариты;
- Возможность применения в широком диапазоне скоростей и мощностей.
К недостаткам зубчатых передач относится сложность изготовления (требует высокой точности), шум во время работы на больших скоростях, трудности плавного изменения передаточного отношения, а также жесткость конструкции (не позволяет поглощать динамическую нагрузку).
Как и шкив тормозной, зубчатые передачи при интенсивной эксплуатации подвергаются поломке и износу (в большинстве случаев, выламываются углы зубьев). Повреждения конструкции колеса происходит в результате высоких нагрузок динамического и статического типа. Нередко встречается усталостная поломка колеса при действии многократных нагрузок в течение длительного периода.
Изготовление колес зубчатого типа выполняется методами обкатки и копирования, а также по технологии горячего и холодного накатывания. Соблюдение технологии производства колеса и использование качественных материалов оказывает существенное влияние на качество функционирования передачи, плавность ее работы и кинематическую точность.
Современные производители предлагают своим клиентам не только профессиональные услуги металлообработки, но также осуществляют изготовление зубчатых колес и передач разных видов и размеров по индивидуальным и типовым чертежам в соответствии с требованиями и нормативами ГОСТа.