Зубчатые колеса в конструкции рейки. Конструктивные особенности и сфера применения
Зубчатый формат шестерней используется в конструкции зубчатой рейки уже несколько веков. Простейший механизм выполняет важные задачи и обеспечивает движение оборудования, в том числе валов. Элементы зубчатой рейки входят в прочное сцепление между собой, что позволяет передавать вращательное движение с одного вала на другой.
Особенности зубчатого колеса
Шестерня или зубчатое колесо входят в комплект зубчатой рейки и способны передавать не только мощность, но и обеспечивают скорость вращения рабочего вала. За счет таких универсальных свойств, зубчатые колеса встречаются практически во всех механизмах с редукторами, предназначенными для понижения или повышения скорости вращения.
В некоторые сложных механизмах и конструкциях, зубчатые колеса могут выполнять постепенное увеличение скорости вращения. Как правило, к таким конструкциям относятся коробки передач в автомобилях.
Зубчатые колеса представляют собой довольно простые изделия с высоким уровнем надежности. Они способны работать в широком диапазоне скоростных режимов и различных нагрузок. Конструкция относительно компактная и максимально надежная. Широкое распространение колеса с зубьями получили за счет отсутствия особых требований к обслуживанию и длительного срока эксплуатации.
Важно отметить, что зубчатые колеса только внешне кажутся простыми изделиями. Производители используют высокопрочную сталь и особые технологии для повышения точности обработки зубьев. Выбор материалов для изготовления зубчатых колес всегда обусловлен повышенным уровнем жесткости, который необходим для передачи механического движения. При этом КПД таких изделий приближается к 90%.
Конструктивные особенности зубчатого колеса
Как и другие детали колесного типа, вариант с зубьями должен иметь диск подходящего под рейку диаметра. Основная часть представлена металлическим ободом, где на торцевой поверхности находятся зубья определенного типа. Примечательно, что геометрические показатели зубьев всегда разные и напрямую зависят от типа передачи.
Зубчатые колеса всегда крепятся на валу оборудование в центральной части, где имеется специальное отверстие. Опять же, форма крепежного отверстия будет зависеть от сечения вала и его диаметра:
- Классическая цилиндрическая.
- Особая квадратная.
- Многоугольная.
Общий вес зубчатого колеса достаточно большой, поэтому зачастую толщину рабочего диска делают меньше, что позволяет уменьшать вес изделия.
Изготавливают зубчатые колеса из высокопрочной стали. Например, для станков с ЧПУ применяется сталь марки С45 или аналогичные материалы. Основную роль играют следующие характеристики:
- Расстояние между зубьями, которое получило название «модуль». Значение будет выше при повышении нагрузок.
- Диаметр – рассчитывают не только параметры ступицы и колеса, но и посадочного отверстия под вал.
- Общее количество зубьев и ширина венца.
При выборе шестерни следует обратить внимание на особенности передачи. Например, реечный тип может быть прямым или круглым. Также учитывают разновидности и направленность зубьев, которые могут быть:
- Прямозубые – наиболее популярный тип с оптимальным соотношением цены/качества.
- Косозубые – зубья расположены под углом, что позволяет работать с механизмами на высоких и средних скоростях.
- Шевронные – особый тип изделий для передач, которые работают под высокими нагрузками.
Все параметры и типоразмеры зубчатых колес стандартизированы и прописаны в действующем ГОСТ.
Сфера применения
Основные сферы применения зубчатых передач напрямую связаны с промышленным оборудованием:
- Станки с ЧПУ и заводские системы.
- Буровые установки.
- Двигатели внутреннего сгорания и коробки передач.
- Механизмы с редукторами для снижения скорости вращения вала.
- Различные точные приборы и другое оборудование.
Сегодня существует множество вариаций зубчатых передач и все они применимы в автомобильной, станкостроительной и промышленной сфере.
За подробной информацией, техническими характеристиками и условиями поставки обращайтесь к нашим специалистам
sale@technix-rus.ru
FAQ
АО Техникс занимается разработкой и производством промышленных комплектующих под торговой маркой Technix.
Основными направлениями деятельности компании являются:
- Производство подшипников и подшипниковых узлов. Цельные, разъемные и фланцевые. Быстрая замена опор вращения: сельхозмашины, ткацкие станки, строительное, пищевое оборудование, опоры судовых валов, крупногабаритных электрических машин и др.
- Производство систем линейного перемещения. Это комплекс унифицированных деталей и узлов, обеспечивающих линейное передвижение, позиционирование исполнительных механизмов. Применение: металлообрабатывающие станки, литейные формовочные машины, точное оборудование, производство полупроводников, измерительное, медицинское оборудование и др.
- Производство опорных роликов. Опорные ролики — готовое решение с подшипником качения на роликах или игольчатых роликах. Простое крепление с помощью резьбовой цапфы. Быстрый, простой монтаж и высокая грузоподъемность определили их применение в нестандартных конструкциях: линейных направляющих, конвейерах, транспортировочных линиях, подъемных кранах и др.
- Производство механических соединительных муфт: жесткие, виброгасящие, спиральные, сильфонные. Для передачи крутящего момента между валами отдельно стоящих единиц оборудования. Применение: общемашиностроительное, приборостроение, станки с ЧПУ, насосные установки, приводы строительно-дорожных машин, силовые приводы судов, вспомогательные приводы тепловозов и электровозов.
- Производство деталей трансмиссии: звездочки, зажимные втулки и втулки тапербуш. Применяются в цепных передачах: простое решение при необходимости передать крутящий момент между параллельными валами, в том числе далеко отстоящими.
- Производство трапецеидальных винтов и гаек. Это винтовая пара для преобразования вращательного движения привода в прямолинейное движение исполнительного узла. Отсутствие мертвого хода (осевого зазора) и высокая ремонтопригодность. Область применения: кулачковые механизмы, системы линейного перемещения, конвейеры, механизмы подач суппортов — везде, где требуется точность перемещения при высокой жесткости.