Косозубые шестерни или косозубая рейка и шестерня?

Цилиндрические шестерни:преимущества и недостатки

Косозубые шестерни работают более плавно и тихо по сравнению с прямозубыми. Это различие связано с тем, что их зубы взаимодействуют вокруг оси вращения под наклоном. Эта ось может быть параллельна или вообще пересекаться под углом 90°. В случае кроссовера косозубые шестерни используются вместе с червячной передачей, хотя в этих случаях в качестве альтернативы могут использоваться две конические шестерни.

Когда два зуба двигаются, контакт происходит постепенно, начиная с одного конца зуба и оставаясь в контакте с шестерней, которая вращается до тех пор, пока не будет достигнут полный контакт. Типичный угол спирали составляет примерно от 15 до 30 градусов. С другой стороны, продольная нагрузка изменяется прямо пропорционально величине тангенса угла винтовой линии.

Косозубые шестерни с поперечной осью:это самые простые косозубые шестерни. Они создают завинчивающее или заклинивающее действие в результате высокого скольжения по сторонам зуба.

Косозубые шестерни с параллельными осями:состоят из бесконечного числа чередующихся шестерен небольшой толщины. Это приведет к тому, что каждый зуб будет наклонен вдоль стороны, как если бы он был цилиндрической спиралью. При соприкосновении друг с другом они должны иметь одинаковый угол винтовой линии, но в противоположных направлениях. В результате угла винтовой линии в дополнение к нагрузке возникает осевая нагрузка.

Двойная спираль или «елочка»:они представляют собой комбинацию правосторонней и левосторонней спирали. Осевая нагрузка, воспринимаемая подшипниками косозубых шестерен, является недостатком.

Преимущества косозубых передач

● Наклонные зубья работают более плавно, что обеспечивает более плавную и бесшумную работу шестерен по сравнению с прямозубыми или зубчатыми колесами.

● Косозубые шестерни служат дольше и идеально подходят для работы с высокими нагрузками, поскольку имеют большее количество контактирующих зубьев.

● Нагрузка всегда распределяется между несколькими осями, что снижает износ.

● Они могут передавать движение и мощность как между параллельными осями, так и между прямыми осями.

Металлические косозубые шестерни

Недостатки

Одним из недостатков этих передач является осевая нагрузка, которую необходимо компенсировать с помощью соответствующих упорных подшипников. Между зубами больше трения скольжения. Это вызывает повышенный износ в процессе эксплуатации и потребность в системах смазки.

КПД косозубой передачи ниже из-за контакта между зубьями, что создает осевое давление и выделяет тепло. Увеличение потерь энергии снижает производительность.

Более высокие производственные затраты, чем прямозубые шестерни.

Шестерни:преимущества и недостатки

Цилиндрические шестерни или зубчатые колеса являются наиболее распространенным типом зубчатых колес и отличаются от других тем, что их зубья выровнены вдоль параллельных осей. Они используются для достижения высоких передаточных чисел, низких и средних скоростей. Цилиндрические шестерни очень полезны, когда необходимо передать движение с одного вала на другой, параллельный и близкий.

Преимущества цилиндрических зубчатых колес

● Они могут использоваться для передачи значительного количества энергии (примерно до 50 000 кВт).

● Они очень надежны.

● Эти детали являются самыми простыми в проектировании и изготовлении. Проект привода, включающий прямозубые шестерни, можно развернуть быстрее.

● Они обеспечивают постоянное и стабильное передаточное число.

Цилиндрическое зубчатое колесо кажется более эффективным по сравнению с косозубым зубчатым колесом того же размера.

Поскольку зуб параллелен своей оси, осевая сила не создается. Поэтому валы шестерен можно легко установить на шарикоподшипники.

Пластиковая прямозубая шестерня

● Это низкоскоростные передачи.

● Они не могут передавать мощность между непараллельными осями.

● Цилиндрические шестерни создают слишком много шума при работе на высоких скоростях.

● Зубья колеса подвергаются высоким нагрузкам.

● Их нельзя использовать для передачи энергии на большие расстояния.

● Они менее эластичны по сравнению с другими типами шестерен.

Что касается их применения, они часто используются в секторах, где требуется замедление, а уровень шума не так важен, как когда речь идет о продажах или индустрии систем безопасности. Они также находят важное применение при передаче движения в планетарном редукторном двигателе.

Реечная передача

Зубчатые рейки используются для преобразования вращательного движения в поступательное. Рейка имеет прямые зубья, врезанные в одну сторону квадратного или круглого сечения стержня, и сопрягается с шестерней, которая представляет собой небольшую цилиндрическую шестерню, находящуюся в зацеплении со рейкой. Как правило, зубчатая рейка и шестерня вместе называются «рейка и шестерня». Есть много способов использовать шестеренки.

Чтобы обеспечить множество разновидностей реечных и шестеренчатых стоек, на складе имеется множество типов стоек. Если для применения требуется большая длина, требующая множества последовательно соединенных реек, у нас есть рейки с правильно сконфигурированными кромками зубьев. Их называют «обработанными зубчатыми рейками». Когда рейка изготовлена, процесс нарезания зубьев и процесс термообработки могут привести к тому, что она перестанет работать. Мы можем контролировать это с помощью специальных прессов и процессов ремонта.

Есть приложения, в которых стойка неподвижна, в то время как стойка движется, и другие, где стойка вращается вокруг фиксированной оси, в то время как стойка движется. Первый широко используется в транспортных системах, а второй может использоваться в экструзионных системах и приложениях для подъема/опускания.

Как механический элемент, преобразующий вращательное движение в поступательное, рейки часто сравнивают с шариковыми винтами. Использование стоек вместо шарико-винтовых пар имеет свои преимущества и недостатки. Достоинствами зубчатого стержня являются его механическая простота, высокая несущая способность и отсутствие ограничений по длине и т. д. Однако недостатком является люфт. Преимуществом шарико-винтовой передачи является высокая точность и меньший люфт, а недостатком — ограничение длины из-за прогиба.

Реечные шестерни используются для механизмов подъема (вертикального перемещения), горизонтального перемещения, механизмов позиционирования, упоров и обеспечивают синхронное вращение нескольких валов в общепромышленных машинах. С другой стороны, они также используются в системах рулевого управления для изменения направления движения автомобилей. Реечные системы рулевого управления имеют следующие характеристики:простая конструкция, высокая жесткость, небольшие размеры и легкий вес, а также превосходная чувствительность. Благодаря этому механизму шестерня, закрепленная на рулевом валу, входит в зацепление с рулевой рейкой, которая передает вращательное движение в стороны (превращая его в поступательное движение), благодаря чему можно управлять рулем. Кроме того, стойки и шестерни используются для различных других целей, таких как игрушки и боковые защелки.

Цилиндрические зубчатые колеса обычно используются в машинах, где приводы должны работать в более высоких диапазонах скоростей (гостиничное оборудование) или с более низким уровнем шума (автомобилестроение или производство кондиционеров). Они также широко используются на машинах, где требуется передача высокого крутящего момента по параллельным осям.