Что такое зубчатый вал?

В своей наиболее существенной форме шестерни представляют собой круглые зубчатые устройства, позволяющие преобразовывать скорость двигателя в крутящий момент. Шестерни либо установлены на валу шестерни, либо являются его частью. Многие из наиболее распространенных шестерен имеют отверстие в центре, известное как отверстие, через которое проходит вал шестерни. Когда вал шестерни вращается, шестерня тоже вращается.

По сути, вал шестерни — это ось шестерни, обеспечивающая вращение, которое позволяет одной шестерне входить в зацепление с другой и вращать ее. Этот процесс часто называют редуктором, и он необходим для передачи лошадиных сил от двигателя к приводному механизму. Преобразование частоты вращения двигателя в крутящий момент обеспечивает движущую силу, приводящую в действие, например, колеса автомобиля. Через шестерни и валы в автомобильной трансмиссии двигатель может работать с постоянной скоростью, в то время как автомобильные колеса могут вращаться быстрее или медленнее или даже в обратном направлении, используя одно и то же направление вращения двигателя и скорость.

Маховик обычного автомобильного двигателя соединен с валом-шестерней, на котором установлено несколько шестерен разного размера. Благодаря горизонтальному перемещению вала эти главные шестерни входят в зацепление и расцепляются с другими большими и меньшими шестернями, также установленными на валах шестерен. Кроме того, приводной вал, который передает мощность от зубчатой ​​передачи в автомобильной трансмиссии к оси и ведущим колесам, является одним из очень распространенных примеров зубчатого вала.

Зубчатые валы также могут содержать зубья шестерни, встроенные в вал, таким образом становясь шестерней вала. Такие валы с зацеплением на каждом конце называются шестернями с пересекающимися валами. Конические зубчатые колеса и спиральные зубчатые колеса представляют собой зубчатые колеса с пересекающимися валами. Хорошим примером этого типа передачи является винт вертолета. Шестерня с вертикальным пересекающимся валом от двигателя входит в зацепление с одной или несколькими шестернями с горизонтальным валом для вращения роторов.

Тот же принцип применим и к автомобилю. Приводной вал часто представляет собой вал на конце трансмиссии и шестерню с пересекающимся валом на конце дифференциала. Эта конфигурация позволяет преобразовывать вертикальное движение в горизонтальное.

Некоторые различные типы зубчатых валов представляют собой эксцентриковые валы, валы с муфтой, шлицевые валы и шпоночные валы. Шестерни, используемые в тяжелых условиях, скорее всего, будут изготовлены из прочного металла. Другими материалами, используемыми для изготовления этих валов, являются медь, алюминий и пластик. Первоначальный зубчатый вал, обычно встречающийся в средневековых шлифовальных кругах, был сделан из дерева.