Зубчатое колесо

Среди самых распространённых систем, действующих в
редукторах и силовых агрегатов,  можно
выделить зубчатую пару – шестерни различного диаметра, которые входят в
зацепление и передают крутящий момент на выходной вал, либо в обратном порядке.
Существует условное разграничение относительно размеров. Колесом называют
ведущий диск с зубцами, а шестернёй – ведомый меньшего диаметра. Стоит
отметить, что без зубчатой передачи было бы невозможно действие любых мощных
агрегатов, где необходимо регулировать и постепенно понижать нагрузку.

Принцип действия
зубчатых колёс

Как уже было сказано выше, находясь в комплекте, колесо и
шестерня вступают в зацепление. При этом колесо имеет меньшее количество зубцов
и вращается медленнее, а шестерня с большим количеством резцов раскручивается
на порядок быстрее. В редукторе ведомый элемент соединяется с выходным валом,
который и увеличивает усилия рабочего механизма. То есть, при помощи зубчатой
передачи можно достичь повышения производительности при малых оборотах
выходного вала.

Казалось бы, всё достаточно просто, и механизм действует
безотказно, поэтому может использоваться практически в любом оборудовании. Но
не всё так гладко. Для производства зубчатых колёс необходимо соблюдать ряд
технологических условий:

• Максимальные параметры точности;
• Идеально подобранные размеры зуба;
• Глубину и ширину резцов;
• Оптимальную твёрдость материалов.

Производство шестерен
для зубчатой передачи

Выбор сырья – один из сложнейших процессов для каждого
отельного случая. Ведь на производительность влияет не только номинальная
мощность привода и физические параметры редуктора, но и внешние факторы,
рабочая среда и многое другое. В связи с этим подбирают материалы чуть ли не
опытным путём. Например, изготовление
деталей в Новосибирске осуществляется на высокоточных токарных станках с
компьютерным управлением посредством специализированного программного
обеспечения. Только так можно достичь нужных параметров и гарантировать
надлежащее функционирование системы.

Разновидности
зубчатых колёс

Все колёса можно разделить на несколько видов по форме
зубца, его направлению, способам зацепа и другим параметрам. Например,
последняя характеристика имеет следующие разновидности:

• Параллельное зацепление;
• Перпендикулярное зацепление.

В первом случае колесо и шестерня находятся в одной
плоскости и осуществляют вращательные движения параллельно друг другу, но в
обратном направлении. Второй же вариант более сложный. По его принципу строится
червячная и коническая передача, которые, хоть и производят значительно меньше
шума при функционировании, всё же не могут похвастаться достаточной для
серьёзных нагрузок производительностью. В связи с этим именно прямая зубчатая
передача чаще всего используется в крупногабаритных силовых установках и
подключаемых к ним редукторах.

Возможные проблемы

Стоит отметить, такие механизмы постоянно испытывают
серьёзные нагрузки, изнашиваются от силы трения и т.д. Самые слабые места –
вершины зубцов, которые имеют свойство раскрашиваться и надламываться. Во
избежание этих негативных последствий в механических цехах поверхность резцов
дополнительно обрабатывается под температурой, цементируется и т.д.