Поиск статей в каталоге
расширенный поиск статей

Шестерни и их виды

Шестерни и их виды
Описание:

Поскольку шестерня (зубчатое колесо) является важной составляющей механизмов зубчатой передачи, реализующей вращательное движение между валами, то, в силу ее широчайшего применения во всех сегментах промышленного оборудования, работающего практически во всех отраслях народного хозяйства, данная деталь довольно востребована. Многообразие шестерен (зубчатых колес) просто огромно: попробуем разобраться в их разновидностях.

Точкой отсчета в систематике разновидностей шестерен (зубчатых колес) принято считать формы исходных поверхностей, которые в своей основе подразделяются на конические и цилиндрические, которые, в свою очередь, дифференцируются по линии (или типу) зубьев и по форме профиля зубьев.

1. Цилиндрические шестерни по типу зубьев подразделяются на:

1.1 Прямозубые шестерни – популярный тип зубчатых колес. Зубья располагаются в радиальных плоскостях, а оси зубчатых колес параллельны. Наиболее часто встречающиеся из всех видов шестерен (как цилиндрических, так и конических).

1.2  Косозубые шестерни - отличаются расположением зубьев под углом к вращательной оси. Стоит отметить плавное и тихое зацепление; используют для нешумных механизмов. Одним из недостатков данного вида шестерен считается увеличение осевых усилий в передаче. В результате трение в подшипниках усиливается, детали нагреваются, что приводит к потере мощности.

1.3 Шевронные шестерни - помогут решить проблему механической осевой силы. Зубья изготовлены в виде буквы «V». Обе половины колес компенсируют друг друга, поэтому нет нужды использовать упорные подшипники при установке валов. При этом форма профиля зубьев прямозубых и косозубых шестерен может быть как эвольвентной, так и круговой. Шевронные шестерни имеют эвольвентную форму профиля зубьев.

2. Конические шестерни по типу зубьев подразделяются на:

2.1. Прямозубые конические шестерни. Наиболее часто встречающийся вид конических шестерен.

2.2. Конические шестерни с круговым зубом. Круговая линия зубьев – это контакт передачи на линии зацепления в единой точке, параллельно осям зубчатых колес. Круговые передачи имеют плавный ход и бесшумны. Однако изготовить такой тип шестерен довольно сложно, поэтому они используются редко.

Прямозубые конические шестерни и конические шестерни с круговым зубом имеют эвольвентную форму профиля зуба.

Где используются шестерни (зубчатые колеса)?

Шестерни (зубчатые колеса) – это запчасти, которые являются главной составляющей подавляющего большинства механизмов. Часы, токарные станки, коробки переключения передач в авто, любые редукторы – малая часть в перечне сфер применения шестерен.

Коронные шестерни работают в башенных часах. Основной признак коронной шестерни – расположение зубьев на торцевой поверхности. Зубчатая передача, образованная коронной шестерней и барабаном из стержней (цевочное колесо), является звеном работы часового механизма.

Зубчатые рейки - элемент колеса с бесконечным радиусом делительной окружности. Особенности конструкции «превращают» окружность в прямую линию. Используют для преобразования поступательного движения во вращательное и наоборот. Зубчатая рейка – составная реечной передачи, используемой в зубчатых железных дорогах (наземные «фуникулеры» обеспечивающие перевозку пассажиров и грузов, в частности, в высокогорьях).

Шестерни с внутренним зацеплением – зубья данного вида шестерен отличаются нарезкой с внутренней стороны. При эксплуатации происходит вращение ведомой и ведущей шестерен в одностороннем направлении. Такой механизм отличается высоким КПД и минимальными затратами на трение. Сфера использования: привод башни танка, шестеренные насосы, планетарные передачи.

Секторные зубчатые колеса – это часть шестерни любого вида. Прекрасная возможность сэкономить в габаритах механизма. Там, где не требуется вращение зубчатого колеса в полный оборот при передачах, применяют секторные шестерни, так например, в плунжерах насосов, замках, маятниковых механизмах.

Винтовые зубчатые колеса отличаются цилиндрической формой и расположением зубьев по винтовой линии. Такой вид шестерен применяют на непересекающихся валах, которые перпендикулярны, в частности, на станках.

Основным элементом цепной передачи является шестерня в форме звезды.

Производство шестерен (зубчатых колес)

Производство шестерен (зубчатых колес) осуществляется из металлов (черных, нержавеющих, цветных) и пласмасс. При производстве металлических шестерен поковка (заготовка для формы будущей детали) формируется заранее. В случаях, когда для изготовления шестерен используется прокат – заготовку шестерни получают путем разрезания сплошного массива нужного диаметра.

После изготовления заготовки/поковки ее обрабатывают на токарном станке, сверлят и растачивают отверстия, обрабатывают торцы. Далее производится чистовая обработка, а затем начинается самый кропотливый и сложный этап – нарезание зубьев. Нарезаются зубья шестерен с помощью червячных фрез на фрезерном станке. Процесс полной обработки шестерен включает в себя ещё и долбежные, строгальные и шлифовальные работы (в случаях, когда технологический регламент требует шлифовки зубьев).

Прочность и твердость изделиям придают с помощью термообработки, включающей в себя: цементирование или азотирование с последующей закалкой; объемную или поверхностную закалку (нагрев ТВЧ). Благодаря технической смазке, которой покрывается готовая запчасть, удается предохранить поверхность шестерен от появления ржавчины.

 

Категория Статьи на тему Промышленность и Оборудование
Дата размещения24.07.2014
Количество просмотров308
Статью добавил пользователь неизвестно
Написать письмо автору
Пожаловаться на публикацию
Еще статьи из данной категории
Предыдущие статьи Следующие статьи