Что такое реечная передача

Принцип действия основан на передаче вращательного движения зубчатого колеса (шестерни) в поступательное зубчатой рейки (и наоборот). Геометрические параметры зубьев шестерни и рейки идентичны. Чаще всего используется трапецеидальная резьба, как наиболее износоустойчивая, со способностью самоторможения. 

Для точного перемещения деталей в модулях применяются направляющие. Наиболее качественными считаются линейные направляющие от Hiwin.

Точность реечной передачи идентична другим типам, вплоть до 1 класса по ISO и 2 по din. Все промышленные комплектующие передаточного модуля проверяются в соответствии со стандартами качества. При выборе пары рейка-шестерня для конкретного механизма учитываются условия работы, предел прочности материала и другие параметры, чтобы изделие служило максимально долго без потери качественных характеристик. 

Для максимально точного перемещения с запасом прочности могут подбираться направляющие на роликах. Наиболее популярными являются роликовые направляющие Rollon.

По типу зубьев механические компоненты реечно-зубчатой передачи разделяются на:

• прямозубые;

• косозубые.

Каждый имеет свою сферу применения, достоинства и недостатки. 

Рейки, шестерни прямозубые

Прямозубые передаточные модули применяются в механизмах с повышенными нагрузками. Основная промышленная механика: станки, подъемники, трактора, большие механизмы управления, зубчатая железная дорога, управление электрошпинделями.

Преимущества применения передачи с прямозубыми шестернями:

• Цена. Из-за простоты, дешевизны изготовления прямозубые шестерни, рейки дешевле кривозубых при аналогичных параметрах.

• Универсальность. Может применяться для любых операций, требующих преобразования вращательного механического движения в поступательное.

• Неприхотливость. Может использоваться в условиях высоких температур или запыленности, обслуживание более простое.

• Мощность. Имеет максимальную мощность передачи движения.

• Экономичность. Модули передачи более дешевые из-за использования экономичных шариковых подшипников, так как при работе зубчато-реечная система не имеет осевых нагрузок.

Из недостатков можно отметить  повышенный шум, вибрацию при работе, относительно меньшую точность.

Рейки, шестерни косозубые

Косозубые цилиндрические колеса, реечные механизмы применяются для работы на высоких и средних скоростях в механизмах, требующих высокой точности. 

Преимущества косозубых шестерней:

• Точность. Выше, чем у прямозубых цилиндрических зубчатых колес и реечных планок.

• Плавность. Движение относительно более плавное.

• Сцепление. Относительно более высокое сцепление используется для передачи на максимально высоких скоростях.

• Тихая работа. Работающий косозубый реечный модуль создает меньше шума и вибраций, чем прямозубый.

Недостатками являются относительно более высокая цена, затраты на смазочные материалы из-за нагрева деталей, требующей более дорогих подшипников.

Применение

Механическая зубчато-реечная передача широко применяется для линейного перемещения рабочих деталей в различных механизмах:

• Станки. Движение суппорта на станине в токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шлифовальных и других, включая станки с ЧПУ.

• Дизели. Перемещение распределительных валов в топливных насосах.

• Измерительные приборы. Преобразование линейного движения индикаторной ножки, сильфонного торца во вращательное валика стрелки.

• Механизмы управления. Продольное перемещение элементов механической системы управления путем вращения ручки (высотомеры, корабельные люки, радиоприемники, другие).

• Автомобили. Поворот от руля автомобильного колеса зубчатым валом через кардан.

• Подъемники. При помощи трапецеидальных винтов и гаек производится вертикальное перемещение грузовой каретки в бесканатных лестничных подъемниках.

• Железные дороги. Зубчатые жд поезда преодолевают крутые подъемы до 48 % (ведущий на вершину швейцарской горы Пилатус железнодорожный путь Pilatusbahn). 

• Трубопроводы. Управление клапанами трубопроводных систем большого диаметра.

Сферами применения зубчато-реечной механической передачи являются практически все виды промышленности.