Цилиндрические шестерни
Цилиндрические шестерни — это зубчатая передача с параллельными осями и колесами, имеющими цилиндрическую форму. Она используется для передачи движения с одного вала на другой в случае, если те расположены параллельно друг другу. Применяется практически во всех областях: от станков в различных отраслях промышленности до автотранспорта. В зависимости от области применения может отличаться конструкция шестерни, а также марка стали, из которой она изготовлена.
Конструкция
Зубчатая шестерня представляет собой цилиндрическое колесо, на внутренней или наружной части которого расположены зубцы для сцепления с другой деталью. В роли нее могут выступать различные механические комплектующие, но чаще всего это другие шестерни или зубчатые рейки. В центре изделия выполняется отверстие — с помощью производится крепление на ось, с которой требуется снять и передать вращательный момент.
В зависимости от геометрии зубьев шестерни делятся на прямозубые и косозубые. У вторых зубья расположены под углом к оси вращения, что обеспечивает ряд преимуществ: способность переносить повышенные нагрузки, плавная работа и небольшой шум при перемещении составных частей механизма.
Технология изготовления
Чаще всего зубчатые цилиндрические шестерни изготавливаются методом обкатки. При использовании данной технологии применяется гребенка — специальный инструмент в виде зубчатой рейки с острой режущей кромки. Она совершает возвратно-поступательные движения и за счет этого прорезает зубья на заготовке, которая в это время вращается вокруг своей оси на валу.
Также для обкатки применяют долбяк в форме зубчатого колеса с острыми кромками. Он совершает возвратно-поступательные движения относительно статичной заготовки 2-3 раза (за один проход невозможно сделать зубья на твердой стали).
Существуют и другие методы обкатки — например, с помощью червячной фрезы. В данном случае нарезание зубцов выполняется, когда заготовка и червячная фреза одновременно вращаются под определенным углом.
Главный плюс обкатки — возможность изготовления шестерней с разной формой зубцов и габаритами одним и тем же инструментов. Исключение - использование долбяка в форме зубчатого колеса (здесь все ограничено его размерами, поэтому требуется несколько разных).
Материалы изготовления
Шестерни для промышленного оборудования изготавливаются из стали. Также она применяется при производстве механических компонентов, которые используются в автомобилестроении. Шестеренки для бытовой техники производят из полимерных материалов, так как он легкие и недорогие.
Модуль шестерни
Модуль — основной параметр шестерней, через который выражаются все остальные. Это отношение делительного диаметра к количеству зубьев, выражающееся в миллиметрах. Параметр рассчитывается по следующей формуле:
m=(d/z)
или
m =(p/π)
Где:
m - модуль
d - делительный диаметр (по половине высоты зуба)
z - количество зубьев
p - шаг зубьев
Пример: при делительном диаметре 100 мм и 50 зубьях модуль изделия будет равен 2 мм.
ГОСТ 9563-60 предусматривает стандартные значения показателя. Среди них 0,5, 0,8, 1, 1,25, 1,5, 2, 2,5, 3. Максимальный показатель — 50.
Исходя из модуля определяются остальные характеристики шестерни, включая одну из самых важных — передаточное число. В силу этого его обязательно учитывают при проектировании механизмов.
Действует правило: чем меньше модуль, тем выше точность изделия. Поэтому шестерни с показателем 0,15-1 используются в прецизионных механизмах. Для работы в условиях высоких нагрузок, с большой скоростью без требований к точности подойдет больший модуль.
Область применения
Шестерни используют везде, где требуется зубчатая передача крутящего момента. Вот основные области их применения:
- Промышленность. Шестерни используются в промышленных станках и другом оборудовании для зубчатой передачи (в том числе реечной).
- Станки ЧПУ. Шестерни — неотъемлемый элемент станков с числовым программным управлением.
- Автомобильная промышленность. В автотранспорте шестерни используются в коробке передач, двигателе, трансмиссии и других узлах и деталях.
- Железнодорожный транспорт. Шестерни используются для устройства зубчатой передачи в тягачах, грузовых и пассажирских вагонах.
- Приборостроение. Шестерни являются неотъемлемым элементом медицинского и исследовательского оборудования.
Это — далеко не все области применения механических компонентов. Также изделия используются в судостроении, авиационной промышленности, энергетике, бытовой технике.
Где купить
Приобрести зубчатые колеса можно в нашей компании. Мы предлагаем большой выбор качественных, надежных промышленных комплектующих для обслуживания станков с ЧПУ и другого оборудования. У нас есть соединительные муфты для производства, реечные передачи, электроприводы в ассортименте и многое другое. Чтобы получить более детальную информацию или оформить заказ, свяжитесь с нами любым удобным способом.