В этой статье описаны различные типы шестерен. Так вы узнаете, какие типы передач существуют, каковы их характеристики и примеры всех типов передач.
Какие бывают типы шестерен?
Шестерни обычно классифицируются по форме зубьев. Итак, различают виды шестерен :
- Цилиндрические шестерни : типы цилиндрических шестерен с зубьями, выступающими радиально. Существует несколько подтипов:
- Внешние цилиндрические шестерни . Зубья шестерни расположены на внешнем профиле колеса.
- Внутренние цилиндрические шестерни : Зубья шестерни расположены на внутреннем профиле колеса.
- Косозубые шестерни : виды шестерен, зубья которых наклонены относительно оси вращения. Они классифицируются на:
- Перекрещенные косозубые шестерни – оси шестерен не параллельны, а пересекаются. Обычно они образуют угол 90°.
- Косозубые шестерни с параллельными осями : Зубья шестерен косозубые, но их оси параллельны друг другу.
- Двойные косозубые шестерни (или шестерни «елочка») : тип шестерни, профиль которой состоит из двух косозубых зубьев, так что профиль шестерни имеет V-образную форму.
- Конические шестерни – виды шестерен, имеющие форму усеченного конуса. Можно выделить четыре подтипа:
- Конические шестерни с прямыми зубьями — шестерни с прямыми зубьями, но имеют коническую форму колеса.
- Конические шестерни с косозубыми зубьями : Шестерни, имеющие форму усеченного конуса и, кроме того, их зубья наклонены.
- Конические шестерни со спиральными зубьями – конические шестерни, зубья которых имеют спиральную форму.
- Гипоидные конические передачи : шестерни конической формы с гиперболической поверхностью шага.
Каждый тип снаряжения подробно описан ниже, а также вы сможете увидеть примеры всех типов снаряжения.
прямозубые шестерни
Прямозубая шестерня — это зубчатая передача с прямыми зубьями. Таким образом, основная характеристика прямозубых шестерен состоит в том, что они представляют собой очень простой тип шестерен, поскольку представляют собой цилиндры с выступающими радиально зубьями.
Короче говоря, в отличие от других типов шестерен, таких как косозубые и конические, зубья прямозубых шестерен совершенно прямые.
На промышленном уровне цилиндрические передачи являются наиболее широко используемым типом передач из-за своей простоты и невысокой цены.
Зубчатые передачи можно разделить на два типа:
- Внешние цилиндрические шестерни : Зубья шестерни находятся на внешнем профиле шестерни, то есть на внешней стороне колеса.
- Внутренние прямозубые шестерни : Зубья шестерни находятся на внутреннем профиле шестерни, то есть на внутренней поверхности колеса.
Внешняя прямозубая шестерня
Внутренняя цилиндрическая шестерня
Внешние прямозубые шестерни способны входить в зацепление с внешними и внутренними шестернями. Напротив, внутренние прямозубые шестерни могут сцепляться только с внешними шестернями.
Две находящиеся в зацеплении внешние шестерни имеют противоположные направления вращения, однако внутренняя шестерня вращается в том же направлении, что и внешняя шестерня, с которой она находится в зацеплении.
косозубые шестерни
Косозубая передача представляет собой зубчатое колесо, зубья которого наклонены относительно оси вращения. Другими словами, косозубые передачи – это разновидность шестерен, профиль которых состоит из косозубых зубьев.
Угол, который образуют зубья косозубой шестерни с ее осью вращения, зависит от угловой скорости, которую она должна передавать:
- Если передаваемая угловая скорость мала, угол должен составлять от 5° до 10°.
- Если передаваемая угловая скорость средняя, угол должен составлять от 15° до 25°.
- Если передаваемая угловая скорость высока, угол должен составлять около 30°.
Короче говоря, работа косозубой передачи аналогична работе прямой передачи, поскольку ее функция заключается в передаче вращательного движения. Однако косозубые шестерни позволяют передавать круговое движение другим способом благодаря особой форме зубьев.
Косозубые передачи подразделяются на следующие типы:
- Косозубые шестерни с поперечным валом : оси косозубых шестерен пересекаются друг с другом. Это самый простой тип косозубых передач.
- Косозубые шестерни с параллельными валами : оси косозубых шестерен параллельны. Для их правильной работы зубья двух соединенных шестерен должны иметь одинаковый угол наклона, но в противоположных направлениях. В косозубых передачах этого типа помимо передаваемой вращательной мощности создается осевая сила.
- Двойные косозубые шестерни (или косозубые шестерни «елочка») : профиль косозубых шестерен этого типа образован двумя косозубыми зубьями, образуя таким образом V-образный профиль. Двойные зубья косозубых передач этого типа служат для устранения осевой силы, возникающей при параллельности осей.
Косозубые шестерни с поперечным валом
Косозубые передачи с параллельными валами
Двойные косозубые шестерни
конические шестерни
Коническая передача представляет собой зубчатое колесо, зубья которого имеют коническую форму. Проще говоря, конические шестерни – это разновидность шестерен, имеющих форму усеченного конуса.
Основная характеристика зубчатых передач этого типа заключается в том, что они позволяют передавать вращательное движение между двумя пересекающимися осями. Хотя оси конической передачи обычно перпендикулярны, они также могут быть рассчитаны на работу под другим углом.
Обычно конические шестерни изготавливаются из чугуна, стальных сплавов или алюминия. Однако, в зависимости от применения конических передач, они могут быть изготовлены и из неметаллических материалов, хотя это бывает очень редко.
Внутри конических передач можно выделить несколько подтипов передач:
- Конические шестерни с прямыми зубьями : Тип конических шестерен с прямыми зубьями.
- Конические шестерни с косозубыми зубьями – разновидность конических шестерен с наклонными зубьями.
- Конические шестерни со спиральными зубьями : тип конической шестерни, зубья которой имеют спиральную форму.
- Гипоидные конические передачи : тип конических передач, делительная поверхность которых имеет гиперболическую форму.
Конические шестерни с прямыми зубьями
Конические шестерни со спиральными зубьями
Конические шестерни с косозубыми зубьями
Гипоидные конические передачи
Другие типы передач
Как правило, различные типы передач классифицируются, как мы видели выше. Однако есть и другие типы передач, о которых вам также важно знать.
- Червяк : В червячном механизме винт с косозубой передачей входит в зацепление с прямой или косозубой шестерней. Таким образом, круговое движение передается между двумя перпендикулярными осями.
- Реечная передача : В реечном механизме зубчатое колесо (шестерня) входит в зацепление с рейкой. Этот тип передачи используется для преобразования кругового движения в линейное.
- Цепные шестерни – шестерни не находятся в зацеплении друг с другом, но круговое движение звездочек передается цепью.
Червячный винт
зубчатая рейка
шестерни с цепью