Обзор различных типов передач

Прямозубая передача

Когда вы думаете о зубчатой передаче, на ум обычно приходит именно она. Цилиндрическая передача передает мощность и скорость, позволяя при этом изменять соотношение, скорость или направление вращения. Две цилиндрические шестерни могут работать на одном валу с одинаковой или разной скоростью. Прямозубые шестерни используются для линейного перемещения. Их можно встретить в самых разных устройствах - от бытовой техники до самолётов и ракетных систем наведения. Несмотря на простоту и эффективность конструкции, прямозубые шестерни относительно шумны из-за прямых зубьев.

Косозубая передача

Косозубая передача очень похожа на цилиндрическую, однако зубья расположены под углом. Если бы вы посмотрели на шестерню спереди, то увидели бы угол. Этот угол обеспечивает больший контакт с зубом, что снижает уровень шума и вибрации. Косозубые шестерни более долговечны, чем прямозубые, поскольку нагрузка распределяется на большую площадь зубьев. Эти качества делают их идеальными для применения в системах, требующих эффективной передачи движения и скорости, таких как автомобильные трансмиссии, промышленное оборудование и робототехника.

Реечная передача

Этот тип несколько отличается от прямозубых и косозубых передач. Он состоит из двух компонентов: зубчатой рейки и шестерни. По сути, рейка - это «развернутая» шестерня, зубья которой расположены вдоль прямого стержня, что обеспечивает линейное движение взад-вперед. Зубчатые рейки имеют прямой профиль зубьев, который не имеет закругления зубьев по сравнению с эвольвентным профилем цилиндрической шестерни. Шестерня - это круглое зубчатое колесо, которое взаимодействует с рейкой. Наиболее распространенный пример использования - система рулевого управления автомобиля, где вращательное движение рулевого колеса преобразуется в линейное движение, необходимое для поворота колес. Реечные передачи также встречаются в подъемных механизмах, где требуется вертикальное перемещение, например в токарных станках с ЧПУ или в салонах самолетов, для перемещения таких предметов, как подносы и телевизионные экраны.

Внутренняя передача

По сути это противоположность цилиндрической передаче. У внутренней передачи зубья находятся внутри. Такие шестерни идеально подходят для ситуаций, когда пространство ограничено. Они обеспечивают низкий уровень вибрации и высокий коэффициент снижения скорости. Поэтому они чаще всего используются в планетарных передачах. Их можно встретить в самых разных областях применения, таких как робототехника, турбогенераторы и системы перемещения товарно-материальных ценностей.

Кластерная передача

С технической точки зрения кластерная передача - это не конкретный тип передачи, а сборка из нескольких передач. Как правило, она состоит из двух цилиндрических передач разной пропорции, которые работают совместно для изменения передаточного числа. Они вращаются в одном направлении одновременно. Также может использоваться более двух зубчатых колес разного размера. Кластерные зубчатые передачи занимают меньше места, так как позволяют разместить несколько зубчатых передач в меньшем пространстве. Кроме того, они отличаются гибкостью, так как разнообразие передаточных чисел позволяет лучше подстраиваться под требования заказчика. Кластерные передачи можно найти во многих областях применения, где пространство является ценным товаром, например, в механических коробках передач, промышленном оборудовании, включая насосы и смесители, а также в медицинском оборудовании.

Червяк и червячное колесо

Эта конфигурация состоит из двух компонентов - червяка и червячного колеса, которые функционируют как зацепление. Винтообразный червяк состоит из вала со спиральной резьбой, который входит в зацепление с зубчатым червячным колесом, похожим по внешнему виду на косозубую шестерню. Как правило, они передают энергию через перпендикулярные оси, но могут приводиться в движение только в одном направлении. Их нельзя приводить в движение назад, так как это приведет к их блокировке. Самое большое преимущество червячных передач - высокий коэффициент редукции. Кроме того, они работают плавно и бесшумно. В сочетании с тем, что они не могут двигаться в обратном направлении, они идеально подходят для лифтов, дверей, подъемников, лифтов и других применений, где требуется блокировка.

Коническая равношестеренная передача

В этом типе конические шестерни имеют зубья, расположенные под углом, и используются на перпендикулярных осях, которые вращаются в противоположных направлениях. Обе шестерни в паре имеют одинаковое количество зубьев, что обеспечивает передаточное отношение 1:1. Таким образом, они используются для изменения осевого перемещения/радиального направления, но не скорости. Это делает их идеальными для применения в тех случаях, когда требуется передача мощности под прямым углом, например, в робототехнике и приводных механизмах.

Коническая передача

Конические передачи, в которых оси двух валов пересекаются или используются на перпендикулярных осях. В отличие от равношестеренных конических передач, которые представляют собой две одинаковые сопряженные шестерни, эти могут иметь различные характеристики. Например, количество зубьев, диаметры и углы сопряжения при условии, что две шестерни остаются перпендикулярными друг другу в осевом направлении. Зубья должны иметь одинаковый шаг и выдерживать одинаковые ограничения по ориентации, как в конических передачах. Конические шестерни позволяют менять направление движения, как и другие перпендикулярные оси. Также можно изменять крутящий момент и скорость, и они являются реверсивными. Поскольку они могут выполнять все эти функции, конические шестерни находят применение в автомобильных дифференциалах, коробках передач и электроинструментах.