Зубчатое колесо
Зубчатое колесо
Зубчатое колесо́, шестерня́ — основная деталь зубчатой передачи имеющая форму диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. В машиностроении принято малое зубчатое колесо с меньшим числом зубьев называть шестернёй, а большое — колесом. Однако чаще всего их называют шестерня́ми.
Зубчатые колёса обычно используются парами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов валов на входе и выходе. Колесо, к которому вращающий момент подводится извне, называется ведущим, а колесо, с которого момент снимается — ведомым.
Цилиндрические зубчатые колёса
Поперечный профиль зуба
Профиль зубьев колёс как правило имеет эвольвентную боковую форму. Однако, существуют передачи с круговой формой профиля зубьев (передача Новикова с одной и двумя линиями зацепления) и с циклоидальной. Кроме того, в храповых механизмахприменяются зубчатые колёса с несимметричным профилем зуба. Продольная линия зуба
Зубчатые колеса делятся на классы в зависимости от формы продольной линии зуба на:
- прямозубые
- косозубые
- шевронные
Прямозубые колёса
Прямозубые колёса — широко известный класс зубчатых колёс. Зубья размещены в радиальных плоскостях, а линия контакта зубьев обеих шестерён расположена параллельно оси вращения. При этом оси обеих шестерён также должны располагаться строго параллельно. К достоинства прямозубых колес можно отнести низкую стоимость, но и их крутящий момент ниже чем у косозубых и шевронных.
Косозубые колёса
Косозубые колеса представляют собой улучшенную версию прямозубых. Их зубья расположены под углом к оси вращения, а по форме образуют часть спирали.
Шевронные колеса
Зубья таких колёс изготавливаются в форме буквы «V» (либо они получаются стыковкой двух косозубых колёс со встречным расположением зубьев). Передачи, в основе которых лежат упомянутые зубчатые колеса называют «шевронными».
Зубчатые колёса с внутренним зацеплением
При жёстких ограничениях на габариты, в планетарных механизмах, в шестерённых насосах с внутренним зацеплением, в приводе башни танка, применяют колёса с зубчатым венцом, нарезанным с внутренней стороны.
Секторные колёса
Секторное колесо представляет собой часть обычного колеса любого типа. Такие колёса применяются в тех случаях, когда не требуется вращение звена на полный оборот, и поэтому можно сэкономить на его габаритах.
Колёса с круговыми зубьями
Линия зубьев у них представляет собой окружность радиуса, подбираемого под определённые требования. Контакт поверхностей зубьев происходит в одной точке на линии зацепления, расположенной параллельно осям колёс.
Конические зубчатые колёса
Во многих машинах осуществление требуемых движений механизма связано с необходимостью передать вращение с одного вала на другой при условии, что оси этих валов пересекаются. В таких случаях применяют коническую зубчатую передачу
Реечная передача (кремальера) Зубчатая рейка имеет конструкцию состоящую из части колеса с бесконечным радиусом делительной окружности. Поэтому делительная окружность, а также окружности вершин и впадин превращаются в параллельные прямые линии. Эвольвентный профиль рейки также принимает прямолинейное очертание. Такое свойство эвольвенты оказалось наиболее ценным при изготовлении зубчатых колёс.