Виды шестерней, валов и процесс их изготовления

Современные технологии предусматривают использование различных механических передач. Они предназначены для передачи крутящего момента от одного вала к другому. Также существуют передачи, преобразующие поступательные движения во вращательные. В данных передачах применяются различные виды шестерней. Такие передачи предназначены для применения там, где нужно передать большую мощность при незначительном размере механизма.

Если вас интересуют токарные работы, тогда обращайтесь к специалистам нашей компании. Работаем с четким соблюдением договорных обязательств.

Виды шестерен

Сегодня существует довольно большое количество различных видов шестерен:

• прямозубые;
• косозубые;
• с внутренним зацеплением;
• винтовые;
• секторные;
• с круговыми зубьями;
• зубчатые рейки;
• «звезды».

Прямозубые шестерни считаются наиболее востребованным вариантом данного механизма. Процесс изготовления шестерни этого типа предусматривает применение металла, пластика и композитных материалов. Прямозубые шестерни необходимы для передачи поступательного момента только на валы, расположенные в одной плоскости.

Косозубые шестерни являются усовершенствованным вариантом прямозубых аналогов. В данном случае зубья расположены под разным углом. Такая конструктивная особенность способствует уменьшению шума, увеличению плавности передачи и поднятию допустимой передаваемой мощности. Недостатком подобных шестерен считается повышенное трение, обусловленное увеличенной площадью зубьев.

Шестерни с внутренним зацеплением отличаются наличием зубьев на внутренней поверхности. За счет этой конструктивной особенности ведущий и ведомый вал вращаются в одном направлении. Данные шестерни применяются, чтобы создать механизмы небольшого размера. Они также могут использоваться в насосах и планетарных передачах.

Винтовые шестерни выполнены в виде цилиндра. В них зубья находятся по винтовой линии. Данные механизмы предназначены для применения в непересекающихся валах, расположенных перпендикулярно друг к другу.

Секторные шестерни используются в том случае, если нет нужды в полном обороте валов. Их можно встретить в шаговых механизмах и рулевых рейках.

Шестерни с круговыми зубьями отличаются оригинальной конструкцией. В них зубья имеют небольшой изгиб по радиусу. Такие механизмы характеризуются плавностью хода и способностью выдерживать высокий уровень нагрузки. Но стоит учитывать, что способ изготовления шестерен с круговыми зубьями на порядок сложнее. При этом их КПД ниже, чем у обычных аналогов.

Конические шестерни передают вращательное движение в механизмах, в которых крутящиеся валы пересекаются на плоскости (под углом около 90 градусов). Данные механизмы могут быть круговыми, криволинейными, тангенциальными или прямыми. Чаще всего эта разновидность шестерен используется в дифференциалах автомобилей и редукторах.

Шестерня «звезда» оснащена дополнительным элементом – цепью. Данный механизм передает вращательный и поступательный момент от одного вала к другому. Преимущество цепной передачи заключается в отсутствии проблемы проскальзывания.

Особенности изготовления

Технологический процесс изготовления шестерни предусматривает применение двух методов – копирования и обкатки. Технология копирования предполагает выполнение фрезерования, в ходе которого происходит образование прореза между впадинами зубьев. Данный результат достигается за счет применения концевых, дисковых или модульных фрез. После образования впадин заготовка поворачивается на один зуб. Особенность этой технологии заключается в том, что форма используемого режущего инструмента повторяет форму впадины.

Метод обкатки используется гораздо чаще. Он предусматривает имитирование зацепления зубчатой пары, одним из элементов которой является червячная фреза. Для изготовления шестерен этим методом применяется высокопрочный металл.

Металлообработка — профиль нашей компании. Если хотите более подробно ознакомится с ассортиментом продукции и услуг, пройдите в соответствующий раздел сайта.

Виды валов

Вал шестерни – это узел, который состоит из двух отдельных элементов, объединенных в один механизм с функциями вала и шестерни. Он необходим для того, чтобы передавать момент вращения посредством зацепа зубчатых колес.

Степень износа вала шестерни зависит от способа их крепления. В соответствии с данным критерием, существует 2 вида шестерни:

• Монолитный. В этом случае для изготовления механизма используется один производственный цикл.
• Отдельно изготовляемый. В данном случае вал-шестерня насаживается на вал и фиксируется способом горячей насадки, шлицевого соединения и т.д.

Особенности изготовления

Изготовление вала шестерни предусматривает применение исключительно высококачественных и прочных материалов. Но даже в данном случае не обеспечивается длительный срок службы этой детали. Данный факт обусловлен тем, что вал шестерни, несмотря на свою прочность, является быстро изнашиваемым механизмом. Этому обстоятельству способствует постоянная работа в качестве ведущей степени передачи крутящего момента. Поэтому износ данной детали никак не зависит от технологии изготовления валов. Исходя из этого, в ходе эксплуатации необходима частая замена валов шестерни.