Использование зубчатых колёс (шестерён) со ступицами

Применение зубчатых колёс широко распространено в современных машинах, механизмах и устройствах. В настоящее время изготовление зубчатых колёс предусмотрено для транспортных средств, энергетических установок, грузоподъёмных устройств, авиационной техники, сельскохозяйственных машин и точных приборов. В технических устройствах зубчатую передачу применяют, чтобы распространить вращательное движение между параллельными, скрещенными или пересекающимися осями валов.

Особенности зубчатых колёс со ступицами

Зубчатое сцепление (зубчатая передача), в своей основе имеющее зубчатое колесо со ступицей с калёными зубьями, эффективно передаёт вращательный момент, который создаёт двигатель и ведущий вал. Вместе с этим есть возможность изменения направления вращения, его частоты и мощности крутящего момента.

Большое разнообразие такой продукции предоставляет возможность составления собственных схем зубчатых передач для приведения в движение механизмов с разными габаритами и весом.

Формируется зубчатая шестерня со ступицей на зубчатом колесе, у которого калёные зубья.

Такие изделия используются, когда производятся буровые установки, оборудование¸ агрегаты и разнообразные транспортные трансмиссии. Для них можно назвать такие характеристики:

• небольшие динамические нагрузки, если сравнивать с другим сцеплением;
• отличная нагрузочная способность;
• высокий коэффициент полезного действия;
• простое обслуживание и обработка;
• отсутствует чувствительность при точном монтаже;
• использование только высококачественных материалов при изготовлении (конструкционная углеродистая сталь).

Из каких материалов изготавливаются шестерёнки со ступицей

Стальное литье

Выполняется серьёзная продукция с диаметром больше 500 миллиметров. Стали марок 35Л…55Л.

Чугун

Этот материал применяется, когда производятся зубчатые колёса для нескоростной открытой передачи. Серые чугуны марок СЧ20…СЧ35, высокопрочные чугуны – ВЧ36…ВЧ50 (добавляется шаровидный графит и магний). Для зубьев чугунного колеса допускается ограниченное смазывание.

Пластмасса

Для быстроходной и слабонагруженной передачи. Здесь пластмассовое зубчатое колесо должно составлять пару с металлическим колесом. Колёса из пластика бесшумно работают, имеют плавный ход и не требуют тщательной смазки. В производстве предусмотрено применение текстолита (ПТ и ПТК), а также древесно-слоистых пластиков (ДСП-Г).

Из чего состоит зубчатое колесо со ступицей

Материал изготовления этой продукции (углеродистая и легированная сталь) обладает прочностью, долговечностью, устойчивостью к коррозионным процессам. Изделия легко переносят незапланированные температурные регламенты и агрессивную среду. Для уменьшения риска повредить зубья они подвергаются термообработке. Это делает поверхностный слой высокопрочным, предотвращает истирание и повышает прочность на изгиб.

Шестерня на первый взгляд имеет простое устройство, тем не менее, в её конструкции присутствуют разные части. Главный конструкционный компонент – диск с пропорциональным диаметром, а основная часть – обод с зубьями на торцевой и боковой поверхностях. Все они находятся в составах венца зубчатых колёс.

Зубья могут иметь различную геометрию. На это оказывает влияние тип передачи. Чтобы обеспечить закрепление деталей на валах механических устройств, предусмотрено изготовление ступицы. Она может быть с проходящим насквозь квадратным, многоугольным или цилиндрическим отверстием. Место её расположения – центральная часть диска. Для того чтобы закрепить цилиндрический вал, ступица оснащается шпонным пазом. Чтобы уменьшить вес всей конструкции, ступицу и обод делают с меньшей толщиной, чем имеет диск.

Преимущества зубчатых передач

Зубчатые колёса со ступицами обеспечивают хорошую работу механизмов благодаря своим достоинствам:

• технологичные устройства со стабильным передаточным числом;
• с их помощью скорость может просто регулироваться, настойка и установка возможна с массой вариаций;
• могут эксплуатироваться очень продолжительный период времени благодаря тому, что для изготовления применяется крепкий металл, и отсутствуют ломкие компоненты;
• независимо от того, что это у шестерён со ступицами небольшие размеры, они приспособлены для выдерживания существенных нагрузок;
• способствуют обеспечению высокого уровня КПД – до 0,99 (на одну пару колёс), при этом не требуются большие затраты;
• обеспечивают постоянно высокую и надёжную работу механизмов при простом обслуживании;
• компактные устройства дают возможность использования других агрегатов, например, более компактного насоса с высокой мощностью;
• качественные зубчатые пары обеспечивают образование минимального люфта;
• применяются в широких диапазонах мощностей и скоростей;
• отличаются высокой надёжностью, несмотря на различные условия эксплуатации.

Профессиональные мастера, механики и специалисты, имеющие техническое образование, имеют одинаковое мнение, что шестернями и зубчатыми колёсами называют одни и те же детали. Это подтверждено и в межгосударственном стандарте с перечислением основной терминологии и обозначений зубчатых передач.