Шестерни валов, виды и разновидности

Силовые приводы машин и механизмов, например, КПП автомобиля, включают ведущие (первичные) и ведомые (вторичные) валы, соединенные, соответственно, с двигателем и исполнительным органом. Шестерня первичного вала входит в зацепление с зубьями вторичной, конфигурация которых точно соответствует форме насечки ведущей. Между первичным и вторичным валом в ряде механизмов устанавливается промежуточный, который тоже оборудуется зубчатыми колесами или насечкой на поверхности. Зубчатые колеса изготавливают в виде отдельных деталей, или нарезаются прямо на валах.

Виды шестерен для привода

В технике зубчатые изделия используются для передачи механической энергии и увеличения или уменьшения вращательного момента между первичным и вторичным валами. Существует несколько видов шестерен:

• Цилиндрические — самый распространенный тип. Они могут быть прямозубыми (с прямыми зубьями), косозубыми (с наклонными) или винтовыми (со спиральной нарезкой). Цилиндрические зубчатые приводы широко используются в механизмах автомобилей, станков, промышленного оборудования.
• Конические, используются для трансляции движения между пересекающимися под углом валами. Обеспечивают плавное и эффективное изменение направления вращения и вращательного момента. Примерами применения конических деталей являются дифференциалы в автомобилях или приводы с переключаемыми скоростями.
• С внутренними зубьями используются, когда необходимо передавать вращение от внутреннего вала к внешнему, или наоборот. Детали с внутренней насечкой обычно применяются в редукторах с угловой передачей.
• С циклоидальными зубьями в форме эпициклоиды, используются в прецизионных механизмах, требующих высокой точности и плавности работы. Обеспечивают минимальный уровень шума и вибрации при вращении.
• Реечные, состоят из зубчатых полос, называемых рейками, используются для преобразования вращения оси в поступательное перемещение, или наоборот. Часто применяются в системах управления, например, рулевых механизмах автомобилей.
• Вал-шестерни — детали машин, представляющие собой ось с нарезанной на ней зубчатой круговой насечкой. Монолитная конструкция обеспечивает высокую прочность и способность выдерживать переменные усилия без повреждения.
• Винтовые, со спиральными зубьями, устанавливаются между параллельными осями, работающими при больших передаточных отношениях. Находят применение в редукторах и приводах с высоким крутящим моментом, подъемниках и конвейерах.
• Клиновые, в форме клиновидной полосы с нарезкой на одной стороне. Они используются для установки на осях,пересекающихся под углом. Клиновые венцы широко применяются в трансмиссиях и приводах, особенно в механизмах с большими нагрузками, где шестерня вторичного вала непосредственно воздействует на рабочий орган.
• Рычажные — состоят из зубчатого колеса и рычагов. Они позволяют передавать вращательное движение между непараллельными осями, изменять скорость и направление. Рычажные шестерни используются в узлах машин с переменным передаточным отношением — велосипедных трансмиссиях или механизмах изменения положения сидений.

Изготовление шестерен первичных и вторичных валов производится на специальных станках с ЧПУ, обеспечивающих точность формы и размеров зубьев и отверстий под вал.