Зубчасті передачі є компонентами системи передачі енергії. Усі ведені елементи машини керуються шестернями, які регулюють крутний момент, швидкість і напрямок обертання. Існує багато тонкощів для різних типів передач. Насправді підбір типу спорядження - процес непростий. Це залежить від багатьох міркувань. Фактори, що впливають, включають фізичний простір і розташування валу, передавальне число, навантаження, точність і рівень якості.
Багато передач створено з використанням різних матеріалів і з різними критеріями продуктивності залежно від промислового використання. Ці шестерні бувають різних ємностей, розмірів і коефіцієнтів швидкості. Основна функція, однак, полягає в тому, щоб перетворити вхідний сигнал первинного рушія на вихід із високим крутним моментом і низькими обертами. Ці сімейства передач знаходять застосування в діапазоні від сільського господарства до авіакосмічної галузі.
Зубчасті матеріали
Для виготовлення шестерень можна використовувати багато різних видів сталі, бронзи, чавуну, латуні, ковкого чавуну, алюмінію, порошкових металів і полімерів. Сталь є найпоширенішим і найпривабливішим із цих матеріалів, що дає виграшне поєднання високого співвідношення міцності та ваги, гарної зносостійкості, здатності покращувати фізичні якості за допомогою термічної обробки та конкурентоспроможної ціни.
Дорогі матеріали можуть не гарантувати чудового спорядження. Для деяких застосувань можуть знадобитися алюміній, латунь, бронза, полімери, фенольні матеріали, металевий порошок різного складу або нержавіюча сталь. Матеріали зубчастих коліс поділяються на два види: металеві та неметалеві. Полімери, еластомери, кераміка, скло та композитні матеріали — це п’ять основних типів неметалевих матеріалів. Металеві матеріали поділяються на два типи: чорні метали, до яких відноситься сталь, і кольорові метали, до яких відносяться бронза та алюмінієві сплави.
Для задоволення цих основних елементів доступний широкий асортимент матеріалів. Матеріали, які використовуються в спорядженні, можуть варіюватися від дерева до сучасних синтетичних матеріалів, а також чорних металів, кольорових металів, порошкових металів і пластмас. Також були виявлені кам'яні стародавні шестерні. Використаний матеріал впливає на здатність нести навантаження, міцність, стійкість до точкової корекції, термін служби та вартість механізму.
Як вибрати матеріал шестерні
По-перше, матеріал механізму слід вибирати на основі функції програми. Конструкція точно виготовленого механізму з тріском зазнає невдачі, якщо матеріал не підходить для необхідного завдання. Вибраний матеріал матиме вплив на виробничий процес.
Рішення ґрунтуватиметься на сервісних, виробничих та економічних потребах. Шестерні, простіше кажучи, передають силу або рух. Сталь використовується в переважній більшості механізмів передач. Сталеві черв'ячні передачі для використання з бронзовими передачами та пластикові для зниження потужності є винятком. Очікується, що більшість передач витримують великі навантаження та потребуватимуть термічної обробки для підвищення міцності та зносостійкості. Пластмаса або кольорові матеріали зазвичай використовуються для виготовлення механізмів, що працюють тільки в русі.
Вибір матеріалу шестерні складний і повинен бути прив’язаний до унікальних вимог щодо навантаження та терміну експлуатації. Необхідно враховувати сумісність матеріалів, хімічний склад, склад, механічні якості та вартість сполучного механізму. Стійкість до корозії та електричні або магнітні властивості можуть вимагатися залежно від матеріалу застосування шестерні.
