9 Arten von Zahnrädern und ihre Anwendungen
9 Arten von Zahnrädern und ihre Anwendungen
Die meisten Maschinen verwenden Zahnräder, um ihre Bewegungen auszuführen. Daher ist es äußerst wichtig, bei der Durchführung des Projekts darauf zu achten, welche am besten geeignet ist.
Bei der Auswahl des richtigen Gangs benötigt die Maschine weniger Energie, um schwerere Arbeiten auszuführen, oder beispielsweise schneller. Wie wir im Titel dieses Artikels sehen, gibt es jedoch viele Arten von Zahnrädern, und daher muss die Rolle jedes einzelnen Zahnrads für die Optimierung des Maschinenbetriebs sehr klar sein.
Die Flow Consulting zum Beispiel entwarf eine Salzherstellungsmaschine, deren Zahnräder Schlüsselelemente für die Optimierung ihrer Arbeit waren. Neben Maschinen können die Zahnräder weiterhin in Geräten eingesetzt werden, deren Energie nicht von einem Motor stammt.
Die Zahnräder zielen darauf ab, die Bewegung von einer Drehachse zur anderen zu übertragen, wodurch eine Motordrehung durch zwei Zylinder konfiguriert wird. Sie können sich sowohl intern als auch extern berühren. Oder die Drehung kann zwischen einer Drehachse und einer Schiene stattfinden, die darin besteht, die Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln.
Daher haben alle Zahnräder die Aufgabe, im Wesentlichen die Kraft, die in einem Zahnrad auf das andere ausgeübt wird, zu übertragen. Ein solches Getriebe soll wiederum einen anderen Teil der Maschine bewegen, wodurch die Intensität derselben Kraft verringert oder erhöht werden kann. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen.
In diesem Artikel werden wir die auf dem Markt erhältlichen Getriebetypen analysieren und ihre Anwendungen in den unterschiedlichsten Sektoren wie der Luftfahrt und der Verteidigungsindustrie vorstellen.
Arten von Zahnrädern
1. Zylindersporn
Diese Art von Zahnrad hat den Zweck, die Kraft und Drehzahl der Achsen durch Ändern der Größe des Zahnradius zu variieren. Es hat gerade Zähne, die dem Zahnrad seinen Namen geben, und wird normalerweise auf parallelen Wellen installiert, die die Zähne eines Zahnrads mit dem anderen verbinden.
Dies ist eine der Arten von Zahnrädern, die leicht auf dem Markt zu finden sind und im Vergleich zu anderen aufgrund ihrer einfachen Herstellung geringe Kosten verursachen. Es besteht jedoch der Nachteil, dass bei der Bedienung Geräusche erzeugt werden.
Es gibt immer noch die Tatsache, dass sie kompakt, einfach zu installieren und sehr zuverlässig sind.
Ein weiterer zu berücksichtigender Punkt ist, dass dieses Getriebe üblicherweise zur Übertragung großer Energiemengen verwendet wird und darüber hinaus die ihm zugeführte Energie äußerst effizient überträgt. Es hat einen geringen Prozentsatz an Verlustleistung und optimiert somit den Prozess, in den es eingesetzt wird.
Stirnräder haben ein breites Anwendungsspektrum und werden in Motoren wie Schiffen und Automobilen, Uhren, Waschmaschinen, Stahlwerken und bei der Herstellung von Zügen eingesetzt. In mechanischen Uhren werden sie beispielsweise verwendet, um die relativen Geschwindigkeiten von Sekunden, Minuten und Stunden einzustellen.
Heutzutage werden diese Arten von Zahnrädern auch aus i 3D mpressão hergestellt, wodurch ihre Kosten billiger sind.
2. Spiralzähne zylindrisch
Schräge Zahnzylinder oder Schrägverzahnungen werden mit Zähnen gebaut, die nicht ausgerichtet und parallel zur Achse sind. Stattdessen sind sie abgewinkelt, um einen Winkel zwischen der Achse und dem Zahnsegment zu definieren.
Ein Vorteil dieser Art von Ausrüstung ist die Tatsache, dass sich die Einheiten nach und nach gegenseitig angreifen, anstatt gleichzeitig das ganze Gesicht. Dies erzeugt eine geringere Auswirkung, die eng mit der Menge des erzeugten Geräusches zusammenhängt.
Als solche arbeiten Schrägzahnzylinder beispielsweise leiser als Stirnräder.
Darüber hinaus können wir erwähnen, dass bei einem Zahnrad gleicher Breite zylindrische Zahnräder mit Schrägverzahnung im Vergleich zu Stirnrädern mehr Last tragen können. Dies liegt daran, dass der Zahn des ersten größer ist, da er in einem Winkel positioniert ist. Somit ist eine größere Sicherheit beim Umgang mit höheren Kräften und Geschwindigkeiten gegeben.
Zylinderzylinderzahnräder werden in verschiedenen Industriesegmenten eingesetzt, sind jedoch in der Automobilindustrie, in Getrieben, in der Stahlindustrie, in der Eisenbahn- und Lebensmittelindustrie üblich und haben immer eine breite Verbindung mit großen Lasten und Geschwindigkeiten. Es muss auch berücksichtigt werden, dass, wenn Geräusch das Hauptauslegungskriterium ist, das Schrägverzahnungsgetriebe gewählt werden muss.
3. Kegel der geraden Zähne
Bei diesem Typ hat das Zahnrad eine konische Form. Es ist wichtig, vorsichtiger damit umzugehen, da es gekippt ist und daher verklemmt oder ausgehängt werden kann. Daher sollte die Montage vorsichtig durchgeführt werden, um solche Probleme zu vermeiden.
Der größte Vorteil des Kegelrads besteht darin, dass es die Richtung einer Kurve und ihre Stärke ändern kann und die Energie zwischen Achsen mit unterschiedlichen Winkeln zwischen ihnen übertragen kann. Trotzdem ist dies eine der Arten von Zahnrädern, die eine sehr hohe Präzision bei der Montage erfordern.
Dies liegt daran, dass die Form der Zähne dieses Getriebetyps bewirkt, dass der Aufprall der Bewegung jeweils einen Zahn trifft und daher rau werden und sich mit der Zeit abnutzen kann. Wenn nicht sorgfältig vorgegangen wird, kann es zu größeren Schwierigkeiten bei der Herstellung kommen, da die Geometrie des Zahnrads nicht so einfach wie die der zylindrischen ist.
Ein weiterer Punkt, der angesprochen werden muss, ist die Tatsache, dass dies eine der Arten von Zahnrädern ist, die keine hohen Geschwindigkeiten und Lasten aufnehmen, gerade weil die Zähne nicht parallel zu den Zähnen des anderen Zahnrads sind, mit dem sie verbunden sind.
Das Spurkegelrad kann verschiedene Größen haben, wie es in vielen Maschinen verwendet wird. Somit ist es Sache der Person, die richtige Größe des Teils für ihre Maschine zu analysieren.
4. Konische helikale Zähne
Das Kegelrad der Schrägverzahnung weist wie das zylindrische Zahnrad deutliche Unterschiede zum geraden Zahnrad auf. Seine Form ermöglicht eine sehr große Nutzung der Energie, die dem Getriebe angeboten wird. Die schrägen und längeren Zähne erhöhen die Effizienz und reduzieren Geräusche.
Es ist wichtig zu beachten, dass es, da es spiralförmig ist, hohen Belastungen und hohen Geschwindigkeiten standhalten kann und daher aus einem Material bestehen muss, das den Aufprall unterstützt, den ein Zahnrad vom anderen erhält, um Sicherheit und Haltbarkeit zu gewährleisten .
Wie bereits erwähnt, ist dies eine der Arten von Zahnrädern, die in Maschinen mit Systemen verwendet werden, die höhere Lasten bewältigen können. Getriebe, die nicht nur die Last tragen, sondern auch hohe Getriebegeschwindigkeiten benötigen, verwenden dieses Getriebe.
5. Konische Hypoidzähne
Hypoide werden in die Kegelräder eingesetzt, weisen jedoch einige Besonderheiten auf, die gegenüber den anderen Vorteile haben. Die wichtigste besteht darin, die Achsen der Zahnräder dezentral zu haben, dh die Linien der Achsen treffen sich nicht. Dies ermöglicht einen Translationsspielraum für die zweite Getriebewelle, die kompakt ist und auf engstem Raum eingesetzt werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Hypoide lange Zähne haben, was die Zahnbedeckung erhöht. Aus diesem Grund können Hypoidgetriebe mehr Drehmoment übertragen als einfache Schrägverzahnungen im selben Raum.
Die Trennung der Wellen bewirkt jedoch ein zusätzliches Gleiten der Zähne und erzeugt eine größere Wärmemenge, wodurch die Verwendung spezieller Schmieröle erzwungen wird, die von hoher Viskosität sind und regelmäßig angewendet werden müssen. Wir können also sehen, dass es sich um eine der Arten von Zahnrädern handelt, die besondere Sorgfalt erfordern.
6. Konisch von Spiralzähnen
Spiralzahnkegelräder weisen, wie der Name schon sagt, schräge, gekrümmte Spiralzähne auf. Es bringt die Haupteigenschaften der Kegel mit sich, die eine größere Unterstützung in Bezug auf sehr hohe Lasten, leisen Betrieb und die Optimierung der Kraftübertragung im Vergleich zu Nicht-Kegeln mit einem höheren Wirkungsgrad darstellen.
Daher besteht seine Besonderheit in der Fähigkeit, ohne größere Probleme mit einer größeren Anzahl von Umdrehungen pro Minute zu arbeiten. Dies ermöglicht die Verwendung dieser Art von Ausrüstung bei Aktivitäten, die das Ziel haben, höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, wie beispielsweise in der Automobilindustrie.
Darüber hinaus ist das Kegelrad mit Spiralzähnen sehr gefragt, wenn die Drehung einer Achse geändert werden muss, da die geneigte und gekrümmte Konfiguration ihrer Zähne einen solchen Betrieb ermöglicht.
Seine Zähne sind in einem bestimmten Winkel fixiert, was die Verteilung von Druck und Glätte im Zusammenspiel der Teile ermöglicht, Eigenschaften, die eine Anpassung an zahlreiche Aktivitäten ermöglichen.
Trotzdem ist dies aufgrund der speziellen Konfiguration Ihrer Zähne eine der Arten von Zahnrädern, die hohe Herstellungskosten verursachen. Es gibt Unternehmen, die Kegelräder mit für jedes Projekt spezifischen Spiralzähnen herstellen.
Seine Herstellung und Entwicklung variieren je nach Zweck, aber es findet breite Anwendung in der Lebensmittelindustrie, in seinen Maschinen und Apparaten, in einigen Teilen von Automotoren sowie in Schräg- und Hypoidgetrieben, in der Ölindustrie und auch im Bergbau.
7. Schneckenschraube
Das Schneckengetriebe arbeitet anders als die anderen.
Der Mechanismus besteht aus einem anderen Zahnrad, z. B. einem Sporn, der sich dreht und das Schneckenrad ebenfalls bewegt, jedoch mit einer viel niedrigeren Geschwindigkeit.
Daher wird ein Schneckengetriebe häufig verwendet, wenn die Geschwindigkeit der Kraftübertragung auf ein zweites Zahnrad verringert werden muss.
Dieser Getriebetyp hat normalerweise eine Untersetzung von 1:20 und erreicht Werte über 1: 300. Die meisten Getriebemodelle arbeiten in diesem Fall mit hohen Geschwindigkeiten, und das Schneckengetriebe wird verwendet, um diese Geschwindigkeit zu verringern, da es eine niedrigere Übertragungsrate aufweist .
Eine andere Tatsache ist, dass viele Schneckenräder eine interessante Eigenschaft haben, die sich von den anderen unterscheidet: Die Welle (Schneckengewinde) dreht das Zahnrad leicht (kann gespornt werden), aber das Zahnrad kann die Welle nicht drehen.
Diese Funktion ist nützlich für Maschinen wie Förderer, bei denen die Verriegelungsfunktion als Bremse für den Förderer wirken kann, wenn der Motor nicht läuft.
8. Planetarisch
Das Planetengetriebe besteht normalerweise aus 4 Gängen. Dies sind das Solarrad, das sich außen befindet, die 3 Satellitenräder, die sich um das Solar- und das Hohlrad drehen und mit der Stützachse gekoppelt sind.
Diese Art von Getriebe hat die Aufgabe, die hohe Drehzahl eines Motors zu erfassen und in ein großes Drehmoment umzuwandeln, das auf die Satellitengetriebe übertragen wird, um die Leistung zu optimieren.
Darüber hinaus hat das Planetengetriebe Vorteile gegenüber anderen, da es kompakter und leichter für die erzeugte Leistung und den hohen Widerstand ist, obwohl es leicht ist.
Wir müssen auch sagen, dass es ideal für Kunden ist, die hohe Untersetzungsverhältnisse erreichen möchten, da diese Art von Getriebe eine relevante Geschwindigkeitsreduzierung im Verhältnis zu den anderen erreicht.
Diese Zahnräder finden Anwendung in Kraftfahrzeugen, in denen kleinere Drehmomente erforderlich sind. Darüber hinaus werden sie in der Industrie eingesetzt, beispielsweise zur Steuerung von Windkraftanlagen, Papierzuführungen und Elektromotoren.
9. Rack
Racks bestehen aus einem einfachen Mechanismus, haben aber viele Anwendungen.
Das zylindrische (oder spiralförmige) Zahnrad, normalerweise mit geraden Zähnen, ist mit der Schiene gekoppelt, die als Zahnstange bezeichnet wird. Die zwei unterschiedlichen geometrischen Formen dieses Getriebetyps (eine zylindrische und eine gerade) ermöglichen es, die Kreisbewegung mittels der horizontalen Schiene in Längsrichtung umzuwandeln oder umgekehrt.
Dieses Getriebe wird im Allgemeinen bei Vorgängen verwendet, bei denen eine Bedienersteuerung erforderlich ist, da der Bediener diese über ein System steuern kann, bei dem die Aktivität des Getriebes aktiviert und deaktiviert wird.
Wir finden diese Art von System in Richtung Autos, in automatischen Schiebetoren, die heutzutage in den meisten Eigentumswohnungen verwendet werden, auf Eisenbahnen, die es dem Zug ermöglichen, über steiles Gelände und in zahlreichen Industriemaschinen zu fahren.
Wir können das Gestell immer noch in Bauaufzügen finden, was die Bewegung von Personen und Materialien im Laufe derselben erleichtert. Somit können wir sehen, dass diese Art von Ausrüstung, obwohl sie einfach ist, viele Anwendungen und Verwendungen auf dem Markt hat.
Im Allgemeinen ist zu erkennen, dass die Arten von Zahnrädern in allen Industriezweigen unzählige Verwendungszwecke haben und daher von größter Bedeutung sind. Beachten Sie diese Tatsache in den Details des Projekts, bevor Sie mit dem Bau Ihrer Maschine beginnen, um deren maximale Nutzung sicherzustellen.
