A fogaskerekek egymásba illeszkedő fogazott mechanikai alkatrészek, alkalmazásuk a mechanikus erőátvitelben és a teljes gépi területen rendkívül elterjedt. A mai cikk elolvasása után áttekintheti a fogaskerekek múltját és jelenét.
A híres ókori görög filozófus, Arisztotelész már ie 350-ben feljegyezte dokumentumaiban a fogaskerekeket. Kr.e. 250 körül Arkhimédész matematikus is leírta szakirodalmában a turbánféreggel ellátott emelőgép használatát. A mai Irak területén található Hatra romjaiban ma is őrzik a közkor előtti fogaskerekeket.
A fogaskerekek története Kínában is hosszú múltra tekint vissza. A történelmi feljegyzések szerint a fogaskerekeket már az ókori Kínában is használták ie 400 és 200 között. A kínai Shanxi városában feltárt bronz fogaskerekek a legrégebbi fogaskerekek, amelyeket eddig felfedeztek. , amely az ókor tudományos és technológiai vívmányait tükrözi, és egy hajtómű köré épül, kiváló példa erre. A 15. század második felében, az olasz reneszánsz idején a híres polihisztor, Leonardo da Vinci kitörölhetetlen nyomot hagyott a hajtóműtechnika, valamint a kultúra és a művészet történetében. Több mint 500 év után a mai fogaskerekek még mindig őrzik vázlatai prototípusát.
Az emberek csak a 17. század végén kezdték el tanulmányozni a fogaskerekek fogainak alakját, amelyek képesek megfelelően átadni a mozgást. A 18. században, az európai ipari forradalom után egyre inkább elterjedt a fogaskerekes erőátvitel alkalmazása; először cikloid fogaskerekekkel, majd evolvens fogaskerekekkel egészen a 20. század elejéig, amikor az evolúciós fogaskerekek domináns pozíciót szereztek az alkalmazásokban. Ezt követően különféle más típusú fogaskerekeket fejlesztettek ki, például váltott fogaskerekeket, köríves fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekeket, kúpfogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekeket.
A modern hajtómű-technológia a következő mérföldköveket érte el: a hajtómű modulusa 0,004 és 100 milliméter között; a fogaskerék átmérője 1 millimétertől 150 méterig terjed; energiaátviteli kapacitás 100,000 kilowattig; akár 100,000 fordulat/perc forgási sebesség; és a legnagyobb perifériasebesség eléri a 300 métert másodpercenként.
Nemzetközi szinten az erőátviteli hajtóművek a miniatürizálás, a nagy sebesség és a szabványosítás irányába fejlődnek. A speciális hajtóművek alkalmazása, a bolygókerekes hajtóművek fejlesztése, valamint az alacsony rezgéscsillapító, alacsony zajszintű hajtóművek kutatása és fejlesztése a hajtóműtervezés jellemzői közé tartozik.
A fogaskerekeknek sok fajtája létezik, és a leggyakoribb osztályozási módszer a fogaskerekek tengelye alapján történik. Általában három típusra oszthatók: párhuzamos tengely, metsző tengely és 交错轴.
Párhuzamos tengelyű fogaskerekek: Beleértve a homlokfogaskerekeket, csavarkerekes fogaskerekeket, belső fogaskerekeket, fogasléceket, fogasléceket stb.
Metsző tengelyű fogaskerekek: Beleértve az egyenes kúpfogaskerekeket, a spirális kúpfogaskerekeket és a nulla fokú kúpfogaskerekeket stb.
Metszőtengelyű fogaskerekek: Beleértve a hipoid fogaskerekeket, csigafogaskerekeket és kúpkerekes fogaskerekeket stb.
A párhuzamos és egymást metsző tengelyes fogaskerekek összekapcsolása lényegében gördülő, nagyon csekély relatív csúszással, így a hatásfok magas. Az egymást keresztező tengelyű spirális fogaskerekek és csigakerekek, amelyek az erőátvitel érdekében relatív csúszással forognak, nagymértékben befolyásolják a súrlódást, és átviteli hatékonyságuk alacsonyabb más fogaskerekekhez képest. A fogaskerekek hatásfoka a sebességváltó hatásfokára vonatkozik normál összeszerelési körülmények között. Helytelen beépítés esetén, különösen, ha a kúpkerekek szerelési távolsága nem megfelelő, ami hibákhoz vezet a kúp metszéspontjában, hatásfokuk jelentősen csökken.
01 Párhuzamos tengelyű fogaskerekek
Spur Gears
Hengeres fogaskerekek a tengellyel párhuzamos fogakkal. Könnyű gyártásuk miatt a legszélesebb körben használják az erőátvitelben.
Állványok
Lineáris fogaskerekek, amelyek a homlokfogaskerekekhez illeszkednek. Speciális esetnek tekinthető, amikor a homlokfogaskerék osztáskör átmérője végtelenül megnő.
Belső fogaskerekek
Fogaskerekek egy gyűrű belső oldalán megmunkált fogakkal, homlokfogaskerekekkel hálózva. Főleg bolygókerekes hajtóművekben és fogaskerekes tengelykapcsolókban használják.
Helikális fogaskerekek
Hengeres fogaskerekek csavarvonal formájában. Mivel nagyobb szilárdságúak és simább működésűek, mint a homlokkerekes fogaskerekek, széles körben használják őket. Az átvitel során tengelyirányú tolóerő keletkezik.
Helikális fogaslécek Csík alakú fogaskerekek, amelyek illeszkednek a csavarkerekes fogaskerekekhez. végtelenül nagy osztásátmérőjű spirális fogaskerekek.
Halszálkás fogaskerekek Fogaskerekek, amelyek két spirális fogaskerékből állnak, bal- és jobbmenettel kombinálva. Előnyük, hogy nem hoznak létre tolóerőt axiális irányban.
Egyenes kúpfogaskerekek Kúpfogaskerekek, amelyek fogazata párhuzamos a osztáskúp generátorvonalával. A kúpkerekes fogaskerekek közül viszonylag egyszerű a gyártásuk, így széleskörű felhasználási területük van a sebességváltóban.
Spirális kúpfogaskerekek Kúpfogaskerekek ívelt fogakkal és csavarszöggel. Bár nehezebb előállítani, mint az egyenes kúpkerekes fogaskerekeket, széles körben használják nagy szilárdságú, alacsony zajszintű fogaskerekekként is.
Zerol kúpfogaskerekek
Íves kúpkerekek nulla fokos csavarszöggel. Mivel mind az egyenes, mind az íves kúpkerekes fogaskerekek jellemzői vannak, a fogfelületre ható erő ugyanolyan, mint az egyenes kúpkerekeké.
Hengeres csigakerekek A hengeres csigakerekek a hengeres csiga és a hozzá kapcsolódó csigakerék kombinációjára utalnak. Fő jellemzőik a zökkenőmentes működés és a nagy átviteli arány egyetlen párral való elérése, hátrányuk viszont az alacsony hatásfok.
Metszőtengelyű csigafogaskerekek Az egymást metsző tengelyek közötti átvitel során használt hengeres csigakerekek neve. Használhatók csavarkerekes fogaskerekes fogaskerekes vagy homlokkerekes fogaskerekes fogaskerekek esetén. Működése zökkenőmentes, de csak kis terhelésre alkalmasak.
Face Gears Korong alakú fogaskerekek, amelyek kapcsolódhatnak homlok- vagy spirális fogaskerekekhez. A merőleges és a metsző tengelyek közötti átvitelre szolgál.
Drum Worm Gears Egy dob alakú csiga és a hozzá kapcsolódó csigakerék kombinációja. Bár a gyártás bonyolultabb, a hengeres csigakerekekhez képest nagy terhelést is át tudnak adni.
Hypoid Gears Kúpos fogaskerekek az egymást metsző tengelyek közötti átvitelhez. Mind a nagy, mind a kis fogaskerekeket excentrikusan dolgozzák fel, hasonlóan a spirális kúpfogaskerekekhez, és a hálózás elve nagyon összetett.
