Przekładnie zębate wykorzystywane są m.in. w maszynach przemysłowych. Stosuje się je w miejscach, w których wykorzystuje się minimum dwa współpracujące koła zębate do przekazywania napędu. Istnieje kilka rodzajów przekładni zębatych.
Co to są przekładnie zębate?
Należą do przekładni mechanicznych i uważane są za ważny wynalazek cywilizacyjny, gdyż znacznie ułatwiły codzienną pracę, która dotychczas była wykonywana ręcznie. Początki tego typu mechanizmu można upatrywać między IV a II w. p.n.e., kiedy to wymyślono koło zębate. Ich wynalezienie miało w następstwie ogromny wpływ na rozwój technologiczny, zwłaszcza od XVIII wieku oraz czasów wielkiej rewolucji przemysłowej. Przekładnie zębate stały się istotnym elementem siły napędowej, np. poprzez przeniesienia ruchu napędowego (czynny) na napędzany (bierny) - z uwzględnieniem zmiany parametrów prędkości, siły i momentu siły.
Przekładnie zębate są spotykane w wielu maszynach, które na co dzień ułatwiają nam życie. Umożliwiają tzw. zysk na sile, a to oznacza, że z pomocą urządzeń z przekładniami jest możliwe np. podnoszenie ciężarów, których człowiek normalnie nie byłby w stanie udźwignąć. Przykładem takich maszyn jest dźwignia, kołowrót przy przekładnia.
Aby dwa koła zębate mogły ze sobą współpracować, to muszą one mieć zęby takiej samej wielkości. Odpowiada za to moduł, który wylicza się przez średnicę podziałową.
Rodzaje przekładni zębatych
Przekładnie zębate dzieli się ze względu na kształt, miejsce zazębienia czy rodzaj przenoszonego ruchu.
Wyróżnia się przekładnie proste (jednostopniowe) i wielokrotne (wielostopniowe), które dzieli się następnie na poszczególne kwalifikacje.
Rodzaje przekładni zębatych ze względu na:
Ruch:
- • zewnętrzne zazębienie,
- • wewnętrzne zazębienie.
Ruchomość osi:
- • osie stałe (zwykłe) - nieruchome względem podstawy,
- • planetarne (obiegowe) - ruchome, z przekładnią osi bez osi obrotu.
Wzajemne położenie osi:
- • równoległe,
- • czołowe - w tym walcowe (o osi równoległej, prostej konstrukcji, trwałej przekładni, najczęściej używane na rynku) i stożkowe (o osi przecinającej się, o zębach o osiach prostopadłych).
- • śrubowe - o zębach równoległych do osi obrotowej i usytuowane pod kątem, mają też większą wytrzymałość zębów.
- • wichrowate (hipoidalne) - osie kół nie przecinają się,
- • kątowe - osie kół przecinające, z napędem przekazywanym kątowo.
Kształt kół:
- • walcowe,
- • stożkowe,
- • ślimakowe - ma dwie osie prostopadłe leżące w dwóch różnych płaszczyznach. Przekładnie śrubowe ślimakowe dzielą się jeszcze na wirnik śrubowy i koło ślimakowe.
Kształt linii zęba:
- • proste,
- • daszkowe,
- • śrubowe,
- • łukowe.
Najważniejsze zalety i wady przełożeni
Nieocenioną zaletą przekładni zębatych jest fakt, że są ważnym elementem siły napędowej, a wykorzystanie koła zębatego w czasach industrialnych także znacznie przyczyniło się do rozwoju przemysłowego. We współczesnym przemyśle wykorzystuje się je, gdyż są stosunkowo niedrogie, a zużyte części można naprawić (o ile jest taka możliwość) lub w prosty sposób wymienić.
Ponadto przekładnie zębate są:
- • trwałe,
- • proste w wykonaniu,
- • ciche w pracy,
- • niezawodne w nawet wytężonym działaniu,
- • przystosowane do przenoszenia dużych mocy.
Przekładnie zębate mają także swoje wady, do których należy:
- • niskie położenie stopnia,
- • potrzeba stosowania dodatkowych zabezpieczeń chroniących przed przeciążeniem,
- • w razie awarii - konieczność naprawy,
- • konieczność smarowania (jeśli przekładnia nie jest obficie smarowana, to praca koła jest hałaśliwa),
- • niespełnienie powyższych elementów może skutkować wysokimi kosztami ogólnej eksploatacji i naprawy.
Zastosowanie przekładni zębatych
Przekładnie zębate są ważnym elementem w przemyśle. Stosuje się w takich branżach jak:
- • produkcja,
- • farmaceutyka,
- • przemysł spożywczy,
- • przemysł tekstylny,
- • branża budowlana,
- • przemysł rolniczy.
Wiele maszyn w tych sektorach wykorzystuje właśnie przekładnie zębate. Bardzo ważne, aby odpowiednio je konserwować, wtedy moc i wydajność koła wydłuża się, działa cicho i sprawnie. Przekładnie są popularnym i chętnie wykorzystywanym elementem napędowym, które są przystosowane do pracy w trudnych, nieraz ekstremalnych warunkach.
Rodzaje przekładni zębatych
Większość przekładni można naprawić, nie trzeba ich od razu wymieniać na nowe. Warto zastanowić się nad takim rozwiązaniem, gdyż jest po prostu tańsze. Dobrze przeprowadzony remont przekładni zębatych przywraca ich wygląd do niemal początkowego stanu (o ile nie doszło do poważniejszych uszkodzeń, np. do złamania zęba).
Naprawy dokonuje się od kompleksowej analizy technicznej i diagnostycznej, a także od sprawdzenia wszystkich elementów przekładni. Co ważne - remontować i naprawiać można każdy typ przekładni zębatej: walcowe, kątowe, planetarne, ślimakowe. Liczy się przede wszystkim bezpieczeństwo, dlatego po wstępnej diagnostyce określa się, czy naprawa przekładni jest w ogóle opłacalna.
Konkretne rodzaje przekładni zębatych stosuje się w zależności od branży i efektu, jaki dzięki nim chce się osiągnąć. Jest to mimo wszystko najczęściej i najchętniej stosowany rodzaj napędu, który cechuje się długą żywotnością (przy odpowiedniej konserwacji) i cichą oraz zadowalającą pracą.