Page 74 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu - Styczeń / luty 2020

MECHANIKA
Źródło: Rohloff AG/Wikimedia CC
↙ Skrzynia biegów składa się z dziesią- tek przekładni zębatych, tworzących niezwykle złożony, wielostopniowy układ przeniesienia napędu.
↗
Najbardziej typo- wym przykładem zastosowania prze- kładni listwowej jest układ kierowniczy.
wysokości, które przetaczają się po sobie pod określonym kątem.
Swoistą odmianą przekładni stożko- wej jest przekładnia ślimakowa, w któ- rej koło zębate i ślimak (wirnik śrubowy
z gwintem trapezowym) są usytuowane względem siebie również prostopadle, ale w dwóch różnych płaszczyznach. Prze- kładnie te przenoszą ruch obrotowy z jed- nej płaszczyzny na drugą pod kątem 90o. Mechanizm ten stosowany jest powszech- nie m.in. w napędach wycieraczek samo- chodowych oraz układach kierowni- czych samochodów, maszyn budowla- nych i sprzętu rolniczego. Co ciekawe,
ten typ przekładni pozwala uzyskać szcze- gólnie duże wartości przełożenia: ponie- waż ślimak traktowany jest jako jeden ząb (zwój), o wartości przełożenia decyduje liczba zębów ślimacznicy (przy 80 zębach będzie więc ona równa 80).
Wszystkie wymienione typy przekładni zębatych składały się wyłącznie z kół,
a tym samym pozwalały na przeniesie-
nie napędu, jednak bez zmiany rodzaju ruchu. Taką możliwość oferują prze- kładnie zębate listwowe, składające się
z koła zębatego i listwy zębatej (zębatki). W takich mechanizmach ruch obrotowy zamieniany jest na liniowy lub odwrot- nie – w zależności od tego, który z ele- mentów pełni funkcję napędzającego. Naj- bardziej typowym przykładem zastosowa- nia przekładni listwowej są bramy samo- bieżne i układy kierownicze samochodu (tzw. maglownice).
→ W przekładniach stożkowych osie obrotu kół zębatych przecinają się, co umożliwia zmianę kierunku przekaza- nia mocy.
Choć na pierwszy rzut oka konstrukcja przekładni zębatych wydaje się prosta – przenoszenie napędu odbywa się tu przez fizyczne spasowanie zębów dwóch lub więcej kół zębatych – mnogość dostęp- nych opcji sprawia, że grupa ta jest bar- dzo duża i różnorodna. Oprócz typowych przekładni o zazębieniu zewnętrznym na rynku dostępne są m.in. wersje z zazębie- niem wewnętrznym, a także przekładnie zębate stożkowe, ślimakowe, listowe i pla- netarne (obiegowe) – najbardziej spekta- kularne mechanizmy stworzone z myślą
o przenoszeniu napędu w aplikacjach o wyjątkowo małych gabarytach.
Najpopularniejszym typem przekładni zębatych są te o uzębieniu zewnętrznym, w których koła zębate o profilu walco- wym zazębiają się od strony zewnętrz- nej, poruszając się po równoległych osiach. Układy tego typu występują nie- mal w każdym urządzeniu mechanicz- nym – zarówno w wersji jedno-, jak i wie-
lostopniowej, składającej się z kilku par kół zębatych rozmieszczonych szeregowo. Takie rozwiązanie umożliwia uzyskanie stosunkowo dużych przełożeń przy zacho- waniu niewielkich gabarytów mechani- zmu (całkowite przełożenie jest iloczynem przełożeń poszczególnych stopni). Sła- bością tego typu przekładni – jak zresztą wszystkich układów bezpośredniego prze- noszenia napędu – jest ograniczona moż- liwość przekazywania mocy na odległość. Jest to co prawda możliwe, ale niestety nieekonomiczne, wymaga bowiem zasto- sowania kół zębatych o bardzo dużych średnicach.
Jeśli osie obrotu kół zębatych przeci- nają się (są nierównoległe), mamy do czy- nienia z przekładnią stożkową, stosowaną wszędzie tam, gdzie istnieje konieczność zmiany kierunku przekazania mocy (naj- częściej pod kątem 90o). W takiej kon- strukcji zęby kół zębatych przybierają kształt stożków o stałej lub zmiennej
72
INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU
Źródło: LaurensvanLieshout/Wikimedia CC
Źródło: Wikimedia CC