vědomosti

Ozubený hřídel (první část)

blog-1-1

Pojďme si systematicky rozebrat klasifikaci, běžné materiály a výrobní procesy ozubených hřídelí. Ozubené hřídele jsou klíčové mechanické součásti, které integrují ozubená kola a hřídele v jednom konstrukčním a výrobním procesu a používají se k přenosu výkonu a pohybu.

I. Klasifikace ozubených hřídelí

Ozubené hřídele lze klasifikovat podle různých rozměrů:

1. Klasifikace podle strukturálních a funkčních charakteristik (hlavní klasifikační metoda):

- Integrovaná hřídel ozubeného kola: Toto je nejběžnější forma, kde jsou zuby ozubeného kola a těleso hřídele vyrobeny z jednoho kusu materiálu. Má dobrou konstrukční tuhost, jednoduchou montáž a vysokou přesnost převodu. Je vhodná pro střední a malá ozubená kola a aplikace vyžadující vysokou tuhost.

- Smontovaná/demontovaná hřídel ozubeného kola: Ozubené kolo (obvykle ozubený věnec) a těleso hřídele se vyrábějí samostatně a poté se sestavují pomocí per, drážek, přesahu, kuželových spojů, stavěcích šroubů atd. Je vhodné pro velká ozubená kola (úspora drahých materiálů), situace, kdy je třeba ozubená kola vyměnit, nebo pro snadnou údržbu.

- Kombinovaná hřídel ozubeného kola: Obsahuje více funkčních částí (jako jsou ložiskové čepy, příruby, ozubená kola různých velikostí atd.) na stejné hřídeli, vyrobených z jednoho kusu nebo svařených/smontovaných z více kusů materiálu.

- Středicí hřídel/hřídel unašeče planetových kol: V planetových převodovkách se používá k instalaci planetových kol a slouží jako jejich střed otáčení.

- Hnací hřídel/vstupní hřídel/výstupní hřídel: Pojmenovány podle jejich polohy v převodovém řetězci.

- Stupňovitá hřídel/přímá hřídel/dutá hřídel: Klasifikace na základě tvaru a průřezových vlastností hřídele (přímá hřídel má hladký válcový povrch, stupňovitá hřídel má různé průměry hřídele a dutá hřídel má otvor ve vnitřní dutině).

2. Klasifikace podle typu zařízení:

- Čelní válcová hřídel ozubeného kola: Nejjednodušší a nejběžnější typ s nízkými výrobními náklady, používaný k přenosu pohybu mezi rovnoběžnými hřídeli.

- Šroubovitá válcová hřídel ozubeného kola: Přenáší pohyb mezi rovnoběžnými hřídeli, čímž zajišťuje plynulý přenos, nízkou hlučnost a vysokou nosnost, ale s axiální silou.

- Rybí kostní válcová hřídel ozubeného kola: Ekvivalentní kombinaci dvou šroubových ozubených kol s opačnými úhly stoupání šroubovice, axiální síly se vzájemně ruší, vhodné pro náročné aplikace, ale se složitým zpracováním.

- Hřídel kuželového ozubeného kola/hřídel deštníkového ozubeného kola: Přenáší pohyb mezi protínajícími se hřídeli. Zuby ozubeného kola mají kuželovitý tvar.

- Šneková hřídel šnekového převodu: Šnek sám o sobě má speciální tvar hřídele (Archimédův šnek, evolventní šnek atd.).

3. Klasifikace podle povahy zatížení:

- Vřeteno: Přenáší krouticí moment a nese ohybový moment (nejběžnější hřídele ozubených kol).

- Převodový hřídel: Přenáší hlavně točivý moment a nese malý nebo žádný ohybový moment.

- Trn: Nese pouze ohybový moment a nepřenáší krouticí moment (ozubené kolo se může na hřídeli otáčet). V tomto případě ozubené kolo a hřídel obvykle netvoří nedílnou součást.

 

4. Klasifikace podle způsobu uložení hřídele (zjednodušená klasifikace):

- Konzolový hřídel ozubeného kola: Ozubené kolo je umístěno na jedné straně dvou nosných ložisek.

- Dvojitě podepřená hřídel ozubeného kola: Ozubené kolo je umístěno mezi dvěma nosnými ložisky.

 

Klasifikační dimenze

Hlavní typy

Funkce a aplikace

strukturní funkce

Unitary

Dobrá tuhost, vysoká přesnost, malé a střední převodové hřídele jsou běžné

Prefabrikovaný / dělený typ

Ozubená kola lze snadno vyměnit a velká ozubená kola jsou levná

Kombinovaný typ

Integrované funkce (poloha ložiska, ozubené kolo, příruba atd.)

Osa planetárního rámu

Používá se pro planetární převodovku, podpírá planetové kolo

Typ převodového stupně

Hnací/vstupní hřídel

Pojmenován podle své pozice v přenosovém řetězci

Rovný válcový

Jednoduchá struktura převodovky s paralelním hřídelem

Spirálový válcový

Plynulý převod, nízká hlučnost, nutnost zvládat axiální sílu

Válec z lidského zubu

Eliminace axiální síly a vysoká únosnost

Kuželové převodovky

Křižující se sekera

Šnekový hřídel

Převodový poměr je velký a často se používá v převodovce s propletenými hřídeli.

Povaha zatížení

Spiale

Nejčastěji se používá k přenosu krouticího momentu a únosnosti ohybových momentů

Převodová hřídel

Přenáší hlavně točivý moment (moment lze zanedbat)

Arbor

Přenáší se pouze ohybový moment (oddělení ozubeného kola a hřídele)

Metoda podpory

Nadzemní (pod rozpětím)

Převodovka je umístěna na jedné straně podpěrného bodu a má vysoké požadavky na tuhost

Obousměrná podpora (přes vrchol)

Ozubené kolo je umístěno mezi dvěma podpěrami a má dobrou tuhost

 

Pokud máte jakékoli dotazy, požadavky, potřebujete vyvinout nové díly nebo vylepšit svůj dodavatelský řetězec, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com