Цилиндрична шестерня проти косозубої шестерні: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. Цилиндрічні зубчасті колеса — це прості й ефективні зубчасті колеса, які широко популярні в різних додатках — від малих пристроїв до великих промислових машин.
2. Гвинтові зубчасті колеса вдосконалені над прямозубими і зазвичай використовуються в механічних системах.
3. Цилиндрічні шестерні шумлять під час роботи, тоді як косозубі шестерні працюють тихіше та з меншою вібрацією.

Що таке Spur Gear?

Цилиндрічні зубчасті передачі є одними з найпоширеніших, простих і ефективних передач, які використовуються в різних додатках, починаючи від невеликих пристроїв і закінчуючи великим промисловим обладнанням. Вони мають просту конструкцію, що дозволяє легко виготовляти та обслуговувати.

Конструкція прямозубих зубчастих коліс передбачає наявність циліндричних дисків із прямими і паралельними осі шестерні зубцями. Ці зуби зачіпаються з іншими прямозубими шестернями та передають рух і силу. 

Цилиндрічні зубчасті колеса економічно вигідні завдяки простому процесу виготовлення. Вони витримують високі навантаження, що робить їх економічним вибором для багатьох застосувань. Вони також мають такі функції, як точне керування швидкістю та рівномірний рух, що робить їх зручними для додатків, які включають послідовний обертальний рух.

Однак прямозубі шестерні також мають кілька недоліків. Вони можуть бути шумними під час роботи, що призводить до підвищення рівня вібрації. Іншим недоліком є ​​стрес, спричинений контактом між зубами, що може призвести до потенційного зношування з часом.

Що таке гвинтова передача?

Гвинтові зубчасті колеса є важливими зубчастими колесами, які мають ряд унікальних переваг, ніж прямозубі. Вони зазвичай використовуються в механічних системах.

Зуби гвинтових передач не прямі, як у циліндричних передач. Натомість вони зрізані під кутом, утворюючи спіраль по колу шестерні. Така конструкція дозволяє зубцям поступово зачепитися, що забезпечує більш плавну та тиху роботу, ніж у прямозубих передач.

Гвинтові зубчасті передачі забезпечують значні переваги, такі як їх здатність витримувати більші навантаження, зберігаючи плавний рух. Гвинтові зуби забезпечують підвищений поверхневий контакт і рівномірно розподіляють навантаження на зуби шестерні. Ця особливість підвищує їхню несучу здатність і зменшує концентрацію напруги, типову для прямозубих передач. Вони також можуть передавати потужність між непаралельними валами, пропонуючи більшу гнучкість у розташуванні механічних компонентів.

Однак суттєвим недоліком косозубих передач є їхня вартість виробництва. Процес їх виготовлення складніший, ніж циліндричних передач, що може збільшити витрати на виробництво. Тим не менш, їх універсальність робить їх придатними для різних застосувань, включаючи автомобільні трансмісії, промислове обладнання та важке обладнання. 

Різниця між прямозубою та гвинтовою шестернею

1. Зуби прямозубої шестерні прямі і паралельні осі шестерні, тоді як у гвинтових шестернях зуби зрізані під кутом і утворюють форму спіралі по колу шестерні.
2. Цилиндрічні шестерні шумлять під час роботи через пряме зачеплення зубів, тоді як косозубі шестерні працюють тихіше та зі зниженою вібрацією через поступове зачеплення зубів.
3. Цилиндрічні зубчасті передачі менш ефективні через високе тертя між зубцями під час зачеплення, тоді як косозубі шестерні забезпечують високу ефективність, особливо на вищих швидкостях, оскільки вони зменшують тертя та розрив.
4. Цилиндрічні шестерні підходять для додатків із помірним навантаженням, тоді як косозубі шестерні можуть витримувати більші навантаження та використовуються у важких умовах.
5. Цилиндрічні зубчасті колеса найкраще підходять для конфігурацій паралельних валів, тоді як косозубі шестерні можна використовувати в конфігураціях паралельних і непаралельних валів.

Порівняння між косозубими та гвинтовими зубчастими колесами

Параметри порівняння	Шпорка	Гвинтова передача
Орієнтація зуба	Прямо і паралельно осі шестерні	Розріжте під кутом і сформуйте форму спіралі по колу шестерні
шум	Шумно під час роботи	Працюйте тихіше зі зниженою вібрацією
Ефективність	менше	більше
додатків	Підходить для помірних навантажень	Витримує більші навантаження та важкі роботи
Розташування передач	Паралельні конфігурації валів	Паралельні та непаралельні конфігурації валів

посилання

1. https://asmedigitalcollection.asme.org/manufacturingscience/article-abstract/92/2/504/427379
2. https://wwwhttps://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.1994-3366.

Останнє оновлення: 14 жовтня 2023 р