Koło zębate – czym jest i co warto o nim wiedzieć?

Definicja koła zębatego, które towarzyszy ludzkości od tysięcy lat jest bardzo prosta, podobnie jak jego budowa. Mianowicie koło zębate stosowane jest w mechanizmach w których należy wprawić w ruch jakiś element. Jego celem jest przekazywanie siły służące zmianie ruchu obrotowego w ruch posuwisty z wyznaczonym kierunkiem. Z czego składa się koło zębate?

Konstrukcja koła zębatego

W skład konstrukcji koła zębatego wchodzi wieniec zębaty, piasty oraz łącznik, którego celem jest połączenie piasty z wieńcem. W części kół zębatych występuje (przeważnie tych z niewielką liczbą zębów i małą średnicą) wieniec odgrywa także rolę wspomnianej piasty. Tego typu koła nazywamy „zębnikiem”. Tenże zębnik ulokowany jest bezpośrednio na wale tworząc z nim zależną i integralną całość, choć zdarza się, że jest on umiejscowiony przy zastosowaniu połączeniu wciskowego. W związku z tym rodzi się pytanie – w jaki sposób koło zębate osadzone jest na wale? Wyróżniamy trzy warianty zamocowania.

Oto one :

– połączenie klinowe

– połączenie wpustowe

– połączenie wielowypustowe

Warto podkreślić, iż szczególna jest także konstrukcja wieńca zębowego, który składa się z wieńca oraz zębów – przestrzenie między zębami noszą miano wrębów. Istnieje wiele parametrów określających budowę koła zębatego, a do najważniejszych zaliczamy m.in. ilość zębów, średnicę podziałową oraz wierzchołkową, moduł zęba – jego wysokość oraz podziałki – obwodową oraz zasadniczą. Skąd tak duża liczba parametrów w przypadku tak prostej konstrukcji? Ma ona kluczowe znaczenie dla wydajnego i skutecznego działania mechanizmu.

W jaki sposób działa koło zębate?

Trudno jednoznacznie odpowiedzieć na powyższe pytanie. Wszystko zależy od rodzaju mechanizmu w którym stosuje się jedno, bądź większą liczbę zębatych kół. Najczęstszą budową mechanizmu są dwa koła zębate współpracujące ze sobą na zasadzie ślizgu. Wbrew pozorom ślizg ten nie powinien występować, a jego eliminacja możliwa jest wyłącznie w przypadku doboru właściwych parametrów, które opisaliśmy w akapicie poprzednim. Nie bez znaczenia są także warunki pracy.

Czy koło zębate jest wytrzymałe?

Zjawiska zachodzące w mechanizmach są niezwykle złożone, dlatego nie mamy możliwości przeprowadzenia analitycznych obliczeń wytrzymałości koła zębatego oraz zęba. Możemy natomiast zasugerować się danymi parametrycznymi do których zaliczamy przede wszystkim :

– przenoszona moc

– prędkość kół

– wielkość kół

– liczba przełożeń

– liczba zębów

– intensywność pracy

– rodzaj smarowania oraz chłodzenia

Powyższe parametry dają możliwość obliczeń minimalnego – wymaganego modułu zęba. Na koniec warto podkreślić, iż współczesna technologia umożliwia nam ponadto komputerową metodę modelowania zjawisk wewnątrz obciążonych elementów mechanizmu, w tym kół zębatych, co usprawnia przeprowadzenie ewaluacji całej konstrukcji.

Części mechaniczne takie jak koła zębate, paski klinowe, łańcuchy znajdą Państwo w sklepie techniczno-narzędziowym EBMiA.pl który oferuje przeróżnego typu dociskacze, zapięcia i napinacze pod adresem: https://www.ebmia.pl/mechanika-dociskacze-napinacze-zapiecia-c-196_3766.html