Přenos energie hraje ve strojích zásadní roli. Kuželová ozubená kola jsou jednou z klíčových součástí, které zajišťují hladký chod v různých aplikacích. V tomto článku si přečteme o kuželových ozubených kolech, jejich vlastnostech a rozmanitých aplikacích.

Ať už jste inženýr, nebo začátečník, který hledá cenné informace o kuželových ozubených kolech, tato příručka rozšíří vaše znalosti o mechanických součástech.

Pokud použijete kuželové převody pro změnu směru přenosu výkonu, budete moci přenášet výkon z jednoho zdroje do všech směrů.

Co jsou to kuželová ozubená kola?

Kuželová kola se používají v kombinaci s dalšími kuželovými koly. Má zuby vyřezané do stran kužele a používá se k přenosu otáčení mezi dvěma osami, které se protínají v pravém úhlu. Instalují se tak, aby se jejich osy otáčení protínaly při změně směru osy pohonu na jinou osu nebo při kombinaci kuželových převodů.

Typy kuželových ozubených kol

• Přímý kuželový převod:
• Spirálová kuželová ozubená kola:
• Kuželové ozubení Zerol:
• Hypoidní převodovka:
• Frézovací ozubené kolo:

Kuželová ozubená kola se hojně používají ve všech průmyslových odvětvích a dělí se na několik typů. Kuželová ozubená kola se vyrábějí v obrovském množství po celém světě. Navíc s tržním podílem zhruba 42%, Čína vede mezi dalšími dvěma zeměmi, Japonskem a Jižní Koreou, s podíly 16%, resp. 6%. Podobně velký podíl na trhu mají i výrobci převodovek v USA.

Následující typy kuželových ozubených kol jsou nejběžnější:

Přímý kuželový převod

Přímé kuželové ozubené kolo je s podílem 43% na trhu největší kategorií kuželových ozubených kol. Přímé kuželové ozubené kolo je typ kuželového ozubeného kola, jehož zuby jsou řezány rovně a směrem k vrcholu se zužují. Protože síla působící v axiálním směru je malá, často se používá v místech, kde je averzní zatížení.

Jeho výhodou je také zjednodušení ložiska. Nevýhodou je, že při otáčení vysokými otáčkami se zvyšuje hluk a vibrace. Vzhledem k těmto vlastnostem se přímá kuželová ozubená kola doporučují v případech, kdy je prioritou cena, není požadováno otáčení vysokou rychlostí a hluk není problém.

Obvykle se používá při relativně nízké rychlosti (obvodová rychlost 2 m/s nebo méně). Vyrábí se poměrně snadno a je vhodný zejména pro obráběcí stroje, tiskařské stroje atd. a také pro diferenciální zařízení - nejoblíbenější kuželové ozubené kolo pro přenos výkonu.

Spirálové kuželové ozubené kolo

Dalším typem kuželového ozubeného kola je spirálové kuželové kolo. Stopy zubů jsou spirálovité a šroubovité, čímž vytvářejí šikmý úhel, a dvě protínající se ozubená kola se vzájemně proplétají, čímž vytvářejí silnější oko. Mezi výhody patří nízká hlučnost a vibrace i při vysokorychlostním otáčení, vysoká pevnost povrchu zubů a menší namáhání povrchu zubů.

Kromě toho má na roztečném kuželu zakřivenou stopu zubů (obvykle oblouk), což umožňuje hladší chod než u přímých kuželových ozubených kol. Používá se především pro vysokorychlostní provoz s obvodovou rychlostí rozteče 10 m/s nebo vyšší.

Kuželové soukolí Zerol (spirálové kuželové soukolí)

Spirálové kuželové soukolí s úhlem šroubovice 0 stupňů se také nazývá nulové kuželové soukolí. Jedná se o kuželové ozubené kolo, které má vlastnosti přímého kuželového kola a spirálového kuželového kola se stejnou silou působící na zuby.

Ve srovnání se spirálovými kuželovými převody je hlavní výhodou potlačení axiálního zatížení. Používá se v průmyslových zařízeních a automobilech. Stopy zubů jsou zakřivené a mají velmi krásný vzhled. Na rozdíl od profilu zubů spirálového kuželového ozubeného kola však nemá profil zubů, v němž jsou zuby na vnějším obvodu stočeny do kuželového tvaru.

Hypoidní ozubené kolo

Hypoidní ozubené kolo má spirálové stopy zubů a odstupňované hřídele, které nejsou na vstupní ani výstupní straně kola rovnoběžné ani se neprotínají. Ačkoli se podobají spirálovým kuželovým ozubeným kolům, liší se tím, že se jejich osy protínají.

Obě jsou si podobné tím, že využívají velký redukční poměr a používají se při velkém točivém momentu. Tyto převodovky se používají hlavně v automobilových hnacích systémech, hnacích systémech vlaků, reduktorech rychlosti (autobusy, nákladní automobily, luxusní osobní automobily) atd.

Mezi výhody hypoidních převodů patří velký redukční poměr, nízká hlučnost a vibrace a pevnost, která odolá velkému točivému momentu. Pokud jde o redukční poměr, hypoidní převody mohou zvýšit počet zubů na vstupní straně (hypoidní pastorek) a na výstupní straně (hypoidní ozubené kolo).

Frézovací ozubené kolo

Ozubená kola se stejným počtem zubů se nazývají šikmá ozubená kola. Standardní úhel hřídele je 90 stupňů a rovina rozteče 45 stupňů. Existují také ozubená kola s úhlem 45 stupňů, 60 stupňů a 120 stupňů a mitra má význam pokosu nebo spoje. Jedná se o části zařízení přenášející výkon, pohánějící a přepravující výkon.

Výkon lze přenášet prostřednictvím ortogonálních os. Často se používá v aplikacích, kde není třeba měnit převody, stačí změnit směr otáčení hřídele.

Frézovací převody jsou vhodné především pro použití v polovodičovém průmyslu, potravinářském průmyslu, v průmyslových strojích a zemědělských strojích.

Co jsou to spirální ozubená kola?

Spirálová ozubená kola, známá také jako šikmá ozubená kola. Jedná se o typ ozubených kol se zuby, které jsou podél čela ozubeného kola seříznuty pod úhlem.

Zde jsou jejich klíčové vlastnosti:

1. Šroubovité zuby:
2. Snížení hluku a vibrací:
3. Vyšší účinnost:
4. Axiální zatížení:

Pochopení rozdílu mezi kuželovým a spirálovým ozubením

Přímé kuželové ozubení vs. spirálové kuželové ozubení

Technické aspekty kuželových ozubených kol

Kuželová ozubená kola jsou hospodárná, mají dlouhou životnost a vysokou funkčnost ve srovnání s kovovými nebo plastovými ozubenými koly. Jsou účinnější než šnekové převody a mají nižší převodové poměry, které vedou k vyšším rychlostem a rychlostem pojezdu.

Kuželové zvedáky si obvykle zachovávají samosvornost a zároveň poskytují vyšší rychlosti pojezdu. Kromě toho nabízejí několik vlastností, které jsou uvedeny níže:

Přenos pohybu a výkonu mezi protínajícími se osami

Kuželová ozubená kola slouží k přenosu pohybu a výkonu mezi křížícími se osami. U kuželového převodu se závity ozubených kol protínají přibližně pod úhlem 90 stupňů, což umožňuje změnu směru otáčení pod pravým úhlem.

 Má kuželovitý tvar podobný deštníku a používá se v kombinaci s kuželovými převody. Také pro změnu rychlosti otáčení kuželových ozubených kol se používají ozubená kola s různým počtem zubů, podobně jako u čelních ozubených kol.

Plynulý a efektivní přenos výkonu

Kuželová ozubená kola se obvykle vyrábějí z materiálů, jako je legovaná ocel, uhlíková ocel nebo kalená ocel. Tyto materiály se vyznačují mimořádnou pevností, odolností proti nárazu a opotřebení a zajišťují plynulý a efektivní přenos výkonu.

Silná chemická odolnost a odolnost proti korozi

Kuželová ozubená kola jsou známá svou mimořádně silnou odolností proti chemikáliím a korozi, což jim umožňuje použití v náročných podmínkách.

 Tato ozubená kola mají oproti jiným ozubeným kolům několik výhod, včetně vyšší pevnosti, lepších tříd přesnosti a vyšší spolehlivosti. Vydrží vyšší teploty a zaručují dlouhodobou životnost.

Vyžaduje rozsáhlý specializovaný stroj na řezání ozubených kol

Výroba kuželových ozubených kol vyžaduje velkokapacitní specializovaný stroj na řezání ozubených kol. Nejtypičtější metodou je Gleasonova metoda, mezi další metody patří Klingelnbergova metoda a Fiatova metoda.

Jedná se o speciální příklad metody řezání zubů pro přímá kuželová ozubená kola, ale tato metoda je údajně neúčinná. Každou drážku zubu vyřízněte pomocí indexovacího stroje, který dokáže vytvořit sklon odpovídající úhlu kužele, a frézy speciálně určené pro válce.

Dobrá mazivost a snadné lisování

Kuželová ozubená kola jsou ceněna pro svou snadnou tvarovatelnost, která z nich činí univerzální součásti ve výrobních procesech. Kromě toho mají dobrou mazací schopnost, která snižuje tření a opotřebení mezi zuby ozubených kol. Díky těmto vlastnostem jsou kuželová ozubená kola vhodná pro různé aplikace, kde je důležitý hladký chod a trvanlivost.

Příklady kuželových převodů a jejich použití

Kuželová ozubená kola, která se vyznačují kuželovitým tvarem a protínajícími se hřídelemi, jsou důležitými součástmi různých mechanických systémů. Jejich všestrannost umožňuje rozmanité aplikace, například změnu směru otáčení o 90 stupňů a přenos výkonu. Objevte několik níže uvedených způsobů použití a aplikací kuželových ozubených kol:

Automobilový průmysl

Kuželová ozubená kola se hojně využívají v automobilovém průmyslu, například v diferenciálech, převodovkách a systémech pohonu zadních kol automobilů. To umožňuje, aby se kola otáčela různými rychlostmi při zachování trakce a stability, zejména v zatáčkách. Mezi jeho výrobky je největší segment přímá kuželová převodovka, v níž má automobilový průmysl největší podíl. 53% sdílet.

Lehké a těžké vybavení

Kuželová ozubená kola se používají k pohonu nebo k pohonu pomocných jednotek v lehkých i těžkých zařízeních, jako jsou sekačky na trávu, malé traktory, mlýny na cement, kuželové drtiče, míchačky písku, vysokozdvižné vozíky a důlní stroje.

Jsou nezbytné pro přenos výkonu, protože umožňují účinný přenos otáčivého pohybu z motoru na kola nebo řezné nože.

Železniční pohony

Kuželové převody se používají také v převodovkách a diferenciálech kolejových vozidel, které umožňují pohyb lokomotivy vpřed nebo vzad. Zajišťují plynulý chod a účinnou distribuci výkonu.

Stavební zařízení

Běžně se používají v hnacích hřídelích stavebních vozidel, jako jsou bagry, nakladače a buldozery. Kuželové převody ve stavebních strojích zajišťují spolehlivý přenos točivého momentu pro přesné a kontrolované zvedání a polohování těžkých břemen.

Průmyslová převodovka

Kuželová ozubená kola se používají v dopravníkových systémech, výtazích a zařízeních pro manipulaci s materiálem a zajišťují efektivní pohyb a přenos zboží v průmyslových zařízeních.

Speciální aplikace

Kuželová ozubená kola se používají v mlýncích na kávu s velkou ruční klikou, ručních mixérech a ručních vrtačkách a v rádiově řízených zařízeních. Jsou také nezbytné pro letecké motory, lodní průmysl a lékařství, kde zajišťují optimální výkon a bezpečnost.

Srovnávací tabulka kuželových ozubených kol (tlakové lití)

ČASTO KLADENÉ DOTAZY

Co je to kuželové ozubené kolo?

Kuželové ozubené kolo je typ ozubeného kola se zuby vybroušenými podél povrchu kužele. Tato ozubená kola se používají k přenosu pohybu a výkonu mezi protínajícími se hřídeli, které nejsou navzájem rovnoběžné.

K čemu se používají kuželová kola?

Kuželová ozubená kola se používají k přenosu pohybu a výkonu mezi hřídeli křížícími se pod různými úhly. Díky své všestrannosti a schopnosti efektivně přenášet pohyb pod úhlem jsou nepostradatelnými součástmi v celé řadě průmyslových odvětví a aplikací.

K čemu se používají kuželová kola?

 Kuželové převody mění směr přenosu síly mezi křížícími se hřídeli, obvykle pod úhlem 90 stupňů. Jsou to klíčové součásti automobilů, převodovek a různých strojů.

Jaká je výhoda kuželového ozubeného kola?

 Kuželová ozubená kola představují kompaktní způsob změny směru hřídele a jejich výroba je poměrně jednoduchá, takže jsou pro mnoho aplikací cenově výhodná.

Jaké jsou nevýhody kuželových převodů?

Přímá kuželová ozubená kola mohou být při vysokých otáčkách hlučná a některé typy vytvářejí axiální axiální zatížení, které vyžaduje dodatečné uložení ložisek.

Jaký je rozdíl mezi kuželovým a šikmým ozubeným kolem?

Obě převodovky jsou kuželové, ale pokosové převodovky mají stejný počet zubů a jsou speciálně navrženy pro křížení hřídelí o 90 stupňů, aby se jednoduše změnil směr, nikoliv rychlostní poměry.