Hammasrattad on mehaanilistes süsteemides jõuülekande võimaldamise põhielemendid. Hammasratta hammaste kuju, suurus ja paigutus määravad, kui tõhusalt hammasrattad omavahel haakuvad, kui palju koormust nad suudavad kanda ja kui sujuv on töö. Aastate jooksul on insenerid välja töötanud mitut tüüpi hammasrattaid, et rahuldada erinevaid tööstusvajadusi, alates ülitäpsetest robotitest kuni raskeveokite kaevandusseadmeteni. Nende erinevate tüüpide mõistmine on oluline mis tahes rakenduse jaoks õige hammasratta valimiseks.
Üks levinumaid hammasratta hammastüüpe on sirge ehk silinderhammas. Sellel konstruktsioonil on hambad, mis on lõigatud paralleelselt hammasratta teljega, võimaldades lihtsat ja tõhusat liikumise edastamist paralleelsete võllide vahel. Silinderhambaid on lihtne valmistada ja need on kulutõhusad, kuid suurtel kiirustel tekitavad need kõrgemat mürataset ja vibratsiooni. Need sobivad kõige paremini mõõduka kiirusega rakenduste jaoks, kus lihtsus ja tugevus on olulisemad kui müra vähendamine.
Tüübid hammasrattad Belon hammasratas
Kaldhammasrataste hambad on lõigatud pöörlemistelje suhtes nurga all. See nurga all olev disain võimaldab hammaste järkjärgulist haardumist, mis vähendab müra ja vibratsiooni võrreldes silinderhammasratastega. Kaldhammasrattad võimaldavad ka suuremat kandevõimet ja sujuvamat liikumist. Nende eeliste tõttu kasutatakse kaldhammasrattaid laialdaselt autoülekannetes, konveierites ja rasketes masinates. Need suudavad edastada liikumist nii paralleelsete kui ka ristuvate võllide vahel, pakkudes suuremat paindlikkust kui silinderhammasrattad.
Kaldus hammasrattadHambad on mõeldud hammasratastele, mis edastavad liikumist ristuvate võllide vahel, sageli täisnurga all. Hambad võivad olla sirged, spiraalsed või kõverad (kumerad, kuid ilma nurgata).Sirged koonilised hammasrattadHambad töötavad nagu silinderhammasrattad ja on lihtsamad valmistada, kuid need on mürarikkamad. Spiraalhammasrataste hambad seevastu tagavad sujuvama haardumise ja vaiksema töö, mistõttu sobivad need suure kiiruse või koormusega rakenduste jaoks, näiteks autodiferentsiaalides ja kosmosetööstuse käigukastides.
UsskäigudHambad esindavad veel ühte ainulaadset disaini, kus üks hammasratas meenutab kruvi, mis on haakunud ussirattaga. Hammaste kokkupuude on pigem libisev kui veerev, mis tagab kõrge ülekandearvu ja võime edastada liikumist täisnurga all. Ussülekande hambad sobivad suurepäraselt rakenduste jaoks, mis nõuavad kompaktsust ja iselukustuvaid omadusi, näiteks liftid, konveierisüsteemid ja häälestusmehhanismid. Nende efektiivsus on aga suurema hõõrdumise tõttu madalam võrreldes teist tüüpi hammasratastega.
Kalasaba ja topelthelikaalsed käigudHambad on spiraalhammasrataste täiustatud versioonid. Nende konstruktsioonil on kaks vastassuundades lõigatud spiraalhammaste komplekti, mis tühistavad aksiaalse tõukejõu. See teeb need ideaalseks raskete masinate ja mererakenduste jaoks, kus on vaja suurt jõuülekannet ilma külgmiste tõukejõududeta. Kalasabakujulise hammasratta hambad töötavad ka sujuvalt ja vaikselt, kuigi nende valmistamise keerukus muudab need kallimaks.
Belon Geari rakendusmasinate klassifikatsioon
| Funktsionaalne klassifikatsioon | Masina tüüp | Käigukasti põhifunktsioon | Tüüpiline kasutatav käigukasti tüüp |
| Energiaülekanne ja -jaotus | Käigukast / reduktor / käigukast | Muutke väljundkiirust ja pöördemomenti või jaotage võimsus erinevatele telgedele. | Kannus-, spiraal-, kald- ja ussikäigukast |
| Põllumajanduslikud põllutööd | Põllumajandusmasinad (traktorid, kombainid, kultivaatorid) | Pakkuda suurt pöördemomenti karmides põllutingimustes, jagada võimsusvoogu ja muuta käigukasti suunda. | Spiraalne kaldenurk, planetaarne, kannus |
| Liikumissuuna muutus | Diferentsiaal | Edastage võimsust täisnurga (või kindla nurga) all ja laske kahel väljundteljel pöörata erineva kiirusega. | Kaldus, spiraalne kaldpind |
| Ülitäpne positsioneerimine ja juhtimine | Robootika / Automaatika | Liikumise täpne edastamine, liigeste nurkade kontroll ja korduv positsioneerimine. | Planetaarne, harmooniline ajam, tsükloidne käik |
| Raskeveokite ja masinaehituse masinad | Ehitus-/kaevandustehnika | Tagab suure pöördemomendi ja vastupidavuse suure koormuse ja karmides keskkondades. | Planetaarne, suur spiraal-, kaldhammasratas |
| Lennundus- ja kiirrakendused | Lennukimootorid / turbiinid | Tõhus ja sujuv jõuülekanne äärmiselt suurtel kiirustel, mis nõuavad kerget kaalu ja suurt täpsust. | Ülitäpne spiraal-, kaldservaga |
| Tõstmine ja veojõud | Kraanad / tõstukid | Pakkuge suuri reduktsioonisuhteid ja lukustusvõimet raskete esemete tõstmiseks ja riputamiseks. | Uss, kannushammasratas |
Lisaks neile levinud tüüpidele muudavad insenerid sageli hammaste geomeetriat jõudluse parandamiseks. Näiteks profiili nihutamine ja hammaste kroonimine aitavad vähendada servakontakti ja parandada koormuse jaotumist. Suure täpsusega valdkondades, nagu robootika ja lennundus, tagab spetsiaalse hambakonstruktsiooni abil lõtku minimeerimine täpsuse ja töökindluse.
Hammasratta hammaste tüübi valik sõltub mitmest tegurist, sealhulgas koormusnõuetest, töökiirusest, soovitud efektiivsusest, mürapiirangutest ja tootmiskuludest. Näiteks piisab lihtsate masinate ja mõõdukate koormuste jaoks silinderhammasratta hammastest, samas kui spiraal- võispiraalne kaldhammasratasHambad on vajalikud vaiksemate ja tõhusamate kiirete süsteemide jaoks. Ussülekande hambad valitakse kompaktsete ja suure reduktsiooniga rakenduste jaoks ning kalasabahambad valitakse siis, kui stabiilsus ja tasakaal on kriitilise tähtsusega.
Kokkuvõtteks võib öelda, et hammasrataste tüübid moodustavad masinaehituse selgroo, pakkudes kohandatud lahendusi erinevatele liikumise ja jõuülekande väljakutsetele. Beloni hammasratastest alates lihtsusest kuni keerukate spiraalsete kald- või kalasabahammasteni on igal konstruktsioonil ainulaadsed eelised, mis teenindavad mitmesuguseid tööstusharusid alates autotööstusest ja lennundusest kuni robootika ja rasketehnikani. Tehnoloogia arenedes parandavad hammasrataste geomeetria, materjalide ja tootmistehnikate edasised täiustused hammasrataste jõudlust, tõhusust ja vastupidavust lugematutes rakendustes.
Postituse aeg: 02.09.2025