Vítejte v novém e-katalogu MISUMI!
Vylepšili jsme naše online systémy! Více informací najdete zde.
Překládáme náš obchod do češtiny!
Protože však máme mnoho produktů a stránek, bude to nějakou dobu trvat. Mezitím bude náš katalog produktů k dispozici v angličtině. Děkujeme vám za trpělivost!
V tomto článku vám představíme různé typy převodových jednotek a vysvětlíme jejich oblasti použití. Převodové jednotky jsou nepostradatelnými součástmi mnoha strojů a vozidel. Umožňují přenos krouticího momentu a otáček mezi vstupní a výstupní hřídelí, což zajišťuje optimální přenos výkonu.
Převodové pohony jsou běžně používanou formou přenosu výkonu v mechanických systémech. Existují různé typy převodových pohonů, které se používají v závislosti na aplikaci a požadovaných funkcích.
Všechny uvedené typy převodových jednotek mají společný úkol převést otáčky a krouticí momenty motoru, tj. provést změnu otáček a krouticích momentů mezi vstupem a výstupem pomocí použité konstrukce a součástí.
Čelní ozubená kola jsou formou valivých kol a díky své jednoduché konstrukci jsou oblíbeným prostředkem k implementaci výše uvedených úkolů v jediné aplikaci. Osy, na kterých jsou čelní ozubená kola namontována (s externími nebo interními ozubeními), jsou vzájemně rovnoběžně zarovnány. Ozubení zahrnutých čelních ozubených kol je vyvinuto jako systém rovných nebo šroubových ozubení. V tomto případě mohou čelní ozubená kola obsahovat vstupní hřídel a jednu nebo několik výstupních hřídelí. Jsou označována jako jednostupňová nebo vícestupňová čelní ozubená kola.
Čelní ozubená kola obvykle umožňují převodový poměr i ≤ 6, který však lze dále zvýšit vícestupňovým návrhem. Kromě toho se čelní ozubená kola vyznačují nákladově efektivní výrobou, vysokou robustností a vysokou účinností.
Příklad aplikace
V této aplikaci je obrobek přenesen z jednoho dopravníku do následujícího procesu otočením obrobku o 180° na další dopravník.
Kliknutím sem se o této aplikaci dozvíte více a zobrazíte ji jako animaci.
Stejně jako ozubená kola patří i klasická kuželová ozubená kola do skupiny valivých ozubených kol. Kuželová ozubená kola se skládají z většího kuželového ozubeného kola nazývaného talířové kolo a menšího kuželového ozubeného kola nazývaného pastorek. V jednoduchých kuželových ozubených kolech se kónické hroty talířového kola a pastorku sbíhají v jednom průsečíku. Jejich hlavní charakteristikou je, že osy, na které jsou ozubená kola namontována, nejsou uspořádány paralelně, ale pod vzájemným úhlem (často 90°). To umožňuje dosáhnout vychýlení přenášené síly pomocí kuželových ozubených kol.
Tato vlastnost se liší, pokud je talířové kolo konstruováno jako ploché kolo, tj. jeho částečný úhel kužele se blíží 90°. V tomto případě nebylo možné vzhledem k různým obvodovým rychlostem dosáhnout ohybu 90° při použití kuželového ozubeného kola jako pastorku. Pokud je toto vychýlení stále žádoucí, lze talířová kola použít v kombinaci s jednoduchými čelními ozubenými koly.
V některých případech může být nutné přenést a vychýlit rotační pohyby mezi osami, které nemají společný průsečík. Za tímto účelem lze použít šroubová kuželová ozubená kola (označované také jako „hypoidní převody“). U hypoidních převodů se valivý pohyb pastorku mění z valivého pohybu na šroubovitý pohyb, ve kterém se boky zubů vzájemně posunují.
Šneková soukolí se skládají ze šneku a šnekového kola a patří do skupiny šroubových převodů. Šneková soukolí jsou charakterizována vysokým převodovým poměrem až do i ≤ 40 a za určitých podmínek mají samojisticí funkci, kterou lze použít pro různé aplikace.
Nicméně díky vysokému kluznému tření mezi šnekem a šnekovým kolem mají šneková soukolí nižší účinnost než jiné typy převodovek. Vysoké kluzné tření také znamená, že je při výběru komponent třeba zajistit vhodné párování materiálu a účinné mazání.
Příklad aplikace
Šnekové soukolí a šnekové kolo jsou poháněny motorem a cívka na konci hřídele navíjí drát.
Kliknutím sem se o této aplikaci dozvíte více.
Řetězový převod se skládá ze dvou nebo více převodových kol nebo ozubených řemenic, které jsou vzájemně spojeny pomocí obvodového řetězu nebo ozubeného pásu. Pohyb ozubeného kola (vstupního kola) uvádí řetěz nebo ozubený pás, a tím i druhé ozubené kolo (výstupního kola) do pohybu.
Princip řetězového převodu umožňuje přenos výkonu na delší vzdálenosti a přináší možnost měnit rychlosti a krouticí momenty v závislosti na poměrech velikosti převodových kol.
Například:
Příklad aplikace
Dopravníkový systém poháněný motorem, který používá systém válečků, hnacích řemenic a ozubených pásů.
Kliknutím sem se o této aplikaci dozvíte více.
Abyste pochopili různé typy převodových jednotek, je důležité zvážit různé typy převodových kol. Níže uvádíme různé typy převodových kol a jejich speciální vlastnosti.
Kompenzační spojky jsou v mnoha případech použití nepostradatelné. Zajišťují rovnoměrný přenos výkonu mezi převodovými koly a kompenzují případné tolerance – tím se výrazně prodlužuje životnost všech součástí.
Čelní ozubená kola jsou nejpoužívanější formou ozubených kol, kde se ozubení nachází na obvodu válcovitého ozubeného kola.
Externě ozubená čelní ozubená kola mají externě zarovnané obvodové ozubení. V případě dvou vzájemně propojených čelních ozubených kol s vnějším ozubením se směr otáčení mění, když je pohyb otáčení přenesen z hnacího ozubeného kola do poháněného ozubeného kola.
V případě čelních ozubených kol s vnitřním ozubením, která se také nazývají dutá ozubená kola, je obvodové ozubení zarovnáno vnitřně.
Při kombinování čelního ozubeného kola s vnitřním ozubením s čelním ozubeným kolem s vnějším ozubením se směr otáčení poháněného ozubeného kola nemění. Opakem toho je kombinace dvou čelních ozubených kol s vnějším ozubením
Speciální konstrukce může také dosáhnout prostorově úsporného uspořádání ozubených kol snížením osové vzdálenosti. Dalším speciálním rysem vnitřního ozubení je konkávní konstrukce boků zubů, která zvyšuje kontaktní povrch, čímž v kombinaci s konvexním ozubením snižuje opotřebení.
Ozubené tyče lze považovat za speciální formu čelních ozubených kol, která mají šířku jakékoli velikosti. Skládají se ze stojanu, ke kterému je připevněno ozubení bez zakřivení. Ozubené tyče převádějí rotační pohyb čelního ozubeného kola s vnějším ozubením do lineárního pohybu.
Opačný případ je také možný: Ozubené tyče převádějí svůj lineární pohyb do rotačního pohybu čelního ozubeného kola s vnějším ozubením do lineárního pohybu.
Příklad aplikace
Pro zvedání a spouštění několika zvedáků s jedním vzduchovým válcem.
V této aplikaci je zapotřebí pouze jeden pohon, aby bylo možné současně přesunout několik zvedáků v jedné nepřetržité operaci (nahoru a dolů).
Kliknutím sem se o této aplikaci dozvíte více a zobrazíte ji jako animaci.
Kolečka kuželových ozubených kol mají kónický tvar, ve kterém se ozubení nachází na vnější straně kuželu (vnější povrch).
Ozubení kuželových ozubených kol může být navrženo jako rovné nebo šroubovité.
Šnekové hřídele (zkráceně „šneky“) se používají společně se šnekovými koly ve šnekových soukolích. Šneková hřídel má šroubovitý závit, který zabírá v ozubení šnekového kola.
Šneková soukolí jsou charakterizována vysokým převodovým poměrem a za určitých podmínek mohou mít samojisticí funkci, kterou lze použít pro různé aplikace. Nicméně kvůli vysokému kluznému tření mezi šnekem a šnekovým kolem mají šneková soukolí nižší účinnost než jiné typy převodových jednotek.
Šnekové hřídele jsou modifikací šroubovitého ozubení, ve kterém je do hřídele zaveden jeden nebo více šroubových zubů (převodů).
Typ ozubení má zásadní dopad na účinnost převodové jednotky a na síly, které se vyskytují během provozu při pozdějším použití. V závislosti na použití lze zvolit různé formy ozubení.
Rovné ozubení je nejjednodušším typem ozubení, kdy jsou zuby v případě čelních ozubených kol uspořádány rovnoběžně s osou otáčení ozubeného kola. Tato forma ozubení má nenákladnou výrobu a představuje širokou variantu ozubení.
V případě rovného ozubení současně zabírají až 3 zuby do protilehlého kola, které rozvádí zátěž po několika zubech. U rovných ozubených kol se při přenosu hnacích sil zapojí celá šířka boku zubu, což oproti šroubovitému ozubení zvyšuje tvorbu hluku a opotřebení.
V případě šroubovitého ozubení (např. šroubovité čelní ozubené kolo) jsou zuby k ose otáčení ozubeného kola umístěny pod úhlem. Tím se zvyšuje poměr kontaktu, tj. poměr délky kontaktu ke stoupání ozubeného kola. To má pozitivní vliv na hladký chod a odolnost proti opotřebení, což umožňuje dosáhnout vyšších rychlostí.
Ve srovnání s rovnými zuby je takové provedení dražší na výrobě a axiální síly, které se vyskytují během provozu, musí být absorbovány.
Speciální formou šroubovitého ozubení je zakřivené ozubené soukolí. Kromě úhlového uspořádání jednotlivé zuby opisují zakřivený průběh podél středu zubu, což je doprovázeno dalším zvýšením kontaktního poměru a s tím spojenými výhodami.
V případě dvojitého šroubovitého ozubení (nazývaného také smrčkové ozubení nebo dvojitá šroubovice) je obvod ozubeného kola rozdělen na levou a pravou polovinu.
Tato složitá konstrukce je poměrně drahá z hlediska výrobních nákladů, ale kombinuje výhody výše uvedených variant ozubení, což umožňuje vysokou úroveň hladkého chodu a odolnosti proti opotřebení.
