Шестерни

Шестерни — это механические компоненты, которые передают вращение и мощность от одного вала к другому. В зависимости от вида и назначения проектирование и изготовление шестерён производится по ГОСТ ISO 1328-1-2017.

Типы и классификация

Зубчатые передачи, составной частью которых являются шестерни, различают по:

• Положению осей валов – параллельному, непараллельному, не пересекающемуся и пересекающемуся;
• Роду испытываемых нагрузок – осевой, радиальной, комбинированной.

Соответственно этому шестерни могут быть цилиндрическими (прямо- или косозубыми), коническими (с прямыми или изогнутыми зубьями), шевронными, червячными и т.д.

Каждый из типов характеризуется собственной областью применения, где можно получить наибольший КПД, наименьший износ и, следовательно, наивысшую эффективность.

Существующие отраслевые и национальные стандарты на проектирование и изготовление шестерён учитывают особенности их эксплуатации, форму зуба, характер распределения нагрузок и т.д. Например, к силовым зубчатым передачам, воспринимающих значительные крутящие моменты и усилия, применяются нормы ГОСТ 30803-2014, а к кинематическим цилиндрическим, для которых важен минимальный износ и нечувствительность к высоким температурам – требования ГОСТ 16531-83.

Технические условия

Выбор типоразмера шестерён производится с учётом:

• Точности зацепления;

• Допустимых значений осевого и радиального усилия;
• Максимального крутящего момента, воспринимаемого зубчатой передачей;
• Напряжений, которые возникают в теле зуба и ступицы;
• Тепловых нагрузок, обусловленных длительностью эксплуатации шестерни.

Геометрические размеры шестерён лимитирующим фактором не являются, за исключением числа зубьев, которое не может быть меньше 12…17.

В качестве материала шестерён ответственных зубчатых передач принимают конструкционные легированные среднеуглеродистые стали типа 40Х или 45ХН, физико-механические свойства которых определяет ГОСТ 4543-2016. В остальных ситуациях используют стали 40, 45, 50 и т.п. (ГОСТ 1050-2013).