Что такое зубчатый вал?

В своей наиболее важной форме зубчатые колеса представляют собой круглые зубчатые устройства, позволяющие преобразовывать частоту вращения двигателя в крутящий момент. Зубчатые колеса либо монтируются, либо являются частью зубчатого вала. Многие из наиболее распространенных зубчатых колес будут иметь отверстие в центре, известное как отверстие, через которое установлен вал зубчатого колеса. Когда вал шестерни вращается, шестерня также вращается.

По существу, шестерня - это ось шестерни, обеспечивающая вращение, которое позволяет одной шестерне включаться и поворачивать другую. Этот процесс часто называют редуктором и необходим для передачи мощности с двигателя на приводной механизм. Преобразование частоты вращения двигателя в крутящий момент обеспечивает движущую силу, приводящую в действие, например, колеса автомобиля. Посредством зубчатых колес и валов автомобильной трансмиссии двигатель может работать с постоянной скоростью, в то время как колеса автомобиля могут работать быстрее или медленнее, или даже задним ходом, используя то же направление вращения и скорость двигателя.

Маховик обычного автомобильного двигателя соединен с зубчатым валом, на котором установлены различные шестерни разных размеров. Посредством горизонтального перемещения вала зубчатого колеса эти главные шестерни зацепляются и отсоединяются от других более крупных и меньших зубчатых колес, также установленных на валах шестерен. Кроме того, приводной вал, который передает мощность от зубчатой ​​передачи автомобильной трансмиссии на ось и на ведущие колеса, является одним из наиболее распространенных примеров зубчатого вала.

Зубчатые валы также могут содержать зубья зубчатых колес, встроенные в вал, становясь, таким образом, зубчатым колесом. Такие зубчатые валы с зацеплением на каждом конце называются шестернями с пересекающимися валами. Конические зубчатые колеса и спиральные зубчатые колеса являются пересекающимися зубчатыми колесами. Хорошим примером этого типа зубчатой ​​передачи является вертолетный ротор. Вертикальная шестерня пересекающегося вала двигателя включает одно или несколько горизонтальных шестерен вала, чтобы вращать роторы.

Идентичный принцип применим к автомобилю. Приводной вал часто представляет собой зубчатый вал на конце трансмиссии и шестерню пересекающего вала на дифференциальном конце. Эта конфигурация позволяет вертикальному движению быть преобразованным в горизонтальное движение.

Некоторые различные типы зубчатых валов представляют собой эксцентриковые валы, валы соединительных зубчатых колес, шлицевые валы и валы с шпонками. Зубчатые валы, используемые в тяжелых условиях, скорее всего, будут изготовлены из прочного металла. Другими материалами, используемыми для изготовления зубчатых валов, являются медь, алюминий и пластик. Оригинальный зубчатый вал, обычно встречающийся у средневекового шлифовального круга, был сделан из дерева.