hammaspyöriä käytetään monissa mekaanisissa laitteissa nopeuden alentamiseen moottoroiduissa laitteissa. Pieni, nopeasti kääntyvä moottori voi tarjota joillekin laitteille riittävästi tehoa, mutta ei riittävästi vääntöä. Sähköinen ruuvimeisseli on suuri vaihteenalennus, koska se tarvitsee vääntömomenttia kääntää ruuveja, mutta moottori tuottaa pienen määrän vääntömomenttia suurella nopeudella. Vaihteiden pienentämisen myötä lähtönopeus pienenee samalla kun vääntömomentti kasvaa.
vaihteet voivat myös muuttaa pyörimissuuntaa. Autojen tasauspyörästöt käyttävät viistopyörästöjä, joilla voima käännetään vetoakselista 90 astetta ja lähetetään pyörille.
välityssuhteen määrittää etäisyys vaihteiston keskipisteestä kosketuspisteeseen. Jos yksi vaihde on kaksi kertaa halkaisijaltaan toinen, suhde on 2: 1.
Kannuspyörät
Kannuspyörät ovat yleisin tyyppi. Niillä on suorat hampaat ja ne on asennettu yhdensuuntaisille akseleille. Spur-vaihteiden sarjalla voidaan luoda hyvin suuria vaihteiden vähennyksiä.
Kannuspyörät voivat olla meluisia. Joka kerta, kun hammas tarttuu toiseen hammaspyörään, ne törmäävät toisiinsa, jolloin syntyy melua ja hampaiden rasitus lisääntyy.
Kierukkahampaat
Kierukkahampaat leikataan kulmasta hammaspyörän pintaan nähden. Useampi kuin yksi hammas kierteisellä vaihteistolla on aina kytkettynä. Kosketus alkaa hampaan toisesta päästä ja liukuu vähitellen kasvojen poikki hammaspyörien pyöriessä.
tämä asteittainen kiinnittyminen ja monihammaskosketus saavat kierteiset hammaspyörät toimimaan tasaisemmin ja hiljaisemmin kuin kannuspyörästöt. Kierteiset hammaspyörät asennetaan yleensä yhdensuuntaisiin akseleihin, mutta jos hammaspyörien kulmat ovat oikeat, ne voidaan asentaa kohtisuoriin akseleihin, jolloin pyörimiskulma muuttuu 90 astetta.
hammaskulman vuoksi ne luovat vaihteeseen työntökuorman, kun ne verkottuvat. Kierteisillä vaihteilla varustetuissa laitteissa on Laakerit, jotka voivat tukea tätä työntövoimakuormaa.
Viistevaihteet
Viistevaihteet ovat käyttökelpoisia, kun pyörimisakselin suuntaa on muutettava. Ne on yleensä asennettu akselit 90 astetta toisistaan, mutta voidaan suunnitella toimimaan muissa kulmissa.
viistoperien hampaat voivat olla suoria tai spiraalimaisia. Suorilla viistohampailla on sama ongelma kuin suorilla kannushampailla-kun jokainen hammas tarttuu, se koskettaa yhtä aikaa vastaavaa hammasta.
tämän ongelman ratkaisu on pyydyshampaiden käyristäminen. Nämä spiraalihampaat kytkeytyvät aivan kuin kierteiset hammasvälihampaat. Kosketus alkaa hammaspyörän toisesta päästä ja liukuu vähitellen koko hampaan läpi.
suorilla ja spiraalimaisilla viistovaihteilla akselit on asennettava samaan tasoon siten, että vaihdekeskukset ovat linjassa.
Matovaihteita
Matovaihteita käytetään silloin, kun tarvitaan suuria vaihteiden vähennyksiä. Madon hammaspyörien vähennykset voivat olla 20:1; jotkut ylittävät 300:1.
monilla matovaihteilla on ainutlaatuinen ominaisuus-mato voi helposti kääntää vaihdetta, mutta vaihde ei voi kääntää matoa. Tämä ero johtuu siitä, että madon kulma on niin matala, että kun pyydys yrittää pyörittää sitä, pyydyksen ja madon välinen kitka pitää madon paikallaan. Tämä ominaisuus on hyödyllinen kuljettinjärjestelmille, koska lukitusominaisuus voi toimia kuljettimen jarruna, kun moottori ei pyöri.
Involuuttivaihdeprofiili
nykyään lähes kaikissa vaihteissa käytetään involuuttiksi kutsuttua hammasprofiilia. Tämä erityisesti kaareva profiili ylläpitää vakio suhde Pyörimisnopeuden välillä kaksi vaihdetta. Hammaspyörien pyöriessä kosketuspiste liikkuu, mutta hammasprofiili kompensoi liikettä jatkuvasti.
Marshall Brain, howstuffin perustaja ja toimitusjohtaja Works.com, on Association for Facilities Engineering (AFE) booth maanantai ja tiistai (maaliskuu 5-6) National Manufacturing Week.