a fogaskerekeket számos mechanikus eszközben használják a motoros berendezések sebességének csökkentésére. Egy kicsi, gyorsan forgó motor elegendő energiát képes biztosítani egyes eszközök számára,de nem elegendő nyomatékot. Az elektromos csavarhúzó nagy sebességváltóval rendelkezik, mert nyomatékra van szüksége a csavarok elforgatásához, de a motor nagy sebességgel kis nyomatékot produkál. A sebességváltó csökkentésével a Kimeneti sebesség csökken, miközben a nyomaték növekszik.
a fogaskerekek a forgási irányt is megváltoztathatják. Az autó differenciálművei ferde fogaskerekeket használnak a hajtótengely 90 fokos teljesítményének elforgatására és a kerekekre történő továbbítására.
a sebességfokozat közepétől az érintkezési pontig terjedő távolság határozza meg az áttételt. Ha az egyik sebességfokozat kétszerese a másik átmérőjének, akkor az arány 2:1.
Spur fogaskerekek
Spur fogaskerekek a leggyakoribb típus. Egyenes fogakkal rendelkeznek, párhuzamos tengelyekre vannak felszerelve. A sarkantyú fogaskerekek sorozata nagyon nagy sebességfokozatok létrehozására használható.
a fogaskerekek zajosak lehetnek. Minden alkalommal, amikor egy fog egy fogat a másik fogaskerékre kapcsol, összeütköznek, zajt keltve és növelve a fogak stresszét.
spirális fogaskerekek
a spirális fogaskerekek fogait a fogaskerék felületéhez képest szögben vágják. A spirális fogaskerék-rendszeren egynél több fog van bekapcsolva. Az érintkezés a fog egyik végén kezdődik, és fokozatosan csúszik át az arcon, ahogy a fogaskerekek forognak.
ez a fokozatos bekapcsolás és a többszörös fogkontaktus miatt a spirális fogaskerekek simábban és halkabban működnek, mint a sarkantyúk. A spirális fogaskerekeket általában párhuzamos tengelyekre szerelik fel, de ha a fogaskerekek szögei helyesek, akkor merőleges tengelyekre is felszerelhetők, a forgási szöget 90 fokkal megváltoztatva.
a fogszög miatt tolóerőt hoznak létre a fogaskeréken, amikor hálósak. A spirális fogaskerekekkel ellátott eszközök csapágyakkal rendelkeznek, amelyek támogatják ezt a tolóerőt.
Kúpkerekek
Kúpkerekek akkor hasznosak, ha a forgástengely irányát meg kell változtatni. Ezek jellemzően szerelt tengelyek 90 fokos egymástól, de lehet tervezni, hogy a munka más szögekből.
a ferde fogaskerekek fogai lehetnek egyenesek vagy spirálisak. Az egyenes ferde fogaskerekek fogainak ugyanaz a problémája, mint az egyenes sarkantyús fogaknak-amint minden fog bekapcsol, egyszerre érintkezik a megfelelő foggal.
ennek a problémának a megoldása a fogaskerék fogainak görbítése. Ezek a spirális fogak ugyanúgy kapcsolódnak, mint a spirális fogaskerekek. Az érintkezés a fogaskerék egyik végén kezdődik, és fokozatosan csúszik az egész fogon.
egyenes és spirális ferde fogaskerekeken a tengelyeket ugyanabban a síkban kell felszerelni, hogy a fogaskerekek középpontjai egy vonalban legyenek.
csigahajtóművek
Csigahajtóműveket használnak, ha nagy sebességfokozatokra van szükség. A féreghajtóművek csökkentése 20:1 lehet; néhány meghaladja a 300:1-et.
sok Féreghajtómű egyedülálló tulajdonsággal rendelkezik-a féreg könnyen elfordíthatja a fogaskereket, de a fogaskerék nem tudja elfordítani a férget. Ez a különbség azért van, mert a féreg szöge olyan sekély, hogy amikor a fogaskerék megpróbálja megpörgetni, a fogaskerék és a féreg közötti súrlódás a helyén tartja a férget. Ez a tulajdonság hasznos szállítószalag-rendszereknél, mivel a reteszelő funkció fékként működhet a szállítószalag számára, amikor a motor nem forog.
Involute gear profil
manapság gyakorlatilag minden fogaskerék egy involute nevű fogprofilt használ. Ez a speciálisan ívelt profil fenntartja a forgási sebesség állandó arányát a két fogaskerék között. Ahogy a fogaskerekek forognak, az érintkezési pont mozog, de a fogprofil folyamatosan kompenzálja a mozgást.
Marshall Brain, a HowStuff alapítója és vezérigazgatója Works.com, lesz az Association for Facilities Engineering (AFE) standján hétfőn és kedden (március 5-6) a Nemzeti gyártási héten.