angrenajele sunt utilizate în multe dispozitive mecanice pentru a asigura reducerea vitezei echipamentelor motorizate. Un motor mic, care se rotește rapid, poate oferi suficientă putere pentru unele dispozitive, dar nu suficient cuplu. O șurubelniță electrică are o reducere mare a angrenajului, deoarece are nevoie de cuplu pentru a roti șuruburile, dar motorul produce o cantitate mică de cuplu la viteză mare. Cu reducerea vitezei, viteza de ieșire este redusă în timp ce cuplul este crescut.
angrenajele pot schimba și direcția de rotație. Diferențialele auto folosesc angrenaje conice pentru a întoarce puterea de la arborele de antrenare la 90 de grade și a o trimite pe roți.
distanța de la Centrul angrenajului până la punctul de contact determină raportul de transmisie. Dacă un angrenaj este de două ori diametrul celuilalt, raportul este de 2:1.
Angrenaje cu pinten
angrenajele cu pinten sunt cel mai frecvent tip. Au dinți drepți și sunt montați pe arbori paraleli. O secvență de angrenaje poate fi utilizată pentru a crea reduceri foarte mari ale angrenajelor.
angrenajele pot fi zgomotoase. De fiecare dată când un dinte angajează un dinte pe cealaltă roată, se ciocnesc, făcând zgomot și crescând stresul pe dinți.
Angrenaje elicoidale
dinții angrenajului elicoidal sunt tăiați într-un unghi față de fața angrenajului. Mai mult de un dinte pe un sistem de angrenaj elicoidal este întotdeauna angajat. Contactul începe de la un capăt al unui dinte și alunecă treptat pe față pe măsură ce angrenajele se rotesc.
această cuplare treptată și contactul multiplu al dinților fac ca angrenajele elicoidale să funcționeze mai lin și mai silențios decât angrenajele. Angrenajele elicoidale sunt de obicei montate pe arbori paraleli, dar dacă unghiurile dinților angrenajului sunt corecte, acestea pot fi montate pe arbori perpendiculari, schimbând unghiul de rotație cu 90 de grade.
din cauza unghiului dintelui, acestea creează o sarcină de împingere pe angrenaj atunci când ochiurile. Dispozitivele cu angrenaje elicoidale au rulmenți care pot susține această sarcină de împingere.
angrenajele conice
angrenajele conice sunt utile atunci când direcția axei de rotație trebuie schimbată. Acestea sunt de obicei montate pe arbori la 90 de grade distanță, dar pot fi proiectate să funcționeze în alte unghiuri.
dinții de pe angrenajele conice pot fi drepți sau spirali. Dinții drepți ai angrenajului conic au aceeași problemă ca și dinții drepți ai angrenajului-pe măsură ce fiecare dinte se angajează, acesta intră în contact cu dintele corespunzător dintr-o dată.
soluția la această problemă este curba dinților angrenajului. Acești dinți spirali se angajează la fel ca dinții angrenajului elicoidal. Contactul începe de la un capăt al angrenajului și alunecă progresiv pe întregul dinte.
la angrenajele conice drepte și spiralate, arborii trebuie montați în același plan, astfel încât centrele angrenajelor să fie aliniate.
Angrenaje melcate
angrenajele melcate sunt utilizate atunci când sunt necesare reduceri mari ale angrenajelor. Angrenajele cu vierme pot avea reduceri de 20:1; unele depășesc 300: 1.
multe Angrenaje cu vierme au o proprietate unică-viermele poate roti cu ușurință angrenajul, dar angrenajul nu poate roti viermele. Această diferență se datorează faptului că unghiul de pe vierme este atât de superficial încât atunci când angrenajul încearcă să-l rotească, fricțiunea dintre angrenaj și vierme ține viermele în poziție. Această proprietate este utilă pentru sistemele de transport, deoarece caracteristica de blocare poate acționa ca o frână pentru transportor atunci când motorul nu se rotește.
profil Angrenaj Involut
astăzi, practic toate angrenajele folosesc un profil dinte numit involut. Acest profil special curbat menține un raport constant al vitezei de rotație între cele două trepte de viteză. Pe măsură ce angrenajele se rotesc, punctul de contact se mișcă, dar profilul dintelui compensează continuu mișcarea.
Marshall Brain, fondator și CEO al HowStuff Works.com, va fi la standul Asociației pentru ingineria instalațiilor (AFE) luni și marți (5-6 martie) din Săptămâna Națională a producției.