Шестерня «елочка»

Шестерня «елочка» — особый тип двойной косозубой шестерни . ^[1] представляет собой комбинацию двух косозубых шестерен противоположных рук , направленную из стороны в сторону, а не лицом к лицу . ^[2] Сверху каждая винтовая канавка этой шестерни выглядит как буква V, а многие вместе образуют узор «елочка» (напоминающий кости такой рыбы , как сельдь ). В отличие от косозубых передач, елочные передачи не создают дополнительной осевой нагрузки.

Как и косозубые шестерни, они имеют то преимущество, что передают мощность плавно, поскольку в любой момент времени в зацеплении будут находиться более двух зубьев. Их преимущество перед косозубыми передачами состоит в том, что боковая тяга одной половины уравновешивается боковой тягой другой половины. Это означает, что шестерни «елочка» могут использоваться в моментных коробках передач без необходимости установки существенного упорного подшипника . По этой причине шестерни «елочка» стали важным шагом на пути внедрения паровой турбины в морские силовые установки. ^{[ нужна ссылка ]}

Производство

Прецизионные шестерни «елочкой» сложнее изготовить, чем эквивалентные прямозубые или косозубые шестерни, и, следовательно, они дороже, поэтому обычно они используются в тяжелом машиностроении.

Если зубья, расположенные под противоположным углом, встречаются в середине шестерни «елочка», выравнивание может быть таким, что кончик зуба встречается с кончиком зуба, или выравнивание может быть смещенным, так что кончик зуба встречается с впадиной зуба. Последнее выравнивание является уникальной определяющей характеристикой шестерни типа «елочка» Wuest , названной в честь ее изобретателя Каспара Вюста-Кунца.

Недостатком шестерни «елочка» является то, что ее нельзя разрезать на простых зубофрезерных станках , так как фреза наткнется на другую половину шестерни. Решение этой проблемы включало сборку небольших шестерен путем сложения двух косозубых шестерен вместе, нарезание шестерен с центральной канавкой для обеспечения зазора в соответствии с патентом Вюста и (особенно в первые дни) путем отливки шестерен по точной модели без дальнейшей механической обработки. . При первых двух методах изготовления шестерни «елочка» имели центральный канал, разделяющий два ряда зубьев, расположенных под противоположным углом. Это было необходимо для того, чтобы бритвенный инструмент мог выйти из канавки.

Разработка зубодолбежного станка Sykes в 1910-х годах. ^[3] позволило иметь сплошные зубы без центрального зазора. Сандерленд, также находящийся в Англии, также производил станок для резки «елочкой». В Sykes используются цилиндрические направляющие и круглые фрезы; В Сандерленде используются прямые направляющие и фрезы реечного типа. Компания WE Sykes Co. распалась в 1983–1984 годах, и с тех пор стало обычной практикой приобретать старую машину и при необходимости перестраивать ее для создания этого уникального типа оборудования. ^{[ нужна ссылка ]} Недавно компания Bourn and Koch разработала вариант конструкции WE Sykes с ЧПУ под названием HDS1600-300. ^{[ повышение? ]} Этот станок, как и зубофрезерный станок Sykes, способен создавать настоящую вершину без необходимости вырезания канавки вокруг шестерни. Это позволяет использовать шестерни в объемных насосных установках, а также в передаче мощности. Шестерни «елочка» с малым весом, точностью и прочностью могут быть напечатаны на 3D-принтере .

Во время обеих мировых войн морские коробки передач для военно-морских кораблей были основным узким местом производства из другие варианты силовой установки, такие как паровые двигатели тройного расширения и дизель-электрические двигатели , приходилось внедрять -за растущего спроса на военные корабли, и для менее важных и медленных кораблей, таких как эскортные эсминцы .

Ситроен

Логотип автопроизводителя Citroën представляет собой графическое изображение шестерни «елочка», что отражает раннее участие Андре Ситроена в производстве этих шестерен. В ранних автомобилях Mors шестерня «елочка» . использовалась коническая и Citroën на заднем мосту ^[4]

Panhard Dyna X и последующие автомобили (1948–1967) использовали двойные косозубые шестерни в коробке передач и в зубчатых передачах распределительного вала в двигателе.

Ссылки

^ Двойные косозубые шестерни, иногда известные как шестерни «елочка» , Hewitt & Topham , получены 14 февраля 2015 г.
^ «Елочка-шестеренка» . Архивировано из оригинала 25 декабря 2007 года . Проверено 28 апреля 2008 г.
^ ГБ 191101759
^ Автокар (ок. 1919 г.). Справочник по автомобилям (Девятое изд.). Лондон: Илифф и сыновья.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с шестернями «елочка», на Викискладе?
На рисунке показаны косозубые и елочные передачи.
О шестернях-елочках
На фотографиях показан действующий шевронный резак Фаррела в компании Precision Boring Company, Клинтон, Мичиган.

[1] Двойные косозубые шестерни, иногда известные как шестерни «елочка» , Hewitt & Topham , получены 14 февраля 2015 г.

[2] «Елочка-шестеренка» . Архивировано из оригинала 25 декабря 2007 года . Проверено 28 апреля 2008 г.

[3] ГБ 191101759

[4] Автокар (ок. 1919 г.). Справочник по автомобилям (Девятое изд.). Лондон: Илифф и сыновья.

[1]

[2]

[3]

[4]