Elektronická učebnice

Převody ozubenými koly

Jsou to nejčastěji používané mechanické převody. Řadíme je mezi převody přesné s tvarovým stykem. Točivý moment a rotační pohyb se přenáší mezi hnacím a hnaným kolem boky zubů ozubených kol. Převodový poměr je u převodů ozubenými koly stálý – neměnný. Převody ozubenými koly přenášejí velké točivé momenty, mají velkou účinnost, spolehlivost a životnost. Nevýhodami ozubených převodů jsou velká hlučnost, netlumení rázů, konstrukční a výrobní složitost a jsou vhodné jen pro malé osové vzdálenosti hřídelů.

Základní ozubený převod se skládá ze dvou ozubených kol:

hnacího ozubeného kola,
hnaného ozubeného kola.

Menší ozubené kolo nazýváme pastorek (1), větší nazýváme ozubené kolo (2).

Obr. 1: Ozubené soukolí

Převody ozubenými koly rozdělujeme podle vzájemné polohy os spoluzabírajících kol:

převody s rovnoběžnými osami,
převody s různoběžnými osami,
převody s mimoběžnými osami.

Převody s rovnoběžnými osami ozubených kol

Jsou to čelní soukolí s vnějším nebo vnitřním ozubením a mohou mít zuby uspořádány jako:

přímé,
šikmé,
šípové.

Obr. 2: Ozubené soukolí se zuby a) přímými b) šikmými c) šípovými

Vnitřní ozubení se používá tam, kde potřebujeme co nejmenší osovou vzdálenost.

Převody s různoběžnými osami ozubených kol

Jde o kuželová soukolí. Zuby mohou být přímé, šikmé nebo kruhové.

Obr. 3: Ozubené kuželové soukolí se zuby a) přímými b) šikmými c) kruhovými

Převody s mimoběžnými osami ozubených kol

Patří sem převody šnekové a šroubové.

Obr. 4: Ozubené soukolí a) šroubové b) šnekové

Základní pojmy ozubeného kola

Ozubená kola jsou velmi přesné součásti zhotovované na speciálním stroji za použití speciálního nářadím. Základní veličinou ozubeného kola je modul.

Modul je část průměru roztečné kružnice připadající na jeden zub. Spoluzabírající kola musí mít stejný modul. Velikost modulu je normalizována a všechny ostatní rozměry ozubeného kola jsou od něj odvozeny.

U ozubeného kola rozeznáváme tyto hlavní pojmy:

průměr hlavové kružnice d_a,
průměr roztečné kružnice d,
průměr patní kružnice d_f_,
mezi hlavovou a patní kružnicí je výška zubu h,
výška zubu je roztečnou kružnicí rozdělena na výšku hlavy zubu h_a a výšku paty zubu h_f
mezi jednotlivými zuby je zubní mezera e,
tloušťka zubu s i velikost zubní mezery se měří na roztečné kružnici,
rozteč zubů P je vzdálenost os dvou sousedních zubů na roztečné kružnici, protože osy nelze měřit, můžeme rozteč definovat i jako vzdálenost bodů roztečné kružnice na stejném boku dvou zubů.
hlavová vůle c_a je vzdálenovst mezi výškou halvy a výškou paty spoluzabírajících kol.

Obr. 5: Geometrie ozubení

Pro správnou funkci a minimalizaci tření boků zubů při záběru ozubených kol musí mít boky zubů požadovaný tvar. Používají se boky ve tvaru křivek:

evolventy,
cykloidy.

Evolventa – opisuje ji bod na přímce, která se odvaluje po kružnici.

Cykloida – opisuje ji bod na kružnici, která se odvaluje po přímce.

Většina ozubených kol má boky zubů ve tvaru evolventy, cykloidní tvar se používá výjimečně.

Ozubené převody jsou ukládány do samostatných skříní, tzv. převodovek.

Výhody umístění ozubených převodů do převodovek jsou:

zamezení přístupu – zranění, nečistoty, poškození,
usnadnění mazání a chlazení převodů,
možnost vyrábět převodovky v typizovaných řadách.

Ozubené převody se musí mazat.

Používají se dva základní způsoby mazání:

mazání rozstřikovací – ozubené kolo je z části ponořeno do mazacího oleje a otáčením je olej rozstřikován po celém vnitřním prostoru převodovky (olejová mlha),
mazání centrální - tlakové – olej je na mazací místo dopravován čerpadlem.

Převodový poměr ozubeného soukolí vypočteme:

$\LARGE i= \frac{n_{1}}{n_{2}}= \frac{D_{2}}{D_{1}}=\frac{z_{2}}{z_{1}}$

kde n₁ – otáčky hnacího kola (s^-1 nebo min^-1)

n₂ - otáčky hnaného kola (s^-1 nebo min^-1)

D₁ – průměr hnacího kola (m nebo mm)

D₂ - průměr hnaného kola (m nebo mm)

Z₁ - počet zubů hnacího kola

Z₂ - počet zubů hnaného kola

V převodovkách se nejčastěji používá několik ozubených soukolí. Celkový převodový poměr pak vypočteme:

$\LARGE i=i_{1}\cdot i_{2}\cdot i_{3}\cdot .........i_{n}$

kde i_1,i_{2 ,}i_{3, ..} i_n,– převodové poměry mezi jednotlivými spoluzabírajícími ozubenými koly

Zdroje

Doleček, Josef., Holoubek, Zdeněk. Strojnictví II pro SOU. 3. vydání. Praha: SNTL – NAKLADATELSTVÍ TECHNICKÉ LITERATURY, 1989. 165 s. ISBN 80-03-00036-X.
Leinveber, Jan., Vávra, Pavel. Strojnické tabulky. 1. vydání. Praha: Scientia, spol. s r. o., pedagogické nakladatelství, 1996. 578 s. ISBN 80-7183-008-9.
Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.

Obrázky:

Obr. 1: Ozubené soukolí. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
Obr. 2: Ozubené soukolí se zuby a) přímými b) šikmými c) šípovými. Leinveber, Jan., Vávra, Pavel. Strojnické tabulky. 1. vydání. Praha: Scientia, spol. s r. o., pedagogické nakladatelství, 1996. 578 s. ISBN 80-7183-008-9.
Obr. 3: Ozubené soukolí se zuby a) přímými b) šikmými c) kruhovými. Leinveber, Jan., Vávra, Pavel. Strojnické tabulky. 1. vydání. Praha: Scientia, spol. s r. o., pedagogické nakladatelství, 1996. 578 s. ISBN 80-7183-008-9.
Obr. 4: Ozubené soukolí a) šroubové b) šnekové. Leinveber, Jan., Vávra, Pavel. Strojnické tabulky. 1. vydání. Praha: Scientia, spol. s r. o., pedagogické nakladatelství, 1996. 578 s. ISBN 80-7183-008-9.
Obr. 5: Geometrie ozubení. Mičkal, Karel. Strojnictví - Části strojů pro učební a studijní obory SOU a SOŠ. 1. vydání. Praha: Sobotáles, 1995. 220 s. ISBN 80-85920-01-8.
Obr. 6: Ozubená kola, www.fotky-foto.cz, [online], © 2014, [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://fotky-foto.cz/fotobanka/izolovany-komplex-ozubena-kola-mechanismus-na-bilem-pozadi(10021552)/
Obr. 7: Ozubená kola, www.genera-broumov.cz, Genera Broumov s.r.o., [online], © 2014, [cit. 2014-12-03], Dostupné z: http://www.genera-broumov.cz/ozubena-a-retezova-kola