Зубчатая передача — самый простой и распространенный тип зубчатого колеса. По сути, это диск с рядом однородных зубцов, выступающих по внешнему краю. Цилиндрическая шестерня используется во многих повседневных устройствах, от крошечных пластиковых в заводных игрушках до больших металлических версий, используемых в промышленных стиральных машинах.
Назначение любого редуктора — преобразовать скорость двигателя в силу вращения или крутящий момент, необходимый для работы устройства. Процесс преобразования скорости в крутящий момент известен как редуктор, потому что скорость двигателя передается на шестерни, а затем уменьшается, прежде чем подается на вращательное устройство. Вращающее усилие ряда зубчатых колес обычно записывается в виде отношения.
По крайней мере, две шестерни должны работать вместе, чтобы добиться понижения передачи. Маленькая шестерня и большая шестерня установлены бок о бок, их зубья входят в зацепление. Цилиндрическое зубчатое колесо всегда должно быть установлено на вал, параллельный валу сопутствующего цилиндрического зубчатого колеса, чтобы зубья сцеплялись должным образом. Другие типы зубчатых колес, такие как косозубые и конические зубчатые колеса, могут работать под разными углами.
Вал, прикрепленный к меньшей шестерне, вращается двигателем, который вращает шестерню. Поскольку зубья маленькой шестерни сцеплены с зубьями большей цилиндрической шестерни, первая шестерня не может вращаться без того, чтобы не вращалась и ее компаньонка. Важным моментом здесь является то, что, поскольку первая шестерня меньше второй, она должна повернуться более одного раза, чтобы вторая шестерня совершила полный оборот. Таким образом, скорость двигателя становится силой вращения. Можно использовать серию из нескольких передач, чтобы еще больше увеличить передаточное число.
Цилиндрические зубчатые колеса имеют преимущество перед другими видами зубчатых колес, поскольку они имеют простую конструкцию и недороги в производстве. Они могут быть изготовлены из любого твердого материала, от пластика до стали, но у них есть несколько недостатков, когда речь идет о функциональности. Когда две прямозубые шестерни вращаются вместе, они, как правило, издают много шума. Это связано с тем, что зубы быстро ударяются друг о друга. На высоких скоростях прямозубые шестерни издают свистящий звук, что делает их непригодными для использования в устройствах, для которых важен шум. Другим недостатком цилиндрических зубчатых колес является то, что они должны быть установлены на параллельных валах, что создает определенные конструктивные ограничения.
