Jeśli w układzie przeniesienia napędu występują problemy z niewspółosiowością lub drganiami, ich rozwiązaniem może być zastosowanie sprzęgła zębatego. Więcej o specyfice tego typu sprzęgieł, ich rodzajach oraz zaletach piszemy w nowym artykule.
Sprzęgło zębate – czym jest i jak działa?
Sprzęgło zębate to rodzaj sprzęgła kompensacyjnego, co oznacza, że jest zdolne do kompensacji niewspółosiowości wałów. Składa się z dwóch symetrycznych piast, z których jedna jest uzębiona. Wytrzymałość na trudne warunki pracy sprzęgła zębate zawdzięczają wykorzystaniu najwyższej jakości materiałów, takich jak stal C43 (piasty) czy poliamid (tuleje łącznikowe).
Funkcja sprzęgieł maszynowych obejmuje nie tylko przeniesienie momentu obrotowego, ale też kompensację niepożądane efektów – np. niewspółosiowości wałów, drgań skrętnych oraz udarów spowodowanych nierównomierną pracą silnika. Duże zróżnicowanie typów sprzęgieł – w tym konstrukcji takich jak sprzęgło kłowe, sprzęgła łubkowe czy sprzęgło oponowe – pozwala na znalezienie elementu dostosowanego do specyfiki aplikacji.
Jeśli niekorzystne zjawiska występują w danym układzie z dużą częstotliwością, konieczne będzie zastosowanie sprzęgła umożliwiającego zniwelowanie ich skutków. W przypadku niewspółosiowości szczególnie dobrze sprawdzi się sprzęgło zębate.
Rodzaje sprzęgieł zębatych
Sprzęgła zębate dostępne są w różnych wariantach konstrukcyjnych, dostosowanych do specyfiki różnorodnych aplikacji. Najpopularniejszym typem jest sprzęgło zębate jednostronne, w którym piasta z uzębieniem wewnętrznym łączy się z jednym wałem. Istnieją też sprzęgła zębate dwustronne, w których uzębienie wewnętrzne znajduje się na obu końcach tulei, umożliwiając połączenie zębów zewnętrznych z dwoma wałami. Różnice mogą dotyczyć też innych aspektów konstrukcji sprzęgła, umożliwiających np. osiągnięcie większej kompensacji lub podniesienie odporności na drgania.
W ofercie dobrych producentów sprzęgła zębate dostępne są w szerokiej gamie rozmiarów (od SG-14 do SG-65) oraz w wariantach długim lub krótkim. W zależności od zapotrzebowania konstruktorzy mogą zamawiać zarówno całe sprzęgła, jak i piasty lub łączniki osobno.
Różnice między sprzęgłami kłowymi a zębatymi
Przez podobieństwo nazw sprzęgła zębate bywają błędnie utożsamiane z kłowymi. Oba typy różnią się jednak pod względem konstrukcji i zastosowań. Sprzęgła kłowe składają się z dwóch piast z wystającymi kłami, które zazębiają się ze sobą, tworząc połączenie czołowe. Są one stosowane głównie w aplikacjach wymagających sprzęgieł jednokierunkowych lub przeciwprzeciążeniowych. Konstrukcja sprzęgieł zębatych umożliwia zaś dużą kompensację przesunięć osiowych oraz kątowych, co czyni je bardziej uniwersalnymi. Sprzęgła zębate mogą też przenosić większe prędkości i momenty obrotowe.
Zalety sprzęgieł zębatych
Do najważniejszych zalet sprzęgieł zębatych należy zaliczyć:
- możliwość kompensacji niewspółosiowości wałów;
- możliwość przenoszenia dużych momentów obrotowych;
- możliwość pracy przy wysokich prędkościach.
Te części do maszyn przemysłowych są cenione przez konstruktorów również ze względu na wytrzymałość i odporność na zużycie, co przekłada się na ich długą żywotność i niezawodność. Ich kompaktowa budowa oraz zdolność do pracy w skrajnych temperaturach lub w kontakcie z agresywnymi substancjami chemicznych pozwala stosować je nawet w najbardziej wymagających aplikacjach.
Zastosowania sprzęgieł zębatych
Wspomniane zalety czynią sprzęgła zębate bardzo wszechstronnymi elementami. Są one powszechnie stosowane w przemyśle metalurgicznym, górniczym, stoczniowym, transportowym i wszędzie tam, gdzie układy przenoszenia napędu muszą być przystosowane do pracy pod dużymi obciążeniami. Tego typu części maszyn są również wykorzystywane w napędach pomp i sprężarkach oraz instalacjach hydraulicznych lub pneumatycznych.
Jak widać, sprzęgła zębate nie tylko odpowiadają za przeniesienie napędu, ale też – dzięki kompensacji niewspółosiowości – korzystnie wpływają na wydajność pracy maszyny i jej bezawaryjność. W połączeniu z ich trwałością i faktem, że są produkowane z najwyższej jakości materiałów, czyni to z nich podzespoły o dużej wszechstronności.