Typer af tandhjul: En enkel guide

Hvad er tandhjul?

Gear er runde dele med tænder. Disse tænder hjælper med at flytte kraft fra en roterende del til en anden. Gear hjælper maskiner med at fungere ved:

• Flytning magt fra et sted til et andet
• At få tingene til at dreje hurtigere eller langsommere
• Ændring af retning Tingene vender

Gear findes i mange ting, du ser hver dag, f.eks. biler, ure og cykler!

7 hovedtyper af tandhjul

Lad os se på stor Typer af tandhjul og hvad der gør dem forskellige særlig!

1. Stirnhjul

Stirnhjul har Lige tænder der stikker ud. Det er den mest almindelige type udstyr.

• Hvad de gør: Flyt strøm mellem dele, der kører side om side
• Hvor du finder dem: Ure, legetøjsbiler og bevægelige gangbroer
• Gode ting: Fungerer meget godt (85-98% effektiv)
• Ikke så godt: Kan være støjende

Sjovt faktum: Omkring 65% af alle gearsystemer på fabrikker bruger tandhjul! 

2. Spiralformede tandhjul

Spiralformede tandhjul har tænder, der går i en vinkel. Det ser ud, som om de snor sig om gearet.

• Hvad de gør: Flyt kraften jævnt og med mindre støj
• Hvor du finder dem: Bildele og vandpumper
• Gode ting: 20% stærkere end tandhjul og 6-12 dB mere støjsvag
• Ikke så godt: Skub sidelæns, mens du drejer

Toyota-biler bruger spiralformede gear til at få deres hybridbiler til at køre mere stille. 

3. Koniske tandhjul

Kegleformede tandhjul se ud som kegler med tænder. De hjælper med at dreje kraften rundt om hjørnerne.

• Hvad de gør: Skift drejeretning med 90 grader
• Hvor du finder dem: Håndboremaskiner og bildele
• Gode ting: Drej kraften rundt om hjørnerne
• Ikke så godt: Svært at lave

Helikoptere bruger særlige koniske tandhjul til at flytte deres store vinger! [^4] Du kan se koniske tandhjul lavet med CNC-fræsning med høj præcision når der er brug for meget præcise dele.

4. Snekkegear

Snekkegear har en skrue form, der drejer et hjul. De ser anderledes ud end andre tandhjul!

• Hvad de gør: Drej meget langsommere (op til et forhold på 100:1)
• Hvor du finder dem: Elevatorer og store maskiner
• Gode ting: Kan stoppe ting fra at bevæge sig baglæns
• Ikke så godt: Kan spilde noget strøm som varme

Elevatorer bruger snekkegear som sikkerhedsanordninger, der forhindrer dem i at falde ned! 

5. Tandstang og tandhjul

A tandstang og tandhjul har en Lige stang med tænder og et lille rundt tandhjul.

• Hvad de gør: Gør roterende bevægelse til lige linje-bevægelse
• Hvor du finder dem: Bilstyring og nogle maskiner
• Gode ting: Enkelt design
• Ikke så godt: Har brug for god opsætning for at fungere godt

6. Planetariske tandhjul

Planetariske gear har et center "sol" gear med mindre "planet"-gear, der går rundt om den.

• Hvad de gør: Skift hastighed meget på en lille plads
• Hvor du finder dem: Vindmøller og biler
• Gode ting: 3 gange kraftigere end andre gear på samme plads
• Ikke så godt: Mere kompleks

Vindmøller bruger planetgear til at omdanne den langsomme bevægelse af store vinger til hurtigt spin for at skabe strøm. Planetgear har ofte brug for Specialfremstillet metalbearbejdning til at fungere rigtigt.

7. Indvendige tandhjul

Indvendige gear har tænder på indenfor af en ring i stedet for ydersiden.

• Hvad de gør: Hjælp med at få planetariske systemer til at fungere
• Hvor du finder dem: I planetgearsæt
• Gode ting: Spar plads
• Ikke så godt: Svært at lave

Særlige geartyper

Der er nogle særlig gear til visse jobs:

• Hypoide tandhjul: Bruges i biler for at få dem til at køre 15% bedre på literen
• Sildebensgear: Dobbelt spiralformede tænder, der ikke skubber sidelæns
• Spline-gear: Speciel form til at låse sig fast på skaftet
• Magnetiske tandhjul: Arbejde uden at røre (bruges i robotter)

At vælge den rigtige geartype

Hvordan vælger du den bedst udstyr? Tænk over disse ting:

Vigtige ting at tænke på:

Til forskellige jobs:

• Biler: Brug hypoid- og planetgear
• Flyvemaskiner: Brug lette, stærke koniske tandhjul
• Robotter: Brug for præcise tandhjul og magnetiske gear

Virksomheder, der laver robotter, har brug for Præcisionsslibning for deres gear.

Materialer til gear

Tandhjul kan laves af mange forskellige ting:

• Metal: Stål, jern, messing, bronze
• Plastik: Nylon, acetal, POM
• Andet: Kulfiber, træ (til nogle ting)

Hvorfor materiale betyder noget:

• Stål Gearene er meget stærke, men tunge
• Plastik Gearene er stille, men ikke så stærke
• Bronze tandhjul fungerer godt sammen med stål og hjælper med at reducere friktion

Til plastgear, CNC-plast bearbejdning giver gode resultater.

Hvordan tandhjul bliver lavet

Gear skal være lavet meget netop. De er lavet af:

• Skæring: Brug af specielle maskiner til at skære tænder
• Varmebehandling: Gør metal hårdere
• 3D-printning: Til plastgear og testdele

Gearproblemer og løsninger

Gear kan have problemer. Her er nogle af de mest almindelige:

• Støj: Brug spiralformede tandhjul eller bedre smøring
• Brug: Vælg hårdere materialer eller bedre overfladefinish
• Bryder: Brug ikke for meget kraft på gearet

Standarder for udstyr

Gearene følger efter særlige regler så de arbejder sammen:

• ISO 1328: Regler for, hvor nøjagtige tandhjulene skal være
• AGMA 2000: Regler for, hvor meget belastning tandhjul kan tage
• DIN 3961: Regler for geartolerancer

Mere end 70% industrigear følger disse regler. 

Spørgsmål, folk stiller

Hvad er den stærkeste type udstyr?

Tandhjul og spiralformede tandhjul af hærdet stål er stærkest til de fleste opgaver.

Hvilken geartype er bedst til høj hastighed?

Præcisionsslebne spiralformede tandhjul fungerer bedst ved høje hastigheder, fordi de kører jævnt.

Hvordan kan jeg gøre gearene mere støjsvage?

Brug spiralformede eller sildebensformede tandhjul, og hold dem godt smurt.

Hvad får tandhjul til at gå i stykker?

Dårlig justering, dårlig smøring eller for meget kraft på dem.

Sammenfatning

Gearene er fantastisk Dele, der får maskiner til at fungere. Fra det simple tandhjul til komplekse planetsystemer har hver type en særlig opgave.

• Stirnhjul er enkle og almindelige
• Spiralformede tandhjul er mere støjsvage
• Kegleformede tandhjul dreje om hjørner
• Snekkegear gøre tingene meget langsommere
• Tandstang og tandhjul Tandhjul laver lige bevægelse
• Planetariske gear masser af kraft i små rum
• Indvendige gear Arbejd indefra og ud

Næste gang du hører en maskine arbejde, så tænk på tandhjulene indeni, der får det hele til at ske!