Zobniki so temeljne mehanske komponente, ki se uporabljajo v neštetih aplikacijah v proizvodni, avtomobilski, robotski in letalski industriji. Med njimi so,stožčasti zobnikiZobniki z vijačnimi zobniki, vijačni zobniki in čelni zobniki so tri pogosto uporabljene vrste, vsaka zasnovana za specifične funkcije. Razumevanje njihovih konstrukcijskih značilnosti in razlik je ključnega pomena za izbiro pravega zobnika za mehanski sistem.

Kaj je stožčasti zobnik

Obstaja več vrststožčasti zobnikivključno z:

Ravni stožčasti zobnikiz ravnimi zobmi in preprosto stožčasto obliko.

Spiralni stožčasti zobnikiso zasnovani z ukrivljenimi zobmi za zagotavljanje bolj gladkega in tišjega delovanja, zlasti pri visokih hitrostih ali obremenitvah.

Hipoidni stožčasti zobniki Podobno kot spiralni stožčasti zobniki, vendar se osi ne sekajo; pogosto se uporablja v avtomobilskih zadnjih oseh.

Stožčasti zobniki so idealni, kadar je treba navor prenašati med gredmi pod kotom, z visoko učinkovitostjo in kompaktnostjo.

Čelni zobniki v primerjavi s spiralnimi zobniki
Medtem ko stožčasti zobniki delujejo s sekajočimi se gredmi, se čelni in vijačni zobniki običajno uporabljajo za aplikacije z vzporednimi gredmi. Vendar pa način reza njihovih zob bistveno vpliva na njihove zmogljivosti.

Čelni zobniki
Čelni zobniki so najosnovnejši tip zobnika z ravnimi zobmi, ki so poravnani vzporedno z osjo vrtenja. Njihove prednosti vključujejo:

Enostavna zasnova in izdelava

Visoka učinkovitost pri prenosu navora

Primerno za nizke do srednje hitrosti

Vendar pa čelni zobniki pri višjih hitrostih zaradi nenadnega vklapljanja zob povzročajo hrup in udarne obremenitve. Zaradi tega so manj primerni za aplikacije z visokimi hitrostmi ali obremenitvami.

Vijačni zobniki
V nasprotju s tem imajo vijačni zobniki zobe, ki so narezani pod kotom glede na os zobnika in tvorijo vijačnico. Ta zasnova ponuja več prednosti:

Boljše in tišje delovanje zaradi postopnega zatikanja zob

Večja nosilnost, saj je hkrati v stiku več zob

Boljša zmogljivost pri visokih hitrostih

Vendar pa vijačni zobniki ustvarjajo aksialni potisk, ki ga je treba upoštevati pri zasnovi sistema z ustreznimi ležaji ali potisnimi podložkami. Njihova izdelava je tudi nekoliko bolj zapletena in dražja od čelnih zobnikov.
Stožčasti zobniki so idealni za spreminjanje smeri navora med sekajočima se gredema, običajno pod kotom 90 stopinj.

Čelni zobniki so stroškovno učinkoviti in primerni za preproste aplikacije z nizko hitrostjo in nizko obremenitvijo z vzporednimi gredmi.

Vijačni zobnikiponujajo izboljšano delovanje pri višjih hitrostih, z zmanjšanim hrupom in bolj gladkim delovanjem, zaradi česar so primernejši za zahtevnejša okolja.

Izbira pravega tipa zobnika je odvisna od hitrosti, obremenitve, orientacije gredi in omejitev hrupa vaše aplikacije. Razumevanje teh razlik pomaga inženirjem pri načrtovanju zanesljivejših in učinkovitejših mehanskih sistemov.