Шестерня

Для сообщения вращательного движения от двигателя к движителю или другому рабочему органу механизма используются разные передачи, в том числе зубчатые, основанные на взаимодействии зубчатых колес. Шестерня имеет вид низкого конуса или цилиндра, на стенке которого нарезаны зубья. Вращаясь вокруг вала, шестерня своими зубьями попадает в промежутки между зубьев другой шестерни, передавая последней вращение.

Шестерни всегда используются как минимум в паре. Из них собственно шестерней зовется та, которая имеет меньший размер, а большая называется зубчатым колесом. Если же детали соразмерны, то одна из них зовется ведущей, другая – ведомой.

Передача вращательного движения – не единственная задача шестерни. Они же позволяют преобразовать число оборотов вала и вращающий момент. Важной характеристикой зубчатой передачи является передаточное число - это отношение количества зубьев большего зубчатого колеса к меньшей шестерне, определяющее скорость и мощность вращения агрегированного органа механизма.

Шестерни получили теоретическое описание в глубокой древности, но поскольку технологии их производства были далеки от совершенства, они применялись мало. С развитием металлургии и появления более или менее точных металлообрабатывающих станков они составили основу часовых механизмов. Сегодня, несмотря на обилие технических способов передачи движения, шестерни продолжают использоваться благодаря:

• Высокой стойкости к механическим нагрузкам;
• Компактности;
• Долговечности и надежности;
• Отсутствию проскальзывания (сохранению стабильности передаточного отношения);
• Возможности применения в широком диапазоне скоростей и мощностей.

Шестерни используются в самых простых и самых сложных механизмах чрезвычайно широкого назначения: двигателях внутреннего сгорания, коробках передач, редукторах, подъемных кранах, лебедках, буровых установках, электроинструменте, кварцевых и механических часах и вообще во всем том, что объединяется словом «механика». Недаром шестерня является одним из самых узнаваемых символов, давно получивших геральдическое значение. Она обозначает точность, сложность, научный замысел, индустриализацию и технический прогресс.

Однако есть у шестерни и недостатки. Зубчатые передачи требовательны к рабочей среде (смазке), шумят, но главное – их элементы очень сложны в изготовлении. Даже для хорошего токаря-фрезеровщика нестандартная шестерня была нетривиальной задачей. Однако в наше время она значительно упростилась: появились высокопрецизионные металлообрабатывающие станки с числовым программным управлением, воспользоваться всеми преимуществами которых вам предлагает челябинская компания «Техмаш».

Производственные мощности компании Техмаш насчитывают 25 ЧПУ-станков, в числе которых токарные и зубофрезерные. Это означает следующее.

Шестерни – наиболее требовательные к точности изготовления детали. Обычный токарь или фрезеровщик должен иметь очень высокую квалификацию, для того, чтобы обеспечить соответствие изделия техническому заданию. Сложная зубчатая поверхность, идеальная лучевая симметрия труднодостижимы для человека, который, к тому же, в процессе производства утомляется.

Поэтому в наши дни ручное управление производственным процессом сведены к нулю, равно как и влияние человеческого фактора. И достичь этого позволили станки с числовым программным управлением.

В чем их суть? Для выполнения операций с заготовкой не требуется человек. Инструмент (резец, червячная фреза, газовый или плазменный резак) здесь подается роботизированным органом, а алгоритм движения инструмента задается управляющей программой. Управляющая программа транслируется на станок компьютером, а пишет ее инженер, исходя из технологической карты конкретного изделия. Управляющая программа определяет глубину реза, скорость вращения заготовки (фрезы), подачи резца, траекторию движения инструмента по обрабатываемой поверхности, положение заготовки в пространстве, количество проходов и другие рабочие параметры. В начале работы станок требует точной настойки – координаты рабочей кромки инструмента совмещаются с нулевой отметкой координат заготовки, поэтому любая настройка «на глаз» здесь исключена.

Как следствие, изготовление шестерен на станках с ЧПУ-управлением обладает такими преимуществами:

• Высокой точностью, максимально приближенной к требованиям технического задания;
• Минимальными допусками;
• Минимальным объемом брака (приходящимся в большинстве на пробные изделия);
• Идеальной повторяемостью в пределах одной партии изделий;
• Высочайшей производительностью: ЧПУ-станок не требует отдыха, который необходим квалифицированному фрезеровщику или токарю;
• Безопасностью труда. Оператор станка находится вне зоны работы станка, и не участвует в процессе, а всего лишь обеспечивает дистанционное наблюдение;
• Четким прогнозированием сроков выполнения заказа.

Первое изделие на ЧПУ-станках производится так же быстро, как и тысячное, в то время как производительность ручного труда снижается с каждым последующим изделием в серии. Это дает возможность выдерживать самые сжатые сроки выполнения заказа.

В тех же случаях, когда технологическая карта требует другого оборудования, мы задействуем универсальные металлообрабатывающие станки, которых в нашем инструментальном парке 10 штук.

Наша материально-техническая база, а также квалифицированный персонал позволяют выполнять заказы на изготовление шестерен следующих типов:

• Прямозубых;
• Косозубых;
• Шевронных;
• С зубьями Новикова;
• С наружным и внутренним зацеплением;
• Конических;
• Коронных колес;
• Храповых колес (эти изделия по технологии производства похожи на шестерни, но служат не для передачи крутящего момента, а для преобразования возвратно-вращательного движения в одностороннее прерывистое движение).

От правильности и точности технического задания на изготовление партии шестерен зависит все. В идеале, его основу должен составлять чертеж на бумаге или в электронном виде. В крайнем случае, это должен быть понятный эскиз с размерами. Обязательной частью технического задания являются сведения о материале, его марке и тираже изделий.

Когда заказчик выдвигает требования относительно долговечности, коррозионной, механической и химической стойкости шестерен, это обязательно должно быть указано. В таком случае мы проводим термообработку деталей, для чего у нас есть печь.

Если же условием приемки заказа является проверка шестерен (это тоже должно быть указано в ТЗ), мы производим необходимое число изделий сверх заказанного количества, причем на протяжении всего выпуска, и их мы подвергаем лабораторным испытаниям. Это дает возможность заказчику корректировать техническое задание, а нам – изменять технологию производства, если что-то идет не так. Независимо от результатов испытания, образцы, которые ему подвергались, утилизируются, поскольку их утилитарное применение запрещается.

Главное, что требуется от заказчика – это составить как можно более подробное и точное техническое задание без взаимоисключающих условий. Если не придерживаться этого правила, то результаты могут быть неожиданными для всех. Мы же хотим, чтобы каждый, кто обращается к нам, остался доволен нашей услугой, поэтому считаем своим долгом высказать своим замечания по поводу ТЗ, чтобы застраховать заказчика от ошибок. Но в любом случае, мы гарантируем точное соблюдение сроков выполнения заказа, высокое качество и точность шестерен, соответствующее требованиям техзадания.

Какими порядками измеряется стоимость изготовления одной шестерни, можно понять только по образцам изделий, представленным на нашем сайте. Однако приблизительно сказать, во что обойдется ваш заказ, невозможно. Для этого мы должны получить техническое задание, с которым поработает сначала инженер-технолог, а после него сметчик.

На стоимость заказа влияет сложность шестерни (от нее зависит объем управляющей программы, количество манипуляций с одной заготовкой), природа материала (сталь обрабатывается легче и быстрее, чем цветные металлы), объем используемого материала (если вы не даете свое сырье), и количество изделий в одной партии (следует учесть, что чем меньше доля одинаковых деталей в одном заказе, тем он дороже – приходится часто перенастраивать станки, разрабатывать разные технологические карты и писать управляющие программы).

Обратившись за шестернями в компанию «Техмаш», вы получаете:

• Экономически обоснованные цены от производителя, без посреднических и брендовых накруток;
• Возможность заказа шестерни по индивидуальному техническому заданию;
• Консультационная поддержка по всем техническим и организационным вопросам. Когда вы испытываете трудности с составлением техзадания или чертежа, эти заботы мы можем взять на себя, если у вас есть эскиз или ясное представление о том, какие шестерни вам нужны;
• Оперативное выполнение и отгрузка заказа;
• Доставка заказа во все регионы России (согласно условиям и тарифам транспортных компаний);
• Гарантия на каждое изделие, высокое качество шестерен и максимальное соответствие условиям технического задания;

Обходительное обращение и индивидуальный подход к каждому заказчику.