Шестерни с внутренним зацеплением: применение, изготовление, особенности

В промышленных механизмах применяются разнообразные виды шестерен: конические, косозубые, секторные, звездочки и т. д. Но особого внимания заслуживают шестерни с внутренним зацеплением. Эти детали – особый тип цилиндрических зубчатых колес. Конструктивное исполнение такой шестерни предполагает посадку зубьев на внутренней поверхности металлического обода, что обеспечивает большую компактность передачи.

Сферы применения шестерен с внутренним венцом

Изготовление шестерен с внутренним зацеплением – востребованная операция, которая часто выполняется на заказ. Такие изделия востребованы в машино- и приборостроении, производстве подъемных механизмов, насосов и электроинструмента. Шестерня с внутренним венцом встречается в силовых приводах и планетарных редукторах, применяемых в дифференциалах легкового и грузового автотранспорта, конструкциях строительной техники, станков и ручных электрических инструментов. Применение шестерен с внутренним зацеплением позволяет минимизировать массогабаритные характеристики промышленных механизмов, обеспечивает высокие передаточные отношения при небольших размерах редуктора, облегчает расположение узлов и машин.

Особенности использования шестерен

Необходимость в приобретении шестерен с внутренним венцом возникает при различных обстоятельствах:

• при жестких ограничениях по габаритным параметрам;
• если применяется шестеренный насос с внутренним зацеплением;
• для построения планетарного механизма;
• для установки в привод опорно-поворотных устройств (ОПУ).

Преимущества выбора деталей

Использование качественных и надежных шестерен с внутренним венцом снижает трение деталей в механизме и увеличивает коэффициент полезного действия. Главными достоинствами таких зубчатых колес служат:

• высокое передаточное число;
• простота совмещения устройств и машин;
• увеличение износостойкости и работоспособности конструкций;
• большая дуга зацепления;
• максимальный коэффициент перекрытия;
• снижение величины скольжения профилей зубьев;
• минимизация веса и габаритов механизмов за счет более компактной передачи.

Процесс изготовления шестерен

Зуборезные работы по изготовлению колес с внутренним зацеплением требуют особой внимательности и точности от специалистов. Только качественное исполнение этих металлических деталей может гарантировать правильную работу механизмов, прочность и долговечность самой шестерни.

Шестеренки с внутренним зацеплением могут изготавливаться двумя способами: методом копирования и методом обкатки. Копирование не находит широкого применения в производстве, поскольку этот метод отличается низкой производительностью, задействованием большого количества инструментов и недостаточной точностью обработки. Метод копирования используется только при отсутствии специализированного оборудования и инструментария.

Основной способ изготовления шестерен с внутренним венцом – метод обкатки с использованием специального режущего инструмента, долбяка. В процессе такой обработки заготовка и долбяк во взаимном движении имитируют процесс зацепления зубчатой пары, в результате чего происходит постепенное нарезание зубьев на внутренней поверхности цилиндрического колеса.