Ühes artiklis selgitatud hammasrataste minevik ja olevik
Ühes artiklis selgitatud hammasrataste minevik ja olevik
Juba aastal 350 eKr dokumenteeris tuntud Kreeka filosoof Aristoteles oma kirjutistes teavet hammasrataste kohta. Umbes 250 eKr selgitas matemaatik Archimedes oma töödes turbiini tigukäigu kasutamist tõstemasinas. Iidsetest aegadest pärit hammasrataste jäänused on säilinud Ktesibiose veekella varemetes tänapäeva Iraagis.
Hammasratastel on ka Hiinas pikk ajalugu, ülestähendused näitavad nende kasutamist juba 400–200 eKr. Hiinast Shanxi linnast välja kaevatud pronkshammasrattad, mis pärinevad sellest perioodist, esindavad vanimaid teadaolevaid hammasrattaid. Vana-Hiina esemetest avastatud juhtvanker peegeldab mehaanilise seadme põhimehhanismi, mis põhineb ülekandesüsteemidel, demonstreerides saavutusi iidse teaduse ja tehnoloogia vallas. Itaalia renessansi ajal 15. sajandi lõpul jättis polümaat Leonardo da Vinci kustumatu jälje mitte ainult kultuurikunsti, vaid ka varustustehnoloogia ajalukku. Üle 500 aasta hiljem on hammasratastel endiselt säilinud sellel ajastul visandatud prototüübid. Alles 17. sajandi lõpus hakkasid inimesed uurima õigeid hammaste profiile liikumise edastamiseks. Pärast tööstusrevolutsiooni 18. sajandil hakkas käigukast Euroopas üha enam levima. Arendus keskendus esmalt spiraalsetele hammasratastele ja hiljem spiraalsetele hammasratastele. 20. sajandi alguseks olid spiraalsed hammasrattad praktilistes rakendustes domineerima hakanud. Hilisemad arendused hõlmasid spiraalülekandeid, ringkaarelisi hammasrattaid, koonusülekandeid ja spiraalülekandeid.
Kaasaegne käigukastitehnoloogia on saavutanud märkimisväärsed spetsifikatsioonid: ülekandemoodulid vahemikus 0,004 kuni 100 millimeetrit, hammasrataste läbimõõt 1 millimeetrist 150 meetrini, jõuülekanne kuni 100 000 kilovatti, pöörlemiskiirused kuni 100 000 pööret minutis ja suurim pöörlemiskiirus 300 meetrit. sekundis.
Rahvusvaheliselt arenevad jõuülekande seadmed miniaturiseerimise, kiire töö ja standardimise suunas. Mõned hammasrataste disaini funktsioonid hõlmavad spetsiaalsete hammasrataste kasutamist, planetaarülekandeseadmete väljatöötamist ja madala vibratsiooniga ja madala müratasemega ülekandemehhanismide uurimist.
Hammasrattaid on erinevat tüüpi, tavaliselt klassifitseeritakse need hammasrataste telgede orientatsiooni alusel. Need jagunevad üldiselt kolme tüüpi: paralleelteljelised käigud, ristuvate telgedega käigud ja mittelõikuvate telgedega käigud.
Paralleelteljelised hammasrattad: sellesse kategooriasse kuuluvad hammasrattad, spiraalhammasrattad, sisemised hammasrattad, hammasrattad ja spiraalhammasrattad.
Lõikuvate telgedega hammasrattad: näited hõlmavad sirgeid koonusülekandeid, spiraalseid koonusülekandeid ja nullkraadiseid koonusülekandeid.
Mittelõikuvate telgedega käigud: see kategooria hõlmab mitte-lõikuvate telgedega spiraalülekandeid, tiguülekandeid ja kvaasihüpoidülekandeid. Ülaltoodud tabelis loetletud efektiivsus näitab ülekande efektiivsust, jättes välja näiteks laagritest ja määrimisest tulenevad kaod. Paralleelteljeliste ja ristuvate telgedega hammasrattapaaride hammasrattad hõlmavad tavaliselt veeremist minimaalse suhtelise libisemisega, mille tulemuseks on kõrge efektiivsus. Seevastu mitteristuvate telgedega käigud, nagu ristuvate telgedega spiraalülekanded ja tiguülekanded, sõltuvad jõuülekande saavutamiseks suhtelisest libisemisest, mis mõjutab oluliselt tõhusust, põhjustades teiste hammasratastega võrreldes langust. Käigu efektiivsus viitab ülekande efektiivsusele tavalistes kokkupanekutingimustes. Vale paigalduse korral, eriti koonusülekannete valede vahemaade korral, mis põhjustavad koonuse ristumiskohas vigu, võib efektiivsus oluliselt väheneda.
