Przeszłość i teraźniejszość kół zębatych wyjaśniona w jednym artykule
Przeszłość i teraźniejszość kół zębatych wyjaśniona w jednym artykule
Już w 350 roku p.n.e. znany grecki filozof Arystoteles udokumentował w swoich pismach informacje na temat kół zębatych. Około 250 roku p.n.e. matematyk Archimedes wyjaśnił w swoich pracach zastosowanie przekładni ślimakowej turbiny w maszynie wyciągowej. W ruinach zegara wodnego Ktesibios na terenie dzisiejszego Iraku zachowały się pozostałości przekładni z czasów starożytnych.
Koła zębate mają również długą historię w Chinach, a zapisy wskazują na ich użycie już w latach 400–200 p.n.e. Koła zębate z brązu odkryte w Shanxi w Chinach, pochodzące z tego okresu, reprezentują najstarsze znane koła zębate. Rydwan naprowadzający odkryty w starożytnych chińskich artefaktach odzwierciedla podstawowy mechanizm urządzenia mechanicznego oparty na układach przekładni, ukazując osiągnięcia starożytnej nauki i technologii. Podczas włoskiego renesansu pod koniec XV wieku polityk Leonardo da Vinci pozostawił niezatarty ślad nie tylko w sztuce kulturalnej, ale także w historii technologii przekładni. Ponad 500 lat później w przekładniach nadal zachowały się prototypy naszkicowane w tamtym okresie. Dopiero pod koniec XVII wieku ludzie zaczęli badać prawidłowe profile zębów pod kątem przenoszenia ruchu. Po rewolucji przemysłowej w XVIII wieku przekładnie zębate stały się w Europie coraz bardziej powszechne. Rozwój skupił się najpierw na przekładniach ewolwentowych, a później na przekładniach śrubowych. Na początku XX wieku w praktycznych zastosowaniach dominowały koła zębate śrubowe. Kolejne udoskonalenia obejmowały koła zębate śrubowe, koła zębate z łukiem kołowym, koła zębate stożkowe i koła zębate spiralne.
Nowoczesna technologia przekładni osiągnęła niezwykłe parametry: moduły przekładni w zakresie od 0,004 do 100 milimetrów, średnice przekładni od 1 milimetra do 150 metrów, przenoszenie mocy do 100 000 kilowatów, prędkości obrotowe do 100 000 obrotów na minutę i najwyższa prędkość obwodowa sięgająca 300 metrów na sekundę.
Na arenie międzynarodowej urządzenia do przenoszenia mocy ewoluują w kierunku miniaturyzacji, pracy z dużymi prędkościami i standaryzacji. Niektóre cechy konstrukcji przekładni obejmują zastosowanie specjalnych przekładni, rozwój przekładni planetarnych oraz badania nad mechanizmami przekładni o niskim poziomie wibracji i hałasu.
Przekładnie występują w różnych typach, powszechnie klasyfikowanych na podstawie orientacji osi przekładni. Ogólnie dzieli się je na trzy typy: przekładnie o osi równoległej, przekładnie o osiach przecinających się i przekładnie o osiach nieprzecinających się.
Przekładnie równoległe: ta kategoria obejmuje koła zębate czołowe, koła zębate śrubowe, koła zębate wewnętrzne, zębatki i zębatki śrubowe.
Przekładnie kątowe: Przykłady obejmują proste koła zębate stożkowe, spiralne koła zębate stożkowe i koła zębate stożkowe o zerowym stopniu.
Przekładnie o osiach nieprzecinających się: ta kategoria obejmuje przekładnie śrubowe o osiach nieprzecinających się, przekładnie ślimakowe i przekładnie quasi-hipoidalne. Sprawność podana w powyższej tabeli reprezentuje skuteczność przekładni, z wyłączeniem strat, takich jak te powstałe na skutek łożysk i smarowania. Przekładnie w parach kół zębatych o osi równoległej i krzyżowej zazwyczaj toczą się, przy minimalnym poślizgu względnym, co skutkuje wysoką wydajnością. Natomiast przekładnie o osiach innych niż przecinające się, takie jak przekładnie śrubowe o osiach nieprzecinających się i przekładnie ślimakowe, w celu uzyskania przeniesienia mocy opierają się na względnym poślizgu, co ma znaczący wpływ na wydajność, powodując spadek w porównaniu z innymi przekładniami. Sprawność przekładni odnosi się do sprawności przekładni w normalnych warunkach montażu. W przypadku nieprawidłowego montażu, szczególnie w przypadku nieprawidłowych odległości w zespołach przekładni stożkowych prowadzących do błędów w punkcie przecięcia stożka, wydajność może znacznie spaść.
