Kugghjulssystem

Ett kugghjulssystem är ett mekaniskt arrangemang där roterande axlar kopplas samman genom samverkande kugghjul för att överföra rörelse och kraft. Systemet används för att ändra hastighet, riktning och vridmoment mellan olika maskindelar.

De grundläggande delarna är kugghjul, axlar som kugghjulen roterar kring, lager för stöd, samt ett hus eller ram som håller allt på plats. Smörjmedel och tätningar minskar friktion och slitage. Genom standardisering av mått som modul och antal tänder kan växellådan ge förutbestämda hastighets- och momentförhållanden.

Funktion och princip: När två eller flera kugghjul är i kontakt överförs rotation, kraft och moment mellan axlarna. Växelförhållandet mellan utgående och ingående hastighet bestäms av antalet tänder och kan uttryckas som i = z2/z1, där z1 och z2 är antalet tänder på ingående respektive utgående kugghjul. Det påverkar även vridmomentet i överföringen.

Vanliga typer är raka kugghjul (rakväxel) med räta tänder, helixväxlar som har skruvformade tänder för jämnare gång och högre belastning, samt koniska växlar för att ändra axelläge. Planetväxlar ger stora hastighetsförändringar i kompakt form.

Användningsområden och design: Kugghjulssystem används i bilens drivlina, industriell maskinutrustning, hissar och robotar. Viktiga designaspekter är modul (m), tryckvinkel (vanligt cirka 20 grader), antal tänder, toleranser, samt smörjning och hållbarhet. Regelbundet underhåll med smörjning och kontroll av tandslitage förlänger livslängden.