Koło łańcuchowe a zębate – na czym polegają różnice?

Trudno wyobrazić sobie pracę wielu maszyn bez kół łańcuchowych zębatych oraz zębatych. Dzięki nim poszczególne urządzenia pracują wydajniej i są bardziej funkcjonalne. Przykładowo traktory mogą dzięki nim przeprowadzać cięższe zabiegi rolnicze – w klasycznych ciągnikach skrzynia biegów przenosi napęd na koła za pośrednictwem kół zębatych. Z kolei w rozrzutniku obornika koła zębate i łańcuchowe wraz z łańcuchem napędzają adapter rozrzutnika,  dzięki czemu możemy łatwo i szybko go odłączać. Dowiedz się więcej!

Czym są koła łańcuchowe zębate? 

Koła łańcuchowe zębate (określane też jako „zębatki łańcuchowe”) to elementy, których obwód wykończony jest zębami. Wykonywane są z myślą o sporych obciążeniach. Dzięki nim możliwe jest przenoszenie napędu na układ mechaniczny. W niektórych napędach łańcuchowych lub pasowych pełnią one również funkcję napinaczy. Występują przede wszystkim w maszynach rolniczych, przemysłowych oraz budowlanych.

Czym jest koło zębate?

Koło zębate to prawie to samo, co koło łańcuchowe zębate. Stanowi ono element maszyn i jest zbudowane na bazie spłaszczonego walca oraz wyposażone w równomiernie rozstawione zęby. Spełnia on również ważne zadania. Znajduje zastosowanie w przekładniach – zmniejsza lub zwiększa prędkość obrotową i kierunek ruchu oraz zapewnia synchronizację ruchu.

Standardowe parametry koła zębatego to:

• średnica wierzchołkowa,
• średnica podziałowa,
• liczba zębów,
• średnica koła zasadniczego,
• średnica stóp,
• podziałka zasadnicza,
• podziałka obwodowa,
• wysokość zęba,
• wysokość stopy zęba,
• wysokość głowy zęba,
• luz wierzchołkowy,
• współczynnik korekcji.

Czym się różni koło łańcuchowe zębate od koła zębatego?

Główna różnica między kołem zębatym łańcuchowym (kołem łańcuchowym) a kołem zębatym polega na tym, że koło łańcuchowe zawsze jest napędzane łańcuchem, natomiast koło zębate zawsze współpracuje z drugim kołem zębatym. Co więcej, rozstaw zębów kół łańcuchowych, czyli podziałka, podawana jest zazwyczaj w dwóch jednostkach miary: 

• Milimetry (mm)

Wykorzystywane są przede wszystkim w Europie i zgodne z normami ISO, PN (polska norma), DIN (niemiecka norma).

• Cale („)

Często wykorzystywane w USA (według normy ANSI), a także w przemyśle motocyklowym i rowerowym.

1″ = 25,4 mm

Koła zębate mierzy się natomiast zarówno w brytyjskim (calach), jak i polskim systemie metrycznym (milimetrach).

Istnieje również sporo podobieństw między kołami. Oba ich rodzaje są najczęściej ciężkie i produkowane ze stali węglowych, stali stopowych lub żeliwa (dzięki czemu są bardziej odporne na ścieranie), chociaż te zębate tworzy się również z tworzywa sztucznego.

Rodzaje kół zębatych łańcuchowych

Na rynku można znaleźć bardzo różne rodzaje kół łańcuchowych zębatych. Oto te podstawowe.

Koła łańcuchowe bez piasty (tzw. koła łańcuchowe płaskie)

Określa się je również mianem „kół wieńcowych”, cechują się prostą konstrukcją, są także atrakcyjne pod względem cenowym. Koło zębate bez piasty nie byłoby w stanie być stabilnie zamocowane na wale – jego obrót byłby w takiej sytuacji po prostu niemożliwy. Często pełni ono funkcję koła napinającego.

Koła łańcuchowe można podzielić na:

• Koła łańcuchowe jednorzędowe – standardowe koła posiadające jeden rząd zębów, wykorzystywane są tam, gdzie pojedynczy łańcuch w zupełności wystarcza.
• Koła łańcuchowe dwurzędowe – wyposażone są w dwa rzędy zębów, działają razem z łańcuchami dwurzędowymi oraz tam, gdzie wymaga się wyższej siły lub obciążenia.
• Koła łańcuchowe trzyrzędowe – mają trzy rzędy zębów i współpracują z łańcuchami trzyrzędowymi, są bardziej wytrzymałe od swoich dwurzędowych odpowiedników, dlatego wykorzystuje się je głównie w ciężkich maszynach.

Koła łańcuchowe z piastą

Piasta w kole zębatym łańcuchowym spełnia ważną rolę konstrukcyjną i montażową. Stanowi ona centralną część koła.

• Piasta pozwala na trwałe i osiowe zamocowanie koła zębatego na wale (lub osi) – to z kolei sprawia, że koło jest w stanie przenosić moment obrotowy.
• Moment z wału przekazywany jest przez piastę na wieńce zębate (a dalej na łańcuch i kolejne elementy przekładni).
• Piasta utrzymuje koło zębate tak, aby było ono odpowiednio ułożone względem osi obrotu – w ten sposób można zapobiegać nierównemu zużyciu oraz biciu bocznemu.
  • W piaście można znaleźć otwór montażowy, często z:
• rowkiem wpustowym – potrzebnym do przenoszenia momentu,
• wielowypustem – znajduje się on w maszynach precyzyjnych,
• otworami na śruby – zlokalizowanymi np. w kołach, które są przykręcane do piasty.

Koło z piastą bez problemu można zdemontować, a następnie wymienić, nie naruszając innych części maszyn.

Możemy tutaj również wyodrębnić koła: jednorzędowe, dwurzędowe i trzyrzędowe. Wyróżniamy także:

• koła łańcuchowe z piastą jednostronną – stosuje się je często w przemyśle,
• koła łańcuchowe z piastą dwustronną – wykorzystuje się je w urządzeniach, w których występują bardzo wysokie obciążenia.

Inne koła łańcuchowe zębate

Można wyróżnić również inne koła łańcuchowe zębate. Oto ich przykłady:

• koła łańcuchowe z łożyskiem – posiadają łożysko, dzięki któremu mogą płynniej i dokładniej się obracać, często wykorzystuje się je w roli napinaczy lub koła prowadzącego,
• koła łańcuchowe tarczowe – przypominają płaski dysk,
• koła łańcuchowe z otworem tolerowanym – można je szybko zamontować, co jest istotne, aby nie doprowadzić do zbyt długich przestojów urządzenia,
• koła łańcuchowe dla dwóch pojedynczych łańcuchów (tandem) – wyposażone są one w dwa komplety zębów leżących względem siebie równolegle, dzięki temu można przenosić moc z dwóch pojedynczych łańcuchów,
• koła z otworem i rowkiem – łatwo da się je zamocować na wałki,
• koła łańcuchowe z hartowanym wieńcem – świetnie się odnajdują przy wysokim zapyleniu oraz tarciu,
• podwójne koło zębate łańcuchowe – to specjalny typ koła, przystosowany do współpracy z podwójnym łańcuchem rolkowym (dwurzędowym). Pozwala ono przenosić większe obciążenia przy tej samej podziałce, co koło pojedyncze. Dzięki podwójnemu zazębieniu możliwa jest poprawa równomierności pracy i eliminowanie drgań.

Warto powiedzieć również kilka słów o kole zębatym łańcuchowym ¾. Łańcuch i koło zębate o skoku 3/4 cala (19,05 mm) cieszy się szerokim zastosowaniem, jako że stanowi połączenie uniwersalności i trwałość, a do tego występuje w standardowym rozmiarze, który świetnie zdaje egzamin w wielu gałęziach przemysłu. Poniżej piszemy więcej o przyczynach popularności takich kół i łańcucha:

• skok 3/4 cala to średni rozmiar, który stanowi doskonały balans między masą a wytrzymałością,
• są na tyle mocne, że potrafią przenosić duże obciążenia, ale jednocześnie nie za ciężkie, dzięki czemu można je wykorzystywać w wielu rodzajach urządzeń,
• produkuje się je masowo, w zróżnicowanych wersjach (jedno-, dwu-, trzyrzędowej), przez różnych producentów – to sprawia, są  łatwe jest je dostać, a do tego dostępne są w przystępnej cenie,
• warianty wzmacniane lub hartowane są w stanie pracować nawet w ciężkich warunkach – przy dużym zapyleniu, wilgoci, obciążeniach dynamicznych.

Rodzaje kół zębatych

Można wyróżnić także różne rodzaje kół zębatych. Ze względu na kształt wieńca (jednego z ich elementów) można wyróżnić:

• koła walcowe (o zębach prostych – zlokalizowane są równolegle do osi skośnych – są w pewnym stopniu nachylone do osi koła, o zębach daszkowych – wyglądają jak dwa połączone koła skośne, o zębach łukowych – stanowią odmianę koła skośnego) – mogą mieć one również uzębienie wewnętrzne lub występować w formie zębatki,
• koła stożkowe (o zębach łukowych, skośnych oraz prostych) – występują również w postaci płaskiej, wówczas określa się je mianem zębatki koronowej lub pierścieniowej.

Kolejnego podziału możemy dokonać na podstawie lokalizacji zębów:

• koła zębate zewnętrzne – zęby ułożone są po zewnętrznej stronie.
• koła zębate wewnętrzne – zęby ułożone są od wewnętrznej strony.

Istnieją również koła ślimakowe, które współpracują z wałem ślimakowym, pełniącym funkcję napędu. Nie można zapomnieć również o kołach zębatych pasowych, które wykorzystuje się głównie przy konstruowaniu maszyn.

Koła zębate łańcuchowe i koła zębate – kryteria doboru

Przy wyborze kół zębatych łańcuchowych i kół zębatych należy uwzględnić następujące kryteria:

• liczba zębów,
• moduł zębowy,
• podziałki obwodowe i zasadnicze,
• skok łańcucha,
• szerokość zębów,
• szerokość koła,
• średnicę okręgu przechodzącego przez dno wrębu,
• średnice podziałowe i wierzchołkowe,
• wartość luzu wierzchołkowego,
• wysokość i szerokość.

Bardzo ważny jest również materiał, z którego wykonywane jest koło. Jest to związane z tym, że muszą być one niezwykle wytrzymałe. Jak już jednak wspomnieliśmy wcześniej, w przypadku kół zębatych wchodzą w grę nie tylko stale węglowe, stale stopowe czy żeliwo, ale również tworzywo sztuczne. Czasem produkuje się je również z aluminium czy stopów miedzi. Należy tu wziąć pod uwagę również, w jakich warunkach eksploatacyjnych koło będzie wykorzystywane.

Ważne jest również to, aby koło pasowało do innych elementów przekładni bądź układu napędowego. Warto przeznaczyć trochę czasu na wybór odpowiedniego koła – w przeciwnym razie cały mechanizm może zostać uszkodzony.

Koła łańcuchowe zębate i zębate – jak się je produkuje?

Koło zębate na łańcuch zębaty wykonuje się w pierwszej kolejności z materiałów, które nie są utwardzone. Dopiero później się je utwardza, dzięki czemu nie dochodzi zbyt szybko do destrukcji ogniw. Chcąc zminimalizować chropowatość ich powierzchni, poddaje się je dodatkowo obróbce CNC oraz frezowaniu. W sklepach można znaleźć również koła nierdzewne czy hartowane.

Interesują Cię koła zębate łańcuchowe do rozrzutnika nawozów? A może jednak do kosiarek? Znajdziesz je w Exparto. Przejrzyj naszą ofertę i wybierz idealne części do swojej maszyny!