דלג לתוכן
In English
A gear with teeth parallel to the axis, used between parallel shafts; simple and efficient.
הסבר
הוא פשוט לייצור, ונצילותו גבוהה, כ־98% לזוג גלגלים. החסרונות שלו הם רעש במהירות גבוהה ועומס שמתרכז על מעט שיניים. גודל השן מוגדר במודול (Module) במערכת המטרית.
מה זה אומר בפועל
זה הגלגל שרואים ברוב המנגנונים הפשוטים: שיניים ישרות שנכנסות למגע לכל רוחבן בבת אחת. בכל מעבר שן העומס עובר בפתאומיות משן אחת לשתיים וחזרה, ומשם הרעש המאפיין שלו. מכיוון שהשיניים מקבילות לציר אין כוח צירי, והגלגל יכול להחליק לאורך הגל, תכונה שמשמשת להחלפת הילוכים בהזזה.
למה זה חשוב
- אין כוח צירי, ולכן המסבים פשוטים והקיבוע הצירי קל.
- זול ופשוט לייצור ולבדיקה, וזמין מהמלאי.
- מתאים למהירויות נמוכות עד בינוניות ולמנגנונים שבהם הרעש לא קריטי.
בעיות נפוצות ופתרונות
- רעש במהירות גבוהה → עוברים לגלגל משופע, משפרים את דרגת הדיוק או מוסיפים תיקון פרופיל.
- אי-יישור בין הצירים → המגע מתרכז בקצה השן ומוביל לשבר; שומרים על מקביליות, ובעומסים גבוהים משתמשים בשן קמורה לאורכה (Crowning).
- רוחב שן גדול מדי ביחס לקוטר → קשה לקבל מגע לכל הרוחב; רוחב טיפוסי ≈8–12 מודולים.
איפה משתמשים
- ממסרות פשוטות ומנגנוני כוונון
- מכשירי חשמל ביתיים
- מסועים ומנגנוני הרמה
- מסרק וגלגל שיניים (Rack & Pinion)
- משאבות גלגלי שיניים
- מנגנונים מפלסטיק
נוסחאות ונתונים הנדסיים
d = m · z , da = m · (z + 2) , df = m · (z − 2.5)Ft = 2000 · T / dFr = Ft · tan ασ = Ft / (b · m · Y)| m | מודול | mm |
| z | מספר שיניים | – |
| d, da, df | קוטר פסיעה, חיצוני ותחתית | mm |
| T | מומנט על הגלגל | N·m |
| Ft, Fr | כוח היקפי, כוח רדיאלי | N |
| α | זווית לחץ (20°) | ° |
| b | רוחב השן | mm |
| Y | מקדם צורה של לואיס (מטבלה לפי z) | – |
- זווית לחץ סטנדרטיתα = 20°
- נצילות לזוג גלגלים≈ 0.98–0.99
- מספר שיניים מינימלי ללא חיתוך תחתי (α = 20°)17 תאורטי, ≈ 14 מעשי
- Y לואיס (α = 20°)z = 20: 0.32 , z = 30: 0.36 , z = 50: 0.41
דוגמה: גלגל קטן במודול 2 עם 25 שיניים (d = 50 mm) שמעביר 50 N·m: Ft = 2000 · 50 / 50 = 2000 N, Fr = 2000 · tan 20° ≈ 728 N. ברוחב 20 mm (Y ≈ 0.34): σ ≈ 2000 / (20 · 2 · 0.34) ≈ 147 MPa.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
