Mis on spiraalne hammasratas?

Spiraalne hammasratas on hammasratas, mille hambad on nurga all. Nurga all olevad hambad lülituvad aeglaselt ja sujuvalt, muutes spiraalülekande vaiksemaks ja sujuvamaks kui paljud muud tüüpi käigud. Sel põhjusel on autod sageli varustatud spiraalsete hammasratastega ja seda disaini saab kasutada ka paljudes muudes rakendustes. Neid hammasrattaid on mitmesuguste ülesannete jaoks erineva suurusega.

Hammasrattad on mõeldud jõu ülekandmiseks kas teistele hammasratastele või muudele objektidele. Neil on selge mehaaniline eelis, kuna väikest käiku saab kasutada suurema käigu keeramiseks, mitmekordistades jõudu. Jalgratturid on sellest mehaanilisest eelisest hästi teadlikud, kuna jalgratta ülekandearvu muutmine sunnib jalgratturit rohkem tegema või teeb jalgratturi töö lihtsamaks. Madalamad ülekandearvud, mille puhul käigud on peaaegu sama suurusega, nõuavad vähem energiat, kuid tekitavad ka vähem pöörlevat liikumist, samas kui suured ülekandearvud sunnivad jalgratturit rohkem pingutama, kuid tekitavad palju rohkem pöörlemisjõudu.

Kui inimesed mõtlevad hammasratastele, mõtlevad nad sageli hammasrattale, klassikalisele hammasrattakujulisele hammasrattale, millel on lihtsad sirged hambad. Spiraalsed hammasrattad on konstrueeritud sarnaselt, välja arvatud see, et hambad jooksevad risti risti, mitte risti. Spiraalülekande konstruktsioonil on mõned kindlad eelised sujuvama ja vaiksema töö taga, mis on tingitud spiraalsete hammasrataste aeglasest põimumisest. Spiraalhammasrattad kipuvad kuluma harvemini, kuna jõu koormus jaotub, mitte ei koondu, ja hambad on vähem purunenud.

Lisaks paralleeltasandile liidestamisele, kus hammasrattad on kõrvuti, võivad enamik spiraalseid hammasrattaid töötada ka üksteise suhtes risti, kui hammasratta hambad on õigesti konstrueeritud. See võib mõnel juhul olla üsna väike trikk. Spiraalülekande konstruktsioon kipub tekitama suurt tõukejõu, võlliga paralleelset koormust, kuid seda saab kompenseerida spetsiaalsete laagrite kasutamisega.

Põhilise spiraalülekande variandina, mida tuntakse kahe spiraalülekande või kalasabahammasrattana, on hammasrattal kaks kõrvuti hammaste komplekti, mis on kaldu erinevate nurkade all. See vähendab tõukejõu suurust, välistades vajaduse kasutada spetsiaalseid laagreid. Kalasabahammasratastel võib olla V-kujuline muster või kaks nurga all olevat hammaste komplekti, mille keskel on soon, olenevalt hammasrataste vanusest ja valmistamise kohast. Vanemate valmistamistehnikate puhul oli kahekordse spiraalülekande keskel tavaliselt nõus, samas kui uuematel hammasratastel kipub see funktsioon puudu olema.