A fogaskerék és a szerszámgépek evolúciója A különböző méretű fogaskerekek – a karórában található apró alkatrészektől egészen a turbinákban található monumentális darabokig – teljesítményátvitelre szolgáló mechanikai alkatrészek, melyeket széles körben alkalmaznak. A fogaskerekek és fogaskerekes hajtóművek világpiaca ennek megfelelően óriási volument tesz ki, becsült mérete körülbelül 200-300 milliárd dollár, s az ipar fejlődésével együtt várhatóan még tovább fog bővülni.
megmunkálás
A FOGASKERÉK GYÁRTÁSÁNAK TÖRTÉNETE
Kutatók szerint a fogaskerekek történte több mint 2000 évre nyúlik vissza. Az antiküthérai szerkezetet tartják a világ egyik legrégebbi, máig megmaradt fogaskerekes mechanizmusának, amely egy nagyobb gép részét képezte az ókori Görögországban. A fogaskerekek fejlődésére a legnagyobb hatást kétségkívül Leonardo da Vinci gyakorolta. Tanulmányai komoly előrelépést jelentettek a fogaskerekes hajtások terén a 15. század végén, és ő találta fel a napjainkban is használt alapvető fogaskerékalakokat. Az ipari forradalom során, a 18. század vége felé egymás után jelentek meg a nagy hatékonyságú fogaskerékgyártó gépek, amelyek lehetővé tették a fogaskerekek tömeggyártását és széles körű elterjedését minden gyártószektorban. Mivel ezek az alkatrészek adtak lendületet a gépgyártás kibontakozásának, az ipari fejlődés szimbólumává váltak, és mint ilyenek, több ország bankjegyén vagy címerében is megjelentek. Jóllehet a fogaskerekek mellett a nyomatékváltók, szíjak és láncok is alapelemei a modern erőátviteli mechanizmusoknak, ám nem fér kétség ahhoz, hogy a fogaskerekes hajtásátvitel nehezen felülmúlható hatékonyság, teherbírás és élettartam terén. A fogaskerekek kutatása és fejlesztése ipari, egyetemi és kormányzati szinten egyaránt támogatott terület.
26
NEW technology
Japánban 2016-ban mutatták be az úgynevezett IP (involute planar – evolvens sík) kúpkereket, amely formabontó alakkal rendelkezik, és a hagyományosnál tízszer gyorsabban gyártható fogaskerék. Nem meglepő tehát, hogy nagy figyelmet kapott világszerte. Ezzel párhuzamosan a fogaskerekek tömeggyártásának témakörében folytatott kutatások elérhető közelségbe hozták a szénszálerősítésű műanyagok (CFRP) elterjedését, a jövőben pedig további előrelépés várható. KIEMELT FONTOSSÁGÚ ALKATRÉSZ – FOLYAMATOS FEJLESZTÉS
A forgómozgás átadása mellett fogaskerekekkel megoldható a körkörös mechanizmus lineáris mozgássá alakítása is, amit a forgásirány megváltoztatásával – eltérő forgástengelyű fogaskerekekkel, valamint a fordulatszám módosításával – különböző méretű fogaskerekek kombinációjával – érhetünk el. E feladatok ellátására sokféle típusú szerszámot fejlesztettek, a homlokfogaskeréktől a fogaskerék-fogasléc pároson és a csigakeréken át a kúpkerékig. A fogak hosszirányú állása szerint egyenes, ferde, illetve spirális fogazás alakítható ki. Míg szigorúan a fog alakja szerint is több mint tíz különböző típusú fogaskerék ismert. Napjainkban a legelterjedtebb kialakítás az evolvens és a trochoid geometria.
