Передача рейка-шестерня — весьма древний механизм превращения вращательного движения в поступательное. Однако, вокруг этого вида передачи часто возникают различные заблуждения, особенно сейчас, в век линейных двигателей и сервоприводов.

Миф №1. Реечная передача устарела — с ней недостижима высокая точность, которая требуется в современных системах с ЧПУ.
На самом деле: Реечная передача действительно очень старая технология. Но старое — не обязательно плохое. Во-первых, далеко не в каждом приложении требуется высокая точность. Задачи плазменного раскроя, обработки дерева весьма лояльны к низкой точности, требования же столь распространенная в складской логистике задачи по перемещению грузов вообще очень низки в этом плане. Во-вторых, технологии металлообработки существенно продвинулись вперед за последнее время, что отозвалось радикальным увеличением точности изготовления элементов передачи — зубчатых реек и шестеренок. В настоящее время производятся рейки почти всех классов точности по JIS, вплоть до 1. А также производятся безлюфтовые реечные передачи и т.д. В настоящее время реечная передача в целом не уступает по точности позиционирования приводным винтам, и в большинстве случаев превосходит ременную передачу.

Миф №2. Люфт у реечной передачи велик, и избавиться от него можно только сильным прижимом шестерни
На самом деле: У кремальеры есть теоретическое расстояние от центра шестерни до делительной линии рейки, при котором зацепление работает оптимальным образом. Прижимая шестерню к рейке, можно снизить люфт, но это повлияет на зацепление зубцов, что может привести к повышенному износу и стиранию передачи. Большой люфт свидетельствует о невысоком качестве передачи. Лучший способ уменьшить люфт — это использовать качественную рейку и шестерни с высоким уровнем исполнения, а — также улучшить качество взаимного монтажа. А полностью устранить люфт поможет разрезная или двойная шестерня.

Миф №3. Реечная передача "боится" грязи и не может применяться в станках, которые дают пыль и стружку.
На самом деле: Реечная передача как правило не закрывается гофрой или иной защитой, поэтому не защищена от попадания инородных частиц в область зацепления, что может привести к повреждению зубцов. Однако, от этого же не застрахованы и винтовые передачи. Кроме того, расположение рейки зубцами в сторону или вниз минимизирует этот риск, и такая система гораздо более защищена, чем станки с классическим расположением обычных шарико-винтовых передач.

Миф №4. Место стыковки двух отрезков рейки является источником дополнительной погрешность.
На самом деле:
Поскольку рейка обычно производится короткими отрезками, для достижения необходимой длины оси её приходится стыковать. Стыковка действительно может увеличить погрешность, но её можно свести практически к нулю, используя кусок этой же рейки как кондуктор, вставив его зуб в зуб стыкуемым отрезкам.

Миф: Реечная передача неспособна продемонстрировать уровень производительности, сравнимый с ШВП или зубчато-роликовой передачей.
На самом деле: ШВП эффективно только в приводах осей, в которых требуется точное позиционирование и высокая повторяемость. Достигается эффект за счет малого люфта и небольшой погрешности, в отдельных случаях люфт может быть устранен совершенно путем использования специальных гаек с преднатягом. Однако, реечная передача также может быть точной и повторяемой. В случаях использование закаленной и доведенной затем в допуски шлифовкой рейки, аналогично можно достичь малого люфта и погрешности шага. А использование половинчатых или сдвоенных зубчатых колес позволяет полностью устранить люфт. А в длинных и массивных осях с ЧПУ, таких, как раскроечные комплексы, передача рейка-шестерня на самом деле значительно превосходит ШВП, которая ограничена по длине из-за провисания и вибрации винта, а также по скорости перемещений.

Зубчато-роликовая передача — система привода, использующая ролики вместо зубцов шестерни для зацепления с рейкой. Такая передача позиционируется как безлюфтовая, т.к. несколько роликов участвуют в зацеплении одновременно. Однако, зубчато-роликовая передача требует тщательного создания натяга, в противном случае зацепление будет происходить неоптимальным образом, преднатяг будет "плавать" в зависимости от точности установки рейки, на передаче могут появиться выработки, преднатяг может ослабнуть или исчезнуть, что приведет к появлению люфта. Если, наоборот, создать избыточный преднатяг, передача может вибрировать и гудеть, что приведет к раннему отказу привода. В передаче рейка-шестерня с натягом выборка люфта осуществляется механически(разрезное зубчатое колесо) или электрически(двойное колесо), при этом натяг присутствует постоянно, и не зависит от точности монтажа рейки. Кроме того, в приложениях с большой нагрузкой классическая зубчатая передача существенно превосходит ролико-зубчатую — последней не хватает жесткости и грузоподъемности.

Миф: У реечной передачи ограничен спектр применения
На самом деле: Реечная передача может применяться в любом оборудовании, где требуется преобразовать вращательное движение в поступательное — начиная с самых простых, не прецизионных до самых высокоточных станков можно подобрать и применить соответствующую пару зубчатая рейка-шестерня, и получить требуемые параметры, не жертвуя ни одним ради других. Типичный список оборудования, где применяются зубчатые рейки:портальные станки с ЧПУ, установщики SMD-компонентов, промышленные роботы, сварочные установки с ЧПУ, козловые краны и конструкции, кран-балки и многое другое.

Шариковая винтовая передача – наиболее распространенная разновидность передачи винт-гайка качения (винтовая пара с промежуточными телами качения: шариками или роликами). Функционально ШВП(шарико-винтовая передача) служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (и наоборот).

ШВП обладает всеми основными техническими преимуществами передачи винт-гайка скольжения, и при этом не имеет ее главных недостатков, таких как низкий КПД, повышенные потери на трение, быстрый износ.

Основные достоинства шарико-винтовой передачи:

1. Малые потери на трение;

2. Высокая нагрузочная способность при малых габаритах;

3. Размерное поступательное перемещение с высокой точностью;

4. Высокое быстродействие;

5. Плавный и бесшумный ход.

К недостаткам шарико-винтовой передачи можно отнести:

1. Сложность конструкции гайки;

2. Ограничение по длине винта (из-за накапливаемой погрешности);

3. Ограничение по скорости вращения винта (из-за вибрации);

4. Высокая стоимость (исполнения с шлифованным винтом).

В ременном приводе передача механической энергии осуществляется при помощи гибкого элемента — приводного ремня, за счёт сил трения или сил зацепления (зубчатые ремни). Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (вариатор).

Основные достоинства ременной передачи:

1. Плавность работы;

3. Компенсация перегрузок (за счет проскальзывания);

4. Компенсация неточности установки шкивов редуктора;

5. Сглаживание пульсаций как от двигателя, так и от нагрузки, поэтому упругая муфта в приводе может быть необязательна;

7. Низкая стоимость;

8. Лёгкий монтаж;

9. Возможность работы на высоких окружных скоростях;

10. При выходе из строя не повреждаются прочие элементы конструкции.

К недостаткам ременной передачи можно отнести:

1. Большие размеры;

2. Малая несущая способность;

3. Скольжение (не относится к зубчатым ремням);

4. Малый срок службы.

Цепная передача — передача механической энергии осуществляется при помощи гибкого элемента — цепи, за счёт сил зацепления. Может иметь как постоянное, так и переменное передаточное число (цепной вариатор). Состоит из ведущей и ведомой звездочки и цепи. Цепь состоит из подвижных звеньев.

Основные достоинства цепной передачи:

1. Большая прочность стальной цепи по сравнению с ремнем позволяет передать цепью большие нагрузки с постоянным передаточным числом и при значительно меньшем межосевом расстоянии (передача более компактна);

2. Возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;

3. Сравнительно высокий КПД (> 0,9 ÷ 0,98);

4. Отсутствие скольжения;

5. Малые силы, действующие на валы, так как нет необходимости в большом начальном натяжении;

6. Возможность легкой замены цепи.

К недостаткам цепной передачи можно отнести:

1. Растяжение цепи со временем;

2. Сравнительно высокая стоимость цепей;

3. Сложность подвода смазочного материала к шарнирам цепи;

4. Скорость движения цепи, особенно при малых числах зубьев звездочек, не постоянна, что вызывает колебания передаточного отношения.

Реечная передача — один из видов механических передач, преобразующий поступательное движение во вращательное. Состоит из ведущей шестерёнки и зубчатой рейки, по которым она перемещается.

Основные достоинства передачи рейка-шестерня

1. Высокая скорость перемещения рабочего органа;

2. Высокий КПД (до 0,97…0,98);

3. Постоянство передаточного числа (отсутствие проскальзывания);

4. Простота конструкции;

5. Возможность стыковки для получения больших длин, при этом максимальная длина практически не ограничена;

6. Точность перемещений при использовании шлифованных шестерен и зубчатых реек;

К недостаткам передачи рейка-шестерня можно отнести:

1. Шум при высоких скоростях;

2. Невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа;

3. Необходимость высокой точности изготовления и монтажа;

4. Незащищенность от перегрузок;

5. Наличие вибраций, которые возникают в результате неточного изготовления и неточной сборки передач.

Продажа линейных перемещений
Линейные перемещения. Базовые сведения.
Линейные перемещения. Термины.
Линейные приводы
Винтовые передачи
Шарико винтовые пары (передачи), (ШВП)
Шарико-винтовые пары Hepco BSP
Телескопические шарико-винтовые пары
Ролико винтовые пары (передачи)
Передачи винт-гайка скольжения. Трапецеидальные винты.
Реечные передачи
Шлицевые валы с шариковыми втулками
Прецизионные валы
Профильные рельсовые направляющие
Прецизионные рельсовые направляющие
Миниатюрные линейные перемещения
Облегченные направляющие. Легкие направляющие
Телескопические направляющие
Нержавеющие направляющие
Алюминиевые направляющие
Линейные перемещения с подшипниками качения
Линейные опоры качения
Линейные шариковые подшипники. Шариковые втулки. Каретки.
Соединительные муфты
Системы линейного перемещения
Модули линейного перемещения
Многокоординатные системы
Координатные столы и системы позиционирования.
Актуаторы
Электромеханические приводы
Электроцилиндры
Линейные перемещения скольжения. Линейные подшипники скольжения.
Шеф-монтаж линейных направляющих
Каталоги линейных перемещений
Одним из самых простых механизмов для преобразования вращательного движения в поступательное для линейного привода является передача шестерня-рейка. Она проста в установке, доступна по цене и обеспечивает высокую скорость линейного перемещения.

Реечная передача устанавливается параллельно с линейной направляющей. Шестерня вращается двигателем и через зубчатое зацепление толкает рейку в направлении требуемого линейного движения.

Часто рейка сама служит в качестве рельса направляющей, а зубчатое колесо с осью и двигателем совмещается в одном узле с кареткой. Обычно шестерня с приводом устанавливается неподвижно, а рейка монтируется на подвижной части оборудования.

Характеристики речных передач

Механизм рейка-шестерня может иметь очень большую длину хода, для этого рейки стыкуются друг с другом для достижения нужной длины. Максимальная скорость реечной передачи c направляющей на опорных роликах может достигать 10 м/с, с профильной рельсовой направляющей 3 м/с. Ускорение до 4g (40 м/с 2 ). Усилие подачи – до 180 кН.

Самая простая прямозубая реечная передача дешевле и подходит для большинства случаев. Косозубая реечная передача имеет лучшие эксплуатационные характеристики и меньшую шумность.

Зубчатые рейки и шестерни могут поставляться по отдельности для самостоятельной сборки и установки, при этом ось и привод зубчатого колеса также приобретаются заказчиком самостоятельно. Существуют также готовые системы линейного перемещения, где рейка совмещена с рельсом, а шестерня установлена на оси и подшипниках на каретке. Мы поставляем любые варианты, примеры приведены внизу страницы.

Передачи шестерня-рейка используются в подъемных устройствах, производственных линиях, обрабатывающих станках, фуникулерах, раздвижных воротах и дверях, медицинском оборудовании. Самое распространенное применение зубчатых реечных передач – это механизмы рулевого управления в автомобилях, не такие как в промышленных линейных приводах.