Zasady działania pasów zębatych

W konstrukcji maszyn przemysłowych wykorzystuje się różne elementy, dzięki którym jest możliwe wykonywanie konkretnych zadań. Wśród tych najistotniejszych są napędy. Jednym z takich napędów jest przekładnia pasowa, w której do przenoszenia mocy stosuje się m.in. pasy zębate.

Zadania pasów w przekładniach

Przekładnia pasowa jest konstrukcją, która w najprostszej wersji składa się z dwóch kół pasowych i cięgna. Każde z kół jest połączone z innym elementem zespołu – silnikiem lub maszyną. Podczas pracy silnika cięgno, w postaci pasa o zróżnicowanej budowie i parametrach technicznych, przenosi moc z silnika na koło maszyny. To z kolei, obracając się, wprawia w ruch podzespoły maszyny. Najprostszymi przykładami urządzeń, w których stosowane są przekładnie pasowe, są maszyny do szycia czy pralki automatyczne. Napędy tego typu można też znaleźć w samochodach oraz dziesiątkach innych urządzeń z grupy AGD czy motoryzacyjnych.
W przemyśle przekładnie pasowe również są standardem. Stosuje się je między innymi do wprawiania w ruch transporterów taśmowych w przetwórniach, na liniach produkcyjnych czy w magazynach i punktach przeładunkowych. Istotną częścią przekładni pasowej jest cięgno, które w znacznym stopniu wpływa na wydajność i możliwości pracy napędu.

Pasy zębate jako cięgna w przekładniach

Pasy napędowe mają zróżnicowaną budowę i są wykonywane z rozmaitych materiałów. Od ich cech zależy np. siła, z jaką napęd może poruszać maszynę. W tej grupie wyróżniają się pasy zębate, których specyficzna konstrukcja decyduje o wyjątkowych możliwościach napędów. Najczęściej są one wykonywane z syntetycznej gumy lub specjalnych tworzyw sztucznych. W gumowych pasach stosuje się też kord aramidowy lub włókno szklane, które ograniczają ich rozciąganie i usztywniają konstrukcję. Cechą charakterystyczną takich cięgien jest powierzchnia pokryta regularnie rozmieszczonymi zębami. Ich wielkość
i rozstaw są ustandaryzowane (norma PN-83/M-85210, ISO 5296:1978). Jest to niezwykle istotne podczas doboru pozostałych części napędu, a w szczególności kół zębatych. Aby napęd pracował z wykorzystaniem pełni swoich możliwości rozmiary i układ zębów w cięgnie i kole musi być identyczny. Cięgna zębate, które oferuje firma Wilhelm Herm. Müller Polska Sp. z o.o, mogą też mieć uzębienie dwustronne. Umożliwia ono łączenie w jednym napędzie kilku kół pasowych.

Jak działają pasy zębate?

Pasy zębate dzięki swojej konstrukcji doskonale dopasowują się do struktury koła zębatego. W takim zestawie tworzą połączenie, które podczas pracy zachowuje stabilność, a jego elementy nie przemieszczają się względem siebie. Zęby w pasach zębatych eliminują ślizganie się, co daje im przewagę nad pasami gładkimi. W efekcie ich zastosowania przekładnia:

• gwarantuje lepszą synchronizację silnika z maszyną,
• może pracować z wysoką prędkością (do 80 m/s i n = 10000 obr/min),
• jest bardzie odporna na zużycie (ograniczone tarcie),
• jest znacznie bardziej wytrzymała (wytrzymałość zmęczeniowa),

Pasy zębate są dostępne w trzech wariantach: o podziałce calowej, metrycznej oraz specjalne. W stosunku do innych typów pasów są też mniej rozciągliwe przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności. Cięgna tego typu są stosowane w elektronarzędziach, wentylatorach, prasach, przenośnikach taśmowych i rolkowych, trakach, małych elektrowniach wodnych itp.