2.2 Cylindriska kugghjul

De vanligaste kugghjulen är de så kallade cylindriska kugghjulen, som har sina kuggar radiellt på den yttre (eller inre) ytan av kugghjulet. De cylindriska kugghjulen används i synnerhet för att överföra rotationsrörelse mellan två parallella axlar.

Data för det maximala vridmomentet som visas i tabellerna i det tekniska databladet är resultatet av en korsning mellan de teoretiska beräkningar och experimentella data som erhölls i laboratoriet.

Teoretiska beräkningar baseras på Lewis formel. Enligt denna formel ger kuggen (Fig.2), betraktad som en kil på kugghjulet, inte efter under påverkan av kraften (F) (betraktad som statisk kraft) som överförs av kugghjulen. Denna teori bygger på följande hypoteser:

  • belastningen av den totala kraften (F) på kuggen anses vara applicerad på själva kuggens spets
  • den radiella komponenten av kraften(Fr) som ger en kompressionsspänning på kuggen anses vara försumbar; det gör att komponenten i kraft (F) som bestämmer böjningen av kuggen är den enda som anses gälla och för enkelhetens skull, kommer att ha samma värde som den tangentiella kraften (Fr) på delningscirkeln
  • för beräkningen kommer den mest ogynnsamma situationen beaktas, med bara ett par kuggar i ingrepp


Kraften (Ft) korreleras sedan till moment (M) med hjälp av delningsdiametern:



Experimentella data har erhållits genom laboratorietester och kontrollerats med programvara med beaktande av riktlinjen VDI 2736 för konstruktion av kugghjul i teknopolymer. Testerna har utförts i kontinuerlig drift och med en hastighet av 100-150 varv per minut utan någon smörjning, för att testa de mest svåra arbetsförhållanden.

Vridmomenten i tabellerna i de tekniska datablad ger en ungefärlig information och kan inte betraktas som giltig för alla möjliga tillämpningar. Driftsförhållanden (varvtal, arbetstemperaturer, koppling med transmissionselement av olika material, smörjda eller torra förhållanden, servicefaktor etc.) påverkar kraftigt prestandan.

Konstruktören måste ta hänsyn till de faktiska användningsförhållanden, som skiljer sig från dem i laboratoriet.