В чем разница между прямозубыми и косозубыми зубчатыми колесами?

Отличный вопрос! Есть несколько основных отличий. Вот моя основная статья, из которой я беру.

Во- первых , прямозубые шестерни создают меньший поперечный крутящий момент, что позволяет двигателю передавать через них гораздо больший крутящий момент. Вот изображение, которое иллюстрирует поперечный крутящий момент косозубых шестерен:

Когда шестерни движутся, они также отталкиваются друг от друга, что увеличивает трение и уменьшает мощность, которая может быть передана через них. Прямая цитата:

Основным преимуществом использования прямозубых зубчатых колес является то, что они не создают осевой нагрузки. Эта «сила тяги» создается скользящим контактом между зубьями косозубых шестерен. Эта боковая сила прикладывается к входному валу коробки передач, который в конфигурациях с передним приводом затем преобразуется в карданные валы. Это значительно ограничивает величину крутящего момента, который может быть приложен к шестерням до того, как произойдет отказ других компонентов.

Таким образом, прямозубые шестерни эффективно позволяют размещать в автомобиле гораздо более крупные силовые агрегаты, не рискуя разорваться на части выходных валов и других подшипников, что обеспечивает больший коэффициент безопасности внутри самой трансмиссии.

Во- вторых , прямозубые шестерни более эффективны. В отличие от косозубых передач, энергия передается прямо и немедленно. При каждом обороте на каждый зуб приходится по одной точке контакта между шестернями. Напротив, на косозубых передачах точки контакта постоянно меняются, что приводит к увеличению трения.

В- третьих , прямозубые шестерни легче заменить и они менее тяжелые. Еще одна прямая цитата:

Прямозубые шестерни также намного проще собирать, и они вызывают менее катастрофические отказы, когда они выходят из строя из-за их простой конструкции. Корпуса и валы трансмиссии, предназначенные для тяжелых условий эксплуатации, должны использоваться с косозубыми шестернями, чтобы трансмиссия могла выдерживать дополнительную осевую нагрузку, поэтому прямозубые шестерни значительно снижают вес, что чрезвычайно важно в условиях автоспорта.

Затем возникает вопрос, зачем кому-то использовать косозубые шестерни. В основном это сводится к двум вещам:

1. Косозубые шестерни обеспечивают более плавную передачу мощности, обеспечивая более приятную езду. Из упомянутой выше статьи:

Работа шестерен также довольно жесткая при прямолинейном резе; шестерни, кажется, «встают» на место после каждого переключения и могут затруднить плавное трогание с места или получение приличного запуска.

2. Они производят меньше шума, а также улучшают качество обслуживания потребителей. С сайта designworldonline.com :

Уровень шума косозубой передачи примерно на 10-12 дБ (А) ниже, чем у цилиндрической передачи. Это означает, что 16 цилиндрических редукторов производят столько же шума, сколько один цилиндрический редуктор.