Valcové

Definícia je jednoduchá: Sú to kolesá v tvare valca, ktoré majú zuby po svojom obvode.
Ich kľúčovou vlastnosťou je, že slúžia na prenos sily medzi rovnobežnými hriadeľmi.

• Ak sú hriadele vedľa seba (ako koľajnice), použijete valcové kolesá.
• Ak sú na seba kolmé (do rohu), musíte použiť kužeľové.

Hlavné typy (Podľa tvaru zuba)

Hoci vyzerajú podobne, sklon zubov zásadne mení ich vlastnosti:

1. Valcové s priamymi zubami (Spur Gears)

• Vzhľad: Zuby sú rovnobežné s osou kolesa (rovné čiary).
• Vlastnosti:
• Zuby do seba narážajú celou šírkou naraz.
• To spôsobuje hluk a vibrácie pri vyšších rýchlostiach.
• Nevytvárajú žiadnu silu do boku (axiálnu silu).
• Použitie: Spiatočka v aute (preto kňučí), staré traktory, posuvné kolesá, mechanizmy v hodinách.

2. Valcové so šikmými zubami (Helical Gears)

• Vzhľad: Zuby sú vyrezané pod uhlom (v skrutkovici).
• Vlastnosti:
• Tichý chod: Zuby do seba zapadajú postupne (ako zips). Najprv sa dotkne špička, potom sa kontakt rozširuje. Nedochádza k nárazom.
• Vyššia nosnosť: V každom momente je v zábere viac zubov naraz (väčší súčiniteľ trvania záberu).
• Nevýhoda: Vzniká axiálna sila. Šikmý zub sa snaží "vyskrutkovať" a tlačí koleso po hriadeli do strany. Preto musia byť v prevodovke použité ložiská, ktoré tento tlak zachytia.
• Použitie: Všetky rýchlosti pre jazdu vpred v moderných autách (manuál, automat, DSG).

3. Valcové so šípovými zubami (Double Helical / Herringbone)

• Vzhľad: Zuby majú tvar písmena "V". Sú to vlastne dve šikmé ozubenia spojené zrkadlovo k sebe.
• Vlastnosti:
• Spájajú výhody šikmých zubov (tichosť, nosnosť), ale eliminujú axiálnu silu. Ľavá strana tlačí doprava, pravá doľava – sily sa vyrušia.
• Použitie: Ťažký priemysel, lisy, lodné motory, kde sú obrovské sily a ložiská by axiálny tlak nevydržali. (A samozrejme, logo automobilky Citroën).

Výroba (Odvaľovanie)

Valcové kolesá sa vyrábajú najčastejšie metódou odvaľovania (Hobbing).

• Nástroj (odvaľovacia fréza) vyzerá ako "červík" alebo skrutka s reznými hranami.
• Fréza aj polotovar kolesa sa točia súčasne. Fréza sa postupne zarezáva do materiálu a vďaka kinematike vzniká dokonalý evolventný profil zuba.

Korekcia ozubenia (Inžinierska mágia)

Pri návrhu valcových kolies konštruktéri často robia tzv. korekciu (posunutie profilu).

• Zuby sa úmyselne vyrobia "hrubšie" pri koreni alebo sa mierne zmení ich tvar.
• Tým sa dá dosiahnuť, aby malý pastorok (napr. s 10 zubami) bol silnejší a nelámal sa, alebo aby sa dosiahla presná vzdialenosť osí hriadeľov, ktorá nevychádza z tabuliek.