Зубчато-реечная передача – частный случай зубчатой передачи, широко используемой в станках и механизмах для передачи вращательного движения и преобразования угловых скоростей и крутящего момента (рис.1).

Зубчато-реечная передача как элемент трансмиссии служит для преобразования вращательного движения (например, вала мотор-редуктора) в поступательное, реже наоборот. Зубчатые передачи выполняются с прямыми зубьями для работ на малых и средних скоростях, с косыми зубьями для использования на средних и высоких скоростях или когда требуется повышенная точность перемещения; с шевронными зубьями для передачи больших моментов в тяжёлых машинах, с круговыми зубьями в конических передачах.

Рассмотрим работу пары шестерня-рейка. Пусть необходимо переместить некую деталь в горизонтальной плоскости по прямой линии на расстояние n. Для этого наиболее просто и надежно будет использовать пару шестерня-рейка. Деталь прикреплена к рейке. Рейка представляет собой брус, на одной стороне которого нанесены зубья. Этой стороной рейка соприкасается с шестеренкой. Шестеренка может вращаться под действием мотора. Если взять в качестве мотора шаговый двигатель, то шестеренку можно будет поворачивать достаточно точно на заданный угол. При повороте шестеренки на угол α рейка сместится на расстояние Rα, где угол α измеряется в радианах, R – радиус шестерни. Таким образом, осуществляется точное позиционирование рейки, а вместе с ней и детали.

 

Пара шестерня-рейка применяется в случаях, когда необходимо плавное и точное передвижение части какого-либо прибора. Одним из примеров применения пары является кремальера (фр. crémaillère - зубчатая рейка) — механизм для передвижения объективной доски камеры при наводке объектива на резкость, состоящий из ведущей шестерёнки и зубчатой рейки, по которым она перемещается. Кремальера используется в фотокамерах большого формата, а также в телескопах. Помимо указанных случаев пара шестерня-рейка также применяется в станках с ЧПУ, координатных столах, рулевых механизмах.

Т.к. шестерня-рейка применяется для преобразования вращательного движение в поступательное, то она часто используется в точных инструментах, преобразующих вращательное движение плечей рычага под воздействием мускульного усилия кисти в поступательное движение сжимающей головки. Примером могут являться ряд моделей пассатижей, кусачек, медицинских зажимов и т.п.

Рулевое управление реечного типа (рис.1) состоит из следующих основных узлов: рулевого механизма типа шестерня-рейка, рулевой колонки с карданным валом, рулевого колеса и рулевых тяг с шарнирами и поворотными рычагами. Рулевой механизм размещен над трансмиссией и крепится к косынкам лонжеронов кузова. Высокое расположение механизма и рулевых тяг защищает от возможных механических повреждений грязезащитный гофрированный чехол рулевого механизма и рулевые шарниры, а также предохраняет механизм и шарниры от обильного попадания грязи. Относительно большая длина рулевых тяг, благодаря их присоединению в средней части рейки, обеспечивает оптимальную кинематику рулевого механизма и малые углы качания рулевых тяг в шарнирах. Наличие в рулевом механизме самоподжимного устройства, создающего беззазорное зацепление шестерни с рейкой, обеспечивает плавное и четкое управление автомобилем на всем рабочем диапазоне хода рейки и повышает надежность и долговечность работы узла. Карданное соединение рулевого вала с реечным механизмом освобождает рулевое управление от дополнительных напряжений и усталостных поломок, которые возникают обычно при возможных перекосах мест крепления узлов рулевого управления, а упругая муфта карданного вала поглощает удары, передающиеся от управляемых колес автомобиля на рулевое колесо. При сборке всех узлов рулевого управления закладывается смазочный материал, не требующий его пополнения или замены в течение всего периода эксплуатации.

Фотокамера ФКД (рис.1) относится к категории форматных камер. Выпускалась харьковским заводом до середины 80 годов. Камеры выпускались двух форматов 13х18см и 18х24см. ФКД - фотокамера дорожная. Ее применение по описанию завода изготовителя предназначалось для съемки пейзажей, портретов, студийной, научной. Комплектовалась объективом Индустар 51. Объектив не имеет встроенного затвора, съемка проводилась методом съемки крышки объектива при открытом шибере кассеты. Шибер - устройство, закрывающее кассету в форматных камерах. При съемке шибер открывался и производился спуск затвора.

Фотокамера собиралась из дерева - дуба или бука. Фурнитура была металлическая, никелированная. Меха тряпичные. Панель крепежа объектива была сменной для удобства замены объективов. Резкость настраивается по матовому стеклу методом передвижения задней части по кремальере (рис.2), представляющую собой параллельные рельсы с зубчатыми насечками. Поворот колесика приводит к перемещению той части камеры, которая конструкционно прикреплена к подвижной части кремальеры

После настройки резкости матовое стекло снимается и устанавливается кассета. Объектив закрывается, шибер кассеты открывается, снимают крышку объектив на время экспозиции. Все кадр снят. В кассете заряжено два кадра. Для выездных съемок использовалось несколько кассет. Кассеты заряжаются только в студии в полной темноте.