Кръстосана спирална предавка (винтова предавка) — Трансмисия с непресичащи се валове с гъвкави ъгли на осите

Кръстосана спирална предавка (винтова предавка) — Общ преглед

Кръстосани спирални зъбни колела — понякога наричани винтови зъбни колела — са специализирана форма на спирално нарязано зъбно колело Проектирани да предават движение и сила между два вала, които нито се пресичат, нито са успоредни един на друг. В стандартна двойка спирални зъбни колела с паралелни оси, двете зъбни колела споделят един и същ ъгъл на спиралата, но носят противоположни наклони. При кръстосана спирална конструкция, двете зъбни колела могат да носят един и същ ъгъл на спиралата, а ъгълът на пресичане на вала се определя от сумата (или разликата) на отделните ъгли на спиралата. Тази гъвкавост позволява на конструктора да зададе почти всеки ъгъл на вала между задвижващия и задвижвания вал, без да прибягва до скосени или червячни конструкции - смислен вариант, когато ограниченията в пространството или разположението на вала правят невъзможно паралелно задвижване под прав или почти прав ъгъл.

Ключовото ограничение, което отличава кръстосаните спирални зъбни колела от техните еквиваленти с паралелни оси, е видът на контакт: докато спиралните зъбни колела с паралелни оси развиват линеен контакт, когато зъбните двойки влязат напълно в зацепване, кръстосани спирални зъбни колела поддържат само точков контакт през целия цикъл на зацепване. Точковият контакт означава по-малка ефективна площ на натоварване на зъбна двойка, което ограничава тези зъбни колела до приложения с лек и умерен въртящ момент. За задвижвания с тежки натоварвания, паралелно-осните или двойно-спиралните конфигурации са по-подходящи. Korea Ever-Power Worm Gear Co.,Ltd доставя кръстосани спирални зъбни колела в модули M1 до M12 от различни материали, с нива на прецизност от DIN6 до DIN9 и широка гама от повърхностни обработки за износ за Корея и съседните пазари.

Технически спецификации

Кръстосаните винтови зъбни колела Korea Ever-Power се произвеждат в следния стандартен диапазон от параметри. Предлагат се персонализирани ъгли на винтовата линия, нестандартни модули и специални конфигурации, специфични за ъгъла на вала, след предоставяне на чертеж или данни за приложението.

Как работят кръстосаните спирални зъбни колела - движение на винта и точков контакт

Механизъм за зацепване на винта

В успоредна ос спирална предавка по двойка, цилиндрите за наклон на двете зъбни колела се търкалят един върху друг без плъзгане — в точката на наклон на зъбните колела съществува чисто търкаляне. В кръстосана спирална предавка В двойка, никъде по референтните тела не съществува такава чиста точка на търкаляне. Вместо това, движението на единия ръб на зъба спрямо другия е непрекъснато винтово движение по цялата дъга на зацепване. Техническият термин за референтните тела на кръстосани винтови зъбни колела е ротационен хиперболоид, образуван чрез въртене на коса линия около ос. Винтовото движение означава, че ръбовете на зъбите непрекъснато се плъзгат един срещу друг, генерирайки повече топлина и триене, отколкото еквивалентна двойка зъбни колела с паралелна ос. Ето защо кръстосаните винтови зъбни колела изискват внимателно смазване - обикновено с хипоидно зъбно масло или подобни EP смазки - и защо тяхната ефективност е по-ниска от конфигурациите с паралелна ос при еквивалентни нива на натоварване. Добре смазана... кръстосана спирална предавка Двойката може да постигне ефективност от 70–901 TP3T в зависимост от ъглите на спиралата и геометрията на контакта; паралелните спирални зъбни колела достигат 97–991 TP3T в сравнение.

Аксиална регулируемост - полезно практическо свойство

Едно практично свойство, което отличава кръстосаните спирални зъбни колела от повечето други видове зъбни колела, е тяхната допустимост за аксиално изместване. Тъй като контактът винаги е точка, независимо от относителното аксиално положение на двете зъбни колела, всяко от тях може да се измества аксиално в относително широк диапазон, без да се нарушава трансмисията. Това свойство се използва в приложения като механизми за регулиране на хлабината, където едната зъбна предавка се измества аксиално срещу пружинно натоварване, за да се поддържа почти нулева хлабина при износване на зъбите. Това също така опростява монтажа в тесни конструкции на валовете, където толерансът на аксиално позициониране не може да се поддържа толкова строго, колкото толерансът на централно разстояние.

Паралелно-спирално зъбно колело срещу кръстосано-спирално зъбно колело - директно сравнение

Решението между конфигурация с паралелна ос и кръстосана спирална конфигурация се определя главно от геометрията на вала и нивото на натоварване. Сравнението по-долу обхваща ключовите инженерни параметри, които разграничават двата типа — извлечени от оригиналното техническо съдържание и разширени с практически контекст.

Съображения за проектиране на кръстосани спираловидни зъбни колела

Проектирането на задвижване с кръстосани спирални зъбни колела изисква внимание към няколко параметъра, които са по-малко критични при системи с паралелни оси. Правилното им определяне по време на етапа на спецификация предотвратява преждевременно износване, прегряване и неочаквано натоварване на вала.

• ◈ Ъгъл на пресичане на вала: Ъгълът на вала между двете оси е равен на сумата от двата ъгъла на спиралата (за спирали от една и съща страна) или на разликата (за спирали от противоположна страна). И двата ъгъла на спиралата трябва да бъдат уточнени на етапа на проектиране; те не могат да бъдат коригирани след производството на зъбните колела, без да се нарежат нови зъбни колела.
• ◈ Странични сили на лагера: Пътят на зъбците на винта генерира странични сили, перпендикулярни както на радиалната, така и на тангенциалната посока. Тези сили трябва да се поемат от лагерите на вала. Обикновено е необходим ъглов сачмен лагер или комбиниран лагерен комплект и на двата края на вала на зъбното колело, за да се поемат получените натоварвания без прекомерно отклонение.
• ◈ Степен на смазване: Стандартното минерално зъбно масло не е подходящо за скоростите на плъзгане по страните, типични за кръстосани винтови зъбни предавки. Препоръчват се зъбни масла с добавки EP (Extreme Pressure) или хипоидни зъбни масла. Добавките EP образуват защитен слой върху повърхността на зъбния страничен ръб при условия на плъзгащ контакт, предотвратявайки адхезивно износване в точката на контакт.
• ◈ Сдвояване на материали: Възможно е да се използват две стоманени кръстосани спирални зъбни колела едно срещу друго, но това ускорява износването в сравнение с комбинацията стомана-месинг или стомана-бронз. Комбинацията от различни материали осигурява по-добра устойчивост на износване при плъзгане. За приложения, където месингът не е подходящ, алтернативата е зъбно колело от високотвърда стомана срещу по-меко стоманено контразъбно колело с адекватно смазване.
• ◈ Ограничение на натоварването: Не използвайте кръстосани винтови зъбни колела за задвижвания, където предаваният въртящ момент се доближава до товароносимостта на цилиндрично или паралелно винтово зъбно колело със същия размер. Ограничението на точката на контакт означава, че кръстосаните винтови зъбни колела имат приблизително 10–30% от товароносимостта на еквивалентно паралелно винтово зъбно колело. В случай на съмнение, консултирайте се с Korea Ever-Power с данните за въртящия момент и скоростта, преди да финализирате проекта.

Типични сценарии на приложение

Разпределителен вал и спомагателни задвижвания в малки двигатели с вътрешно горене

При малки двигатели с вътрешно горене, разпределителният вал може да се задвижва от коляновия вал чрез набор от... кръстосани спирални зъбни колела (винтови зъбни колела), където е необходимо просто съотношение 1:2, но осите на разпределителния вал и коляновия вал са изместени, а не успоредни. Плавното зацепване на спиралната зъбна форма намалява шума от клапанния механизъм в сравнение със задвижванията с цилиндрични зъбни колела, а ниското ниво на натоварване на задвижването на разпределителния вал (съпротивление на усукване само от клапанните пружини, а не директно отдаване на мощност) е подходящо за товароносимостта на кръстосана конфигурация. При малки двигатели с вътрешно горене за електрически инструменти и малки генератори, движението на винта също така осигурява лек самоамортизиращ ефект върху неравномерностите на въртене на разпределителния вал.

Спомагателни механизми за машинни инструменти

CNC обработващите центрове, шлифовъчните машини и многоосните стругови центрове съдържат десетки спомагателни механизми, наред с основната задвижваща система - задвижвания на помпата за охлаждаща течност, задвижвания на конвейера за стружки, въртене на магазина за смяна на инструменти и задвижващи механизми за затягане на детайлите. Много от тези вторични задвижвания трябва да свързват валове, които не са успоредни поради компактното разположение на машинната конструкция. Кръстосани спирални зъбни колела осигуряват компактно и тихо решение за тези спомагателни пътища с нисък до умерен въртящ момент. Характеристиката за нисък шум е особено ценена при висококачествени машинни инструменти, където акустичните характеристики са част от спецификацията на продукта. За насоки относно определянето на правилния спирална предавка тип за задвижването на вашата машинна машина, нашият продуктов каталог е наличен на спираловидни зъбни колела страница на продукта.

Спомагателни задвижвания за асансьори, подемници и ескалатори

Кръстосани спирални зъбни колела появяват се в асансьорни и ескалаторни инсталации за непървични задвижвания: задвижвания на регулатори на безопасността, механизми за задвижване на врати и задвижвания на индикатори за скорост. Характеристиката на необратимост, която проявяват някои кръстосани спирални конструкции — при които изходният вал не може да задвижва обратно входния под товар — осигурява пасивна функция за безопасност в задвижванията на регулаторите. Компактният размер на кръстосана спирална зъбна двойка в сравнение с еквивалентен комплект конусни зъбни колела е предимство и в машинните помещения на асансьори, където пространството на пода е ограничено.

Видове зъбни колела, които произвеждаме — спирални зъбни колела и не само

Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd. предлага пълна гама от типове зъбни колела за различни конфигурации на валовете и изисквания за натоварване. Ако кръстосаните винтови зъбни колела не отговарят на вашето приложение, следните алтернативи може да са по-подходящи:

• ⬡ Успоредноосно спирално зъбно колело: За задвижвания с паралелни валове, изискващи по-висока товароносимост, отколкото могат да осигурят кръстосаните винтови зъбни колела. Линеен контакт и високо контактно съотношение за тежки приложения с непрекъсната работа.
• ⬡ Двойна спирална предавка: За задвижвания с паралелни валове без изискване за аксиален натиск. двойна спирална предавка Серията комбинира лява и дясна спирала на една заготовка, за да компенсира силите на тягата в лагерите, подходяща за турбинни и морски скоростни кутии.
• 
• ⬡ Конична предавка: За пресичащи се задвижващи валове (обикновено 90°), където валовете всъщност се пресичат, а не са изместени. По-висока товароносимост от кръстосаните спирални зъбни колела за задвижващи механизми под прав ъгъл.
• ⬡ Червячна предавка: За непресичащи се 90° задвижвания, изискващи високи предавателни числа в един етап. червячна предавка Серията обхваща стандартни и персонализирани предавателни числа, като се предлагат и опции за самозаключване.
• ⬡ Рейка и зъбно колело: За ротационно-линейно преобразуване. Спирална рейка, сдвоена с спирално нарязано зъбно колело Зъбното колело осигурява по-тихо линейно движение от цилиндричната рейка.

Доставяме и напълно сглобени спирална скоростна кутия агрегати за приложения, където е за предпочитане пълен редуктор с паралелен вал пред свободни зъбни колела. Свържете се с Korea Ever-Power, като ни кажете ъгъла на вала, предавателното число на скоростта, въртящия момент и пространствения обхват — ние ще определим най-подходящия тип зъбно колело и конфигурация на захранването за вашите специфични изисквания.

Поддръжка и смазване на кръстосани спираловидни зъбни колела

Защото кръстосани спирални зъбни колела При работа при непрекъснато странично плъзгане поддръжката е по-важна, отколкото при паралелно-спиралните зъбни колела. За надеждна дългосрочна работа се препоръчват следните процедури:

1. Монтаж и пускане в експлоатация: Фиксирайте и позиционирайте зъбните колела според допустимите отклонения на чертежа, преди да ги пуснете под товар. Разработете ги за поне 10–40 часа без товар и постепенно увеличавайте натоварването, за да може контактната точка да се полира и стабилизира. Източете и сменете смазката след периода на разработка, за да отстраните остатъците от износване.
2. Управление на смазването: Проверявайте нивото и състоянието на смазочния материал на всеки 500–1000 работни часа. Използвайте EP или хипоидно трансмисионно масло, както е указано — стандартното минерално трансмисионно масло без EP добавки ускорява повърхностното износване на кръстосаните спирални зъбни колела. Сменете при първи признаци на обезцветяване, метални частици или влошаване на вискозитета.
3. Управление на натоварването: Избягвайте ударни натоварвания и резки цикли на стартиране и спиране. Плавното прилагане на натоварването значително удължава живота на зъбното колело, тъй като зоната на точков контакт е чувствителна към ударни натоварвания, които биха били разпределени върху по-широка площ при двойки зъбни колела с линеен контакт.
4. Мониторинг на температурата: Кръстосаните спирални зъбни предавки обикновено работят по-топли от паралелните спирални зъбни предавки при еквивалентни натоварвания поради триенето при плъзгане. Ако работната температура постоянно надвишава 80°C в корпуса на зъбното колело, проверете вискозитета на смазочния материал, условията на натоварване и охлаждащите устройства, преди да възникне повреда на зъбния ръб.
5. Защитни капаци: За отворени кръстосани спирални зъбни предавки, монтирайте капак на корпуса, за да предотвратите навлизането на прах и замърсявания в зоната на контакт на зъбите и да действат като абразив в точката на плъзгащ контакт.

Често задавани въпроси

---

---

---

---

---

Отзиви от клиенти

---

---

---

---