Най-добрият Китай 90 W трифазен спирален мотор-редуктор Микро AC мотор-редуктор с конусна спирачна скоростна кутия с вал на зъбно колело

Как да проектирате спирална скоростна кутия

По принцип, зъбното колело е въртяща се кръгла машинна част, която има зъби, изрязани в нея, за предаване на въртящ момент или скорост. Зъбните колела работят на подобен принцип като лостовете. Зъбните колела обаче обикновено са асиметрични по природа и имат зацепващи се зъби, които работят заедно, за да предават въртящ момент или скорост.

Ъгъл на спиралата

Независимо дали търсите редуктор с десен ъгъл или спирална скоростна кутия, ъгълът на зъбите е важен фактор. Той влияе върху контактните съотношения, радиалната сила и капацитета на въртящия момент на зъбното колело.
Спиралната скоростна кутия използва същите основни елементи като цилиндричното зъбно колело, с изключение на това, че има по-близо един до друг зъби. Тя е по-подходяща за приложения с високо натоварване. Освен това е по-тиха от конвенционалните зъбни колела. Основните разлики между спиралната скоростна кутия и цилиндричното зъбно колело са стъпката на наклона и ъгълът на спиралата.
Стъпката на винтовата предавка се измерва в равнината, перпендикулярна на посоката на зъбите. Тя може да се нарече още кръгова стъпка. Стъпката на винтовата предавка може да бъде по-голяма или по-малка от кръговата стъпка.
Нормалната стъпка на спирално зъбно колело също се измерва в равнината, перпендикулярна на посоката му на въртене. Често се нарича референтна стойност.
За разлика от цилиндричното зъбно колело, спиралното зъбно колело няма уникален оптимален ъгъл на натиск. Контактното съотношение на спиралното зъбно колело ще намалее с увеличаване на ъгъла на натиск. Това се дължи на факта, че дължината на контактната линия намалява.
Стъпката на спирална планетарна скоростна кутия може да се изчисли чрез разделяне на общия ъгъл на спиралата на пиньона и зъбното колело на сумата от техните нормални ъгли на натиск. Ъгълът на спиралата обикновено е между 15 и 30 градуса.

Централно разстояние

По време на проектирането на спирална скоростна кутия, централното разстояние между зъбните колела е ключов входен параметър. Централното разстояние трябва да бъде точно изчислено и променено въз основа на реалните условия на употреба. Малките централни разстояния водят до зацепване на зъбното колело в точка, различна от точката на стъпка, което може да доведе до повишен шум, преждевременно износване и амплитудно модулирани вибрации.
Най-добрият начин за изчисляване на разстоянието между центровете на спирално зъбно колело е чрез изчисляване на ъгъла на спиралата. Това често се нарича основно правило за зъбни предавки. Ъгълът на спиралата е математически израз, който определя връзката между напречната и нормалната равнина на зъба на зъбното колело. Диаметърът на делителния кръг се увеличава с ъгъла на спиралата.
Броят на зъбите в зъбното колело също е важен входен параметър. Има редица съображения, които трябва да се вземат предвид при определяне на ъгъла на спиралата, като например дълбочината на зъба, диаметърът на стъпката, броят на зъбите и радиусите на индексната окръжност. Дълбочината на зъба е полезен начин за изчисляване на долния клирънс.
По време на проектирането на спирална мрежа се създават радиални и аксиални сили на натиск. Ъгловата хлабина на зъбното колело може да варира в зависимост от вида на зъбното колело, диаметъра на стъпката и предавателното число. Общата дължина на контактните линии варира по-постепенно с ъгъла на спиралата.
Броят на напречните сечения в спиралната мрежа също е важен. Радиалната модулна форма е по-икономична за производство. Спиралната скоростна кутия може да се произведе с помощта на същите инструменти за рязане на зъби като цилиндричните зъбни колела.

Негативна реакция

Плавното въртене на зацепващите се зъбни колела е важно. Хлабината обаче е проблем, който трябва да се реши. Има няколко начина за контролиране на хлабината. Необходимата величина на хлабината зависи от приложението, размера и точността на зъбните колела.
Има два основни начина за намаляване на хлабината. Първият е да се намали разстоянието между центровете на зъбните колела. Вторият е да се използват пружинно натоварени зъбни колела. Последният работи по-добре при еднопосочни задвижвания с нисък въртящ момент.
Разликата между разстоянията се нарича коефициент на напречен контакт. Колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-голямо въртеливо движение е необходимо. Ъгловата хлабина е противоположна на радиалната хлабина.
Хлабината може да се измери и чрез ъгловото разстояние между две зъбни колела. Това измерване може да се преобразува в ъглова стойност на работната делителна окръжност. Червячна предавка е друг пример.
Използването на правилния калкулатор за луфт може да определи правилната величина на луфта за вашата спирална скоростна кутия. Размерът на луфта зависи от точността на отделните зъбни колела и вида на скоростната кутия.
Скоростната кутия има и компоненти като ролки, лагери и колела. Има няколко начина за намаляване на хлабината, включително използването на болтове и подложки за намаляване на централното разстояние между зъбните колела. При тежки приложения често се използва твърд болтов монтаж.
За да се изчисли хлабината на зъбно колело, трябва да се знае предавателното число на всяко зъбно колело във зъбното колело и до каква степен то е свързано с референтния вал. Тази информация е особено полезна за кумулативния хлабина.

Издръжливост

Оптималният дизайн, материали, производство и процедури за поддръжка влияят върху жизнения цикъл на зъбното колело. Това включва разходи за производство, ремонт и подмяна. Оптималният график за поддръжка трябва да отчита и разходите за жизнения цикъл.
Животът на зъбното колело може да се удължи чрез правилно облекчаване на върха на зъбите. Това ще намали износването, ще подобри зацепването и ще увеличи дълготрайността на зъбното колело.
Спиралната скоростна кутия е специализиран тип скоростна кутия, която трансформира мощността от една права ос към друга. Типичните приложения включват автомобилни трансмисии. Тя е популярен избор в приложения с висока скорост, високо натоварване или непаралелни валове. Тя е по-тиха и по-плавна от цилиндричните зъбни колела. Модулният метод на производство, използван в спиралните скоростни кутии, осигурява най-добрия възможен стандарт за целостта и производителността на компонентите.
Един от най-важните компоненти на спиралната скоростна кутия са аксиалните лагери. Те поддържат силите на тягата, създадени от зъбните колела, и могат да абсорбират част от тях. Спиралната скоростна кутия е най-подходяща за приложения с високо натоварване, които изискват плавно движение на зъбните колела.
Добрата спирална скоростна кутия е тази, която е произведена с лагери, които могат да поемат аксиално натоварване. Често е необходима спирална скоростна кутия с централен канал за осигуряване на хлабина на инструмента. Ъгълът на спиралата също има значение за нейната издръжливост.
Ъгълът на спиралата е и източникът на най-голямата тягова сила, създавана от спирално зъбно колело. Тази голяма тягова сила се създава от серия от специално нарязани под ъгъл зъби. Това може да е една от причините, поради които спиралните зъбни колела се използват във високоскоростни приложения.

Шум

Най-общо казано, спиралните зъбни колела се считат за относително по-тихи от цилиндричните зъбни колела. Смята се, че спирална зъбна колела с аксиално отношение на контакт 2 е с около 19 dB по-тиха от цилиндрична зъбна колела със същото отношение на контакт.
Терминът „виене“ често се използва за описание на тоналния характер на шума от зъбното колело. Това е функция на динамичните сили, които действат върху зъбното зацепване. Динамичните сили са свързани със скоростта на въртене.
Съществуват два основни вида шум от предавките: специфичен за предавката шум и шум от периферни компоненти. И двата вида могат да бъдат причинени от високоскоростни предавки, предаващи мощността на двигателя.
Специфичният за зъбното колело шум може да е свързан с броя на контактуващите зъби. Ниското контактно съотношение може да забави скоростта на въртене на задвижваното зъбно колело. Високото контактно съотношение обаче няма да намали грешката в предаването. Ето защо е важно да приоритизирате конструктивните си намерения, преди да предприемете каквито и да е мерки за намаляване на шума.
Тоналният характер на шума от предавката може да се определи чрез събиране и анализ на данни за определен период от време. Това може да включва серия от тестове при натоварвания в желания диапазон на натоварване. Това измерване може да служи като отправна точка за анализ на първопричините за състоянието на скоростната кутия.
Шумът, специфичен за предавката, има редица механизми. Те включват гореспоменатия сигнал за грешка в трансмисията и специфичното за предавката виене.

Приложения

Различни индустрии като пластмаси, печатарство, цимент и други тежки индустриални предприятия използват спирални скоростни кутии. Техните предимства включват ниска консумация на енергия, по-тиха работа и приложение на високо натоварване. Има обаче някои ограничения. Например, топлината, генерирана от плъзгащ се контакт, е пречка за ефективността. Трябва също да се отбележи, че теглото на зъбното колело влияе върху производителността му.
Има два начина за свързване на спирални зъбни колела. Първият метод е валовете да се поставят в мрежа, ориентирани под определен ъгъл на спиралата. Вторият метод е валовете да се поставят под различен ъгъл на спиралата. Разликата в ъгъла се нарича ъгъл на спиралата.
Спиралната скоростна кутия е най-широко използваната скоростна кутия. Тя е компактна по размер и работи с висока ефективност. Полезна е за задвижване на конвейери, охладители и машини. Използва се и в системи за автоматизирано управление.
Спиралните зъбни колела често се избират пред цилиндричните зъбни колела за непаралелни валове. Те се използват и в скоростни кутии за автомобилни приложения и в асансьори. Те също така намаляват вибрациите.
Зъбните колела са изработени от специални зъби, които са разположени под ъгъл спрямо оста. Те също са нарязани под ъгъл. Това позволява перпендикулярно зацепване. Те могат да бъдат разделени на две основни категории: зъбни колела с кръстосани оси и зъбни колела с единична спирала. Зъбните колела с единична спирала могат да бъдат десни или леви. Зъбните колела с кръстосани оси обикновено се използват за свързване на успоредни валове.

редактор от CX 2023-10-22