Κίνα υψηλής ποιότητας ηλεκτρικό κιβώτιο ταχυτήτων ελικοειδούς κωνικού κιβωτίου ταχυτήτων σειράς K υψηλής ποιότητας

Ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων

Η χρήση ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ακρίβεια ενός μηχανήματος και να μειώσει τις επιπτώσεις των κραδασμών και των κρούσεων του άξονα του άξονα. Ένα κιβώτιο ταχυτήτων είναι ένα κυκλικό εξάρτημα μηχανής που έχει δόντια που εμπλέκονται με άλλα δόντια. Τα δόντια κόβονται ή εισάγονται και έχουν σχεδιαστεί για να μεταδίδουν ταχύτητα και ροπή.

Ολίσθηση

Μεταξύ των πολλών τύπων κιβωτίων ταχυτήτων, το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο. Αυτό συμβαίνει επειδή το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων έχει μια ολισθαίνουσα επαφή. Η επαφή μεταξύ δύο δοντιών γραναζιού ξεκινά στην αρχή ενός δοντιού και προχωρά σε γραμμική επαφή καθώς το γρανάζι περιστρέφεται.
Τα ελικοειδή γρανάζια είναι κυλινδρικά γρανάζια με δόντια κομμένα υπό γωνία ως προς τον άξονα. Αυτή η γωνία επιτρέπει στα ελικοειδή γρανάζια να αντιστρέφουν την ταχύτητα στη γραμμή βήματος λόγω της τριβής ολίσθησης. Αυτό οδηγεί σε πολύ πιο ομαλή κίνηση και λιγότερη φθορά. Επιπλέον, το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι πιο ανθεκτικό και πιο αθόρυβο από άλλα κιβώτια ταχυτήτων.
Τα ελικοειδή γρανάζια χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει τα ελικοειδή γρανάζια διασταυρούμενου άξονα, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε άξονες διανομέα κινητήρων/αντλιών λαδιού αυτοκινήτων. Η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει τα γρανάζια μηδενικής γωνίας έλικας, τα οποία δεν παράγουν αξονικές δυνάμεις. Ωστόσο, δημιουργούν θερμότητα, η οποία προκαλεί απώλεια απόδοσης.
Η διαμόρφωση του ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων συχνά συγχέεται, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος εργασίας. Επιπλέον, η διαμόρφωση του ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων δεν έχει την ίδια αναλογία ροπής/$ με τα πλανητικά γρανάζια μηδενικής ελικοειδούς γωνίας.
Κατά το σχεδιασμό γραναζιών, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη οι επιπτώσεις της ολίσθησης των γραναζιών. Η ολίσθηση μπορεί να οδηγήσει σε τριβή, η οποία μπορεί να προκαλέσει απώλεια μετάδοσης ισχύος. Οδηγεί επίσης σε ανομοιόμορφη κατανομή φορτίου, η οποία μειώνει την ικανότητα φόρτωσης του ελικοειδούς πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων.
Επιπλέον, η ακαμψία πλέγματος των ελικοειδών γραναζιών συνήθως αγνοείται από τους ερευνητές. Έχει προταθεί ένα αναλυτικό μοντέλο για την ακαμψία πλέγματος των ελικοειδών γραναζιών.

Αξονικές δυνάμεις ώσης

Υπάρχουν αρκετές επιλογές για αξονικές ωστικές δυνάμεις σε ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων. Η πιο προφανής είναι η χρήση διπλού ελικοειδούς γραναζιού για την αντιστάθμιση της συνιστώσας δύναμης. Μια άλλη επιλογή είναι η χρήση ωστικού ρουλεμάν με χαμηλότερη ικανότητα μεταφοράς φορτίου. Αυτό γίνεται ένα θυσιαζόμενο εξάρτημα.
Για να μεταδοθεί μια δύναμη, πρέπει να κατανεμηθεί κατά μήκος της γραμμής επαφής. Αυτή η δύναμη είναι το άθροισμα των εφαπτομενικών, ακτινικών και αξονικών συνιστωσών της δύναμης. Όλες αυτές οι συνιστώσες πρέπει να μεταφερθούν από την πηγή στην έξοδο. Πρόκειται για μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τη χρήση γραναζιών.
Η συνιστώσα της αξονικής δύναμης πρέπει να μεταφερθεί μέσω των γραναζιών. Η προκύπτουσα δύναμη στη συνέχεια διαιρείται σε ορθογώνιες συνιστώσες και διαιρείται στις κατευθύνσεις ώσης. Η συνιστώσα της ακτινικής δύναμης είναι από το σημείο επαφής προς το κέντρο του κινούμενου γραναζιού.
Η συνιστώσα της αξονικής δύναμης καθορίζεται επίσης από το μέγεθος της διαμέτρου του βήματος του γραναζιού. Μια μεγαλύτερη διάμετρος βήματος έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη ροπή ρουλεμάν. Ομοίως, μια μεγαλύτερη σχέση μετάδοσης θα παράγει υψηλότερη μετάδοση ροπής.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η συνιστώσα της αξονικής δύναμης αποτελεί μόνο ένα μικρό μέρος της συνολικής δύναμης. Η κάθετη δύναμη κατανέμεται κατά μήκος της γραμμής επαφής.
Το διπλό ελικοειδές γρανάζι δεν είναι επίσης τέλειο αντίγραφο του ψαροκόκαλου. Έχει δύο ίσα μισά. Χρησιμοποιείται εναλλακτικά με το ψαροκόκαλο. Έχει επίσης την ίδια γωνία έλικας.

Μειωμένη πρόσκρουση στον άξονα του άξονα

Η αύξηση της γωνίας έλικας ενός ζεύγους γραναζιών θα μειώσει τα φαινόμενα συντονισμού στον άξονα του άξονα ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων. Ωστόσο, αυτό δεν θα μειώσει τη συνολική δόνηση στο κιβώτιο ταχυτήτων. Στην πραγματικότητα, θα αυξήσει τη δόνηση. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά σφάλματα κόπωσης στο σύστημα μετάδοσης κίνησης.
Αυτό συμβαίνει επειδή η γωνία της έλικας επηρεάζει τη γραμμή επαφής μεταξύ δύο δοντιών. Καθώς η γωνία της έλικας αυξάνεται, το μήκος της γραμμής επαφής μειώνεται. Επιπλέον, επηρεάζει την κάθετη δύναμη και τις ακτίνες καμπυλότητας των δοντιών. Η γωνία πίεσης επηρεάζει επίσης τις ακτίνες καμπυλότητας.
Τα ελικοειδή γρανάζια έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα κωνικά γρανάζια. Αυτά τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν: χαμηλότερους κραδασμούς, χαρακτηριστικά NVH (θόρυβος, κραδασμοί και τραχύτητα) και ομαλή λειτουργία υπό βαριά φορτία. Έχουν επίσης καλύτερη ικανότητα ροπής. Ωστόσο, παράγουν υψηλότερη τριβή. Απαιτούν επίσης μοναδικές προσεγγίσεις για τον έλεγχο των δυνάμεων ώθησης.
Το πρώτο βήμα για τη μείωση των φαινομένων συντονισμού είναι η ρύθμιση της συχνότητας εμπλοκής του ελικοειδούς σταδίου του γραναζιού. Αυτό μπορεί να γίνει μεταβάλλοντας τους συντελεστές αλλαγής στο γρανάζι. Εάν οι συντελεστές αλλαγής είναι πολύ μεγάλοι, τότε το γρανάζι θα παρουσιάσει φαινόμενα συντονισμού. Η γωνία έλικας επηρεάζεται επίσης από τους συντελεστές αλλαγής του γραναζιού. Επομένως, είναι σημαντικό να ελέγχεται η γεωμετρία του γραναζιού προκειμένου να μειωθούν τα φαινόμενα συντονισμού.
Στη συνέχεια, εξετάζονται οι επιδράσεις της δομής του ιστού και του πάχους της στεφάνης στην τάση ρίζας του γραναζιού. Αυτές μετρώνται με μετρητή τάσης. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μέγιστη τάση ρίζας επιτυγχάνεται όταν επιτυγχάνεται η χειρότερη θέση εμπλοκής.

Αθόρυβη λειτουργία

Σε σύγκριση με τα οδοντωτά γρανάζια, τα ελικοειδή γρανάζια είναι πολύ πιο αθόρυβα κατά τη λειτουργία. Αυτό οφείλεται στα μεγαλύτερα δόντια τους. Εκτός από αυτό, έχουν μεγαλύτερη ικανότητα μεταφοράς φορτίου. Λειτουργούν επίσης πιο ομαλά και έχουν υψηλότερη ικανότητα ταχύτητας. Τα ελικοειδή γρανάζια αποτελούν επίσης ένα καλό υποκατάστατο των οδοντωτών γραναζιών.
Η πιο σημαντική παράμετρος που σχετίζεται με τη μείωση του θορύβου είναι ο λόγος επαφής των γραναζιών. Κυμαίνεται από κάτω από 1 έως περισσότερο από 10 και καθορίζεται από τον αριθμό των δοντιών που τέμνουν μια παράλληλη γραμμή άξονα στον κύκλο της οπής. Είναι επίσης ένας καλός δείκτης του επιπέδου μείωσης θορύβου που παρέχουν τα ελικοειδή γρανάζια.
Επιπλέον, τα ελικοειδή γρανάζια έχουν χαμηλότερη κρουστική κάμψη από τα κωνικά γρανάζια. Αυτό συμβαίνει επειδή το σημείο επαφής ολισθαίνει κατά μήκος της ελικοειδούς επιφάνειας κάθε δοντιού. Αυτό προσθέτει επίσης εσωτερική απόσβεση στο σύστημα γραναζιών.
Ενώ τα ελικοειδή γρανάζια είναι λιγότερο θορυβώδη από τα κωνικά γρανάζια, παρουσιάζουν υψηλό επίπεδο φθοράς. Αυτό μπορεί να επηρεάσει την απόδοση του γραναζιού. Ωστόσο, είναι δυνατό να βελτιωθεί η ομαλότητα της επιφάνειας του δοντιού με λείανση. Επιπλέον, η λειτουργία των γραναζιών σε λάδι μπορεί επίσης να βοηθήσει στη βελτίωση της ομαλότητας της επιφάνειας του δοντιού.
Υπάρχουν πολλές βιομηχανίες που χρησιμοποιούν ελικοειδή γρανάζια. Για παράδειγμα, η αυτοκινητοβιομηχανία τα χρησιμοποιεί στα κιβώτιά της. Χρησιμοποιούνται επίσης στη γεωργική βιομηχανία. Χρησιμοποιούνται συχνά σε βαρέα φορτηγά.
Τα ελικοειδή γρανάζια είναι επίσης γνωστό ότι παράγουν λιγότερη θερμότητα και είναι πιο αθόρυβα από άλλα γρανάζια. Μπορούν επίσης να παρέχουν παράλληλες μεταφορές ισχύος μεταξύ παράλληλων ή μη παράλληλων αξόνων.

Βελτιωμένη ακρίβεια

Η αύξηση της ακρίβειας ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων είναι το κλειδί για τη λειτουργία και την αξιοπιστία του. Η ακρίβεια του κιβωτίου ταχυτήτων εξαρτάται από πολλά χαρακτηριστικά. Μεταξύ των πιο σημαντικών είναι το προφίλ και το καλώδιο. Επιπλέον, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι απαιτήσεις ισχύος ενός συστήματος μετάδοσης κίνησης με γρανάζια.
Το προφίλ είναι το πιο ευαίσθητο χαρακτηριστικό ενός ελικοειδούς γραναζιού. Εάν το προφίλ δεν είναι συμμετρικό, το γρανάζι θα λειτουργεί με ένα θορυβώδες οδοντωτό γρανάζι. Επιπλέον, το προφίλ είναι επίσης το πιο ευαίσθητο στο μόλυβδο.
Ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων παίζει βασικό ρόλο στη μετάδοση ισχύος σε βιομηχανικές εφαρμογές. Ωστόσο, οι συνθήκες λειτουργίας βαρέως τύπου το καθιστούν ευάλωτο σε μια ποικιλία βλαβών.
Η απόδοση ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων εξαρτάται από την ακρίβεια των μεμονωμένων γραναζιών. Αυτό επιτυγχάνεται ελαχιστοποιώντας την αντίστροφη κίνηση. Ένας συνηθισμένος τρόπος για τη μείωση της αντίστροφης κίνησης είναι η προσέγγιση όλων των θέσεων-στόχων από μια κοινή κατεύθυνση. Αυτή η προσέγγιση μειώνει επίσης τον θόρυβο του κιβωτίου ταχυτήτων.
Η ακρίβεια ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων μπορεί να βελτιωθεί με τη χρήση ενός εύκαμπτου ηλεκτρονικού κιβωτίου ταχυτήτων. Αυτό μπορεί να μειώσει τον βαθμό στρέψης. Επιπλέον, μπορεί να αυξήσει την ακρίβεια της κατεργασίας των γραναζιών.
Ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων με ηλεκτρονικό κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να αυξήσει την ακρίβεια της αντιστάθμισης στρέψης. Μπορεί επίσης να βελτιώσει τη σύνδεση μεταξύ του άξονα Β, του άξονα C και του άξονα Z. Επιπλέον, το ηλεκτρονικό κιβώτιο ταχυτήτων θα διασφαλίσει τη σχέση σύνδεσης μεταξύ του άξονα Y, του άξονα Z και του άξονα C.
Η ακρίβεια ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων μπορεί να βελτιωθεί υπολογίζοντας το σφάλμα θέσης του συστήματος γραναζιών. Η απόκλιση βήματος και η απόκλιση γωνίας έλικας είναι δύο τύποι σφάλματος θέσης.

Μειωμένοι κραδασμοί

Η χρήση ελικοειδών κιβωτίων ταχυτήτων μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς και τον θόρυβο. Αυτά τα γρανάζια χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των κιβωτίων ταχυτήτων αυτοκινήτων. Επιπλέον, αυτά τα γρανάζια είναι αρκετά αθόρυβα ώστε να λειτουργούν σε εφαρμογές ευαίσθητες στον θόρυβο.
Χρησιμοποιώντας το λογισμικό CZPT, συγκρίνονται τρία διαφορετικά σχέδια περιβλήματος κιβωτίου ταχυτήτων. Οι εξωτερικές διαστάσεις και η μάζα κάθε σχεδίου διατηρούνται σταθερές, αλλά χρησιμοποιούνται διαφορετικές ποσότητες διαμήκων και εγκάρσιων ενισχύσεων. Τα μοντέλα που προκύπτουν συγκρίνονται στη συνέχεια με πειραματικά αποτελέσματα. Επιπλέον, αναλύεται η απόκριση ελεύθερης ταλάντωσης αυτών των μοντέλων. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 5.
Όσον αφορά τη μείωση του θορύβου, το κυψελωτό μοντέλο παράγει τη χαμηλότερη στάθμη ηχητικής πίεσης. Ωστόσο, το διασταυρούμενο μοντέλο παράγει την υψηλότερη στάθμη ήχου. Το κυψελωτό μοντέλο παράγει επίσης καλύτερα αποτελέσματα από κορυφή σε κορυφή.
Το ζεύγος γραναζιών εισόδου-εξόδου αποτελεί την πηγή ισχύος του ζεύγους γραναζιών εξόδου. Μελετάται επίσης η δόνηση του ζεύγους γραναζιών εξόδου. Αυτό περιλαμβάνει ένα διάγραμμα φάσεων και ένα διάγραμμα πεδίου συχνότητας. Μελετάται αριθμητικά η επίδραση της ροπής κίνησης και της ταχύτητας του πινιόν στη δόνηση. Μελετάται επίσης η χρονική εξέλιξη της κάθετης δύναμης και η ακαμψία του λιπαντικού.
Η τροποποίηση του πινιόν του σταδίου εισόδου μειώνει τους κραδασμούς του ζεύγους γραναζιών του σταδίου εισόδου. Αυτή η μείωση επιτυγχάνεται με την προσθήκη διπλής στήριξης ρουλεμάν στον άξονα εισόδου.

συντάκτης από τον CX 24-05-2023