Κιβώτιο ταχυτήτων ελικοειδούς σκουληκιού σειράς S της Κίνας OEM ορθής γωνίας με ελικοειδή σχεδιασμό κιβωτίου ταχυτήτων χαμηλού θορύβου

Ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων

Γενικά, ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων αποτελείται από δύο γρανάζια. Τα δύο γρανάζια έχουν κομμένα δόντια και εισάγονται το ένα μέσα στο άλλο. Αυτά τα δύο γρανάζια συνεργάζονται για να μεταδώσουν ροπή και ταχύτητα. Αυτός ο τύπος κιβωτίου ταχυτήτων χρησιμοποιείται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.

Αρχή λειτουργίας

Εκτός του ότι είναι φθηνότερα στην κατασκευή τους, τα ελικοειδή γρανάζια έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα ευθύγραμμα οδοντωτά γρανάζια. Πρώτον, προσφέρουν ομαλότερη λειτουργία, λιγότερους κραδασμούς και χαμηλότερα επίπεδα θορύβου. Επίσης, μεταφέρουν μεγαλύτερα φορτία από τα οδοντωτά γρανάζια. Αυτά τα γρανάζια χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία βιομηχανιών, όπως η επεξεργασία τροφίμων, οι βιομηχανίες πλαστικών και οι βιομηχανίες πετρελαίου.
Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό των ελικοειδών γραναζιών είναι η ομαλή και σταδιακή εμπλοκή των δοντιών. Αυτό τα βοηθά να λειτουργούν πιο ομαλά, ειδικά όταν εργάζονται υπό βαριά φορτία. Αυτή η διαδικασία μειώνει τους κραδασμούς και την αντίστροφη κίνηση, καθώς και τη φθορά.
Επιπλέον, η γωνία έλικας είναι μια μεταβλητή που μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να ταιριάζει στην εφαρμογή. Η γωνία είναι συνήθως είτε αριστερά είτε δεξιά και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την προβολή.
Τα ελικοειδή γρανάζια χρησιμοποιούνται συνήθως σε κλειστούς μηχανισμούς μετάδοσης κίνησης γραναζιών, όπως μεταφορικοί ιμάντες, φυσητήρες και ανυψωτήρες. Προσφέρουν ομαλότερη λειτουργία, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές που απαιτούν αθόρυβη λειτουργία. Ωστόσο, τα ελικοειδή γρανάζια είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη μετάδοση ισχύος από τα κωνικά γρανάζια.
Η σχετική τάση επαφής (RCS) που υπολογίζεται για ένα ελικοειδές γρανάζι είναι παρόμοια με αυτή ενός κωνικού γραναζιού. Ωστόσο, ο όγκος Vi, ο οποίος εξαρτάται από την έλικα, είναι διαφορετικός. Αυτός ο όγκος ορίζεται ως ο συνολικός όγκος της ελικοειδούς θήκης, που υπολογίζεται με ολοκλήρωση κατά μήκος του πλάτους της επιφάνειας. Ο όγκος μιας γενικής θήκης είναι μεγαλύτερος από αυτόν μιας ελικοειδούς θήκης χωρίς έλικα.
Επιπλέον, μειώνεται ο λόγος επαφής. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δύο δόντια δεν είναι παράλληλα μεταξύ τους. Ένα παχύ φιλμ λαδιού εμποδίζει τα δόντια να έρθουν σε επαφή. Αυτό το φιλμ ψύχει επίσης τις επιφάνειες των δοντιών του γραναζιού.
Ο συντελεστής λειτουργίας είναι ένας αριθμός που λαμβάνει υπόψη τις συνθήκες υπό τις οποίες χρησιμοποιείται ένα γρανάζι. Συνήθως είναι μια αναλογία μεταξύ της μέγιστης ροπής και της ροπής που παράγεται.

Αποδοτικότητα

Κατά τη διάρκεια μιας πρόσφατης εκστρατείας μέτρησης κιβωτίων ταχυτήτων, δοκιμάστηκαν εκτενώς 13 εμπορικά κιβώτια ταχυτήτων. Η απόδοση μετρήθηκε στην ονομαστική ροπή και ισχύ. Οι χάρτες απόδοσης που παρουσιάζονται σε αυτή την εργασία δείχνουν ότι η απόδοση κάθε κιβωτίου ταχυτήτων είναι αρκετά παρόμοια.
Η απόδοση ενός κιβωτίου ταχυτήτων εξαρτάται από τα δόντια των γραναζιών και την σχέση μεταξύ τους. Όσο χαμηλότερη είναι η σχέση, τόσο υψηλότερη είναι η απόδοση.
Η απόδοση επηρεάζεται επίσης από τη ροπή φορτίου. Όσο υψηλότερη είναι η ροπή φορτίου, τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για κιβώτια ταχυτήτων με υψηλές σχέσεις μετάδοσης.
Η απώλεια ισχύος επηρεάζεται επίσης από τους λόγους επαφής και επικάλυψης. Για κιβώτια ταχυτήτων με υψηλούς λόγους, η διαφορά μεταξύ της απόδοσης του καταλόγου και της απόδοσης που βασίζεται στο μοντέλο είναι μεγαλύτερη από ό,τι για τα κιβώτια ταχυτήτων χαμηλού λόγου. Ευτυχώς, οι βελτιώσεις στη λίπανση καλύπτουν αυτό το κενό.
Το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι το πιο αποτελεσματικό κιβώτιο ταχυτήτων στον κλάδο. Μεταφέρει κίνηση μεταξύ παράλληλων διαμορφώσεων και έχει λιγότερο θόρυβο από τα κωνικά γρανάζια. Αυτά τα γρανάζια εμπλέκονται απαλά και ομαλά, επομένως είναι λιγότερο επιρρεπή σε φθορά. Επιτρέπουν επίσης μεγαλύτερη ικανότητα μεταφοράς ισχύος.
Αν και τα ελικοειδή γρανάζια είναι αποτελεσματικά, είναι πιο ακριβά από τα παραδοσιακά γρανάζια. Ωστόσο, η εξοικονόμηση κόστους μπορεί να είναι σημαντική με την πάροδο του χρόνου. Είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τα πλεονεκτήματα ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων πριν επιλέξετε ένα κιβώτιο ταχυτήτων για την εφαρμογή σας.
Όταν συγκρίνουμε την απόδοση ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων με αυτήν ενός κιβωτίου ταχυτήτων με ατέρμονα κοχλία, το κιβώτιο ταχυτήτων με ατέρμονα κοχλία είναι πιο αποδοτικό. Ωστόσο, η διαφορά στην απόδοση δεν είναι τόσο μεγάλη όσο σε πολλά άλλα κιβώτια ταχυτήτων.
Η απόδοση ενός ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων επηρεάζεται επίσης από την ταχύτητα των γραναζιών. Το κιβώτιο ταχυτήτων πρέπει να διαθέτει επαρκή λίπανση για τα ρουλεμάν. Είναι επίσης σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι απαιτήσεις χώρου στη γραμμή μετάδοσης κίνησης.

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές των ελικοειδών κιβωτίων ταχυτήτων είναι ευρέως διαδεδομένες και χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες. Ορισμένες από τις εφαρμογές περιλαμβάνουν την τυπογραφική βιομηχανία, τη βιομηχανία ελαστικών, τη βιομηχανία πλαστικών, τη βιομηχανία τσιμέντου, τη βιομηχανία χωματουργικών εργασιών και τη χημική βιομηχανία.
Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων χρησιμοποιούνται επίσης για μεταφορικούς ιμάντες και ανυψωτήρες. Είναι πολύ ανθεκτικά και μπορούν να μεταφέρουν μεγαλύτερα φορτία. Είναι επίσης πιο αθόρυβα από τις ευθείες κοπές. Χρησιμοποιούνται επίσης σε πολλά κιβώτια ταχυτήτων αυτοκινήτων.
Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων μεταδίδουν ισχύ μεταξύ δύο παράλληλων αξόνων. Αποτελούν ένα καλό υποκατάστατο των οδοντωτών τροχών. Είναι συμπαγή και μειώνουν τους κραδασμούς και τον θόρυβο. Είναι επίσης πολύ ανθεκτικά και μπορούν να λειτουργήσουν σε μη παράλληλους άξονες.
Η πιο συνηθισμένη εφαρμογή είναι στην αυτοκινητοβιομηχανία. Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων χρησιμοποιούνται επίσης και σε άλλες βιομηχανίες. Είναι πολύ χρήσιμα σε ανελκυστήρες, μεταφορικούς ιμάντες και άλλα βαριά βιομηχανικά περιβάλλοντα. Παρέχουν επίσης υψηλό επίπεδο μείωσης ταχύτητας και χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα αυτοματισμού ελέγχου. Χρησιμοποιούνται επίσης στη μεταλλευτική βιομηχανία και στη βιομηχανία τσιμέντου.
Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων μπορούν να κατασκευαστούν με διάφορες τροποποιήσεις. Αυτό είναι σημαντικό επειδή ορισμένες βιομηχανίες ενδέχεται να απαιτούν διαφορετικά κιβώτια ταχυτήτων.
Τα ελικοειδή γρανάζια έχουν μεγαλύτερο αριθμό δοντιών. Αυτό οδηγεί σε λιγότερη φθορά. Είναι επίσης λιγότερο θορυβώδη από τα κωνικά γρανάζια. Η ικανότητά τους να παράγουν μεγάλη ωστική δύναμη είναι αυτό που τα καθιστά ιδανικά για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας. Είναι επίσης σε θέση να κατανέμουν το φορτίο μεταξύ πολλών αξόνων. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εφαρμογές με υψηλούς κραδασμούς και δονήσεις.
Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων λειτουργούν με υψηλότερη απόδοση από τα κωνικά γρανάζια. Ωστόσο, το κόστος κατασκευής για τα ελικοειδή γρανάζια είναι μεγαλύτερο από ό,τι για τα κωνικά γρανάζια.
Τα ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων έχουν επίσης το πλεονέκτημα της μεταφοράς ισχύος μεταξύ ορθογώνιων αξόνων. Μπορούν να λειτουργήσουν σε συνδυασμό με γρανάζια διασταυρούμενου άξονα, τα οποία εξαλείφουν την καταπόνηση από κραδασμούς.

Παραλλαγές

Στην αγορά διατίθενται διάφορες παραλλαγές ελικοειδών κιβωτίων ταχυτήτων για διαφορετικές βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε κιβώτια ταχυτήτων αυτοκινήτων και σε άλλες βιομηχανίες. Είναι πιο αθόρυβα από τα γρανάζια με κωνικούς οδοντωτούς τροχούς. Είναι επίσης ανθεκτικά και εξαιρετικά αποδοτικά. Ωστόσο, μπορούν να προκαλέσουν μεγαλύτερη τριβή και φθορά.
Τα ελικοειδή γρανάζια είναι κατασκευασμένα από δόντια που περιστρέφονται γύρω από ένα κυλινδρικό σώμα γραναζιού υπό γωνία. Η γωνία στην οποία κόβονται τα δόντια του γραναζιού ονομάζεται γωνία έλικας. Η γωνία έλικας μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να ταιριάζει στο γρανάζι και στο περιβάλλον του.
Η γωνία έλικας καθορίζει επίσης την ποσότητα αξονικής δύναμης που παράγει το γρανάζι. Μια μεγαλύτερη γωνία έλικας θα δημιουργήσει μεγαλύτερη αξονική δύναμη. Αυτή η αύξηση της αξονικής δύναμης πρέπει να απορροφηθεί από τα ρουλεμάν. Η γωνία πίεσης έχει επίσης άμεσο αντίκτυπο στην κανονική δύναμη και τις ακτίνες καμπυλότητας του δοντιού.
Τα ελικοειδή γρανάζια μπορούν να τοποθετηθούν σε παράλληλη ή διασταυρούμενη διαμόρφωση. Τα ελικοειδή γρανάζια που συνδέονται παράλληλα απαιτούν το ίδιο βήμα και γωνία πίεσης για να λειτουργήσουν σωστά. Τα ελικοειδή γρανάζια που συνδέονται σε διασταυρωμένη διαμόρφωση μπορούν να λειτουργούν πιο αθόρυβα και ομαλά από τα κωνικά γρανάζια. Ωστόσο, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μετάδοση υψηλότερων ροπών.
Τα ελικοειδή γρανάζια διατίθενται επίσης σε μονό και διπλό ελικοειδές σχέδιο. Τα μονό ελικοειδή γρανάζια κατασκευάζονται με τα ίδια εργαλεία και εξοπλισμό όπως τα κωνικά γρανάζια. Σε αντίθεση με τα κωνικά γρανάζια, τα μονό ελικοειδή γρανάζια έχουν μεγαλύτερη επαφή με την επιφάνεια. Είναι επίσης καλύτερα για κινήσεις ακριβείας.
Τα διπλά ελικοειδή γρανάζια ονομάζονται επίσης γρανάζια ψαροκόκαλου. Κατασκευάζονται κόβοντας μια αυλάκωση ανάμεσα σε δύο δόντια. Μπορούν να εξαλείψουν τις αξονικές δυνάμεις και χρησιμοποιούνται επίσης για να παρέχουν υψηλή ικανότητα μεταφοράς φορτίου.
Τα ελικοειδή γρανάζια χρησιμοποιούνται συνήθως για εφαρμογές μετάδοσης χαμηλής ισχύος. Παρέχουν επίσης μια εναλλακτική λύση για τη σύνδεση παράλληλων και μη παράλληλων αξόνων. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εφαρμογές υψηλής ταχύτητας.

Ακτίνα άκρης εργαλείου

Μεταξύ των πολλών παραμέτρων που χρησιμοποιούνται σε ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων, η ακτίνα της άκρης του δοντιού είναι ίσως η πιο σημαντική, αν και μόνο επειδή είναι μία από τις λιγότερο διαισθητικές. Ο καλύτερος τρόπος για να εκτιμήσετε τη διάμετρο ενός δοντιού ελικοειδούς γραναζιού είναι να χρησιμοποιήσετε ένα προφίλ αναφοράς δοντιού ως βάση για τον υπολογισμό. Μια παρόμοια διαδικασία χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της γωνίας έλικας. Μια άκρη εργαλείου που είναι πολύ μικρή θα έχει ως αποτέλεσμα ένα δόντι που υποκόπτει, κάτι που αποτελεί πρόβλημα εάν έχετε ένα γρανάζι που έχει μεγάλο αριθμό δοντιών και θέλετε να μειώσετε την πιθανότητα αστοχίας του δοντιού.
Για τους λάτρεις των γραναζιών, υπάρχουν πολλά εργαλεία και διαδικασίες για ελικοειδή κιβώτια ταχυτήτων, με τη διάμετρο της άκρης να είναι μόνο μία από αυτές. Ευτυχώς για τους λάτρεις του σχεδιασμού γραναζιών, το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων περιλαμβάνει πολύ περισσότερα από όσα φαίνονται με την πρώτη ματιά. Για παράδειγμα, ένα δόντι ελικοειδούς γραναζιού είναι μια τρισδιάστατη επιφάνεια, επομένως το σχήμα και η λειτουργία του μπορούν να υπολογιστούν μαθηματικά ή αριθμητικά.
Εκτός από την άκρη ενός δοντιού που πετάει δίπλα στο παντελόνι σας, το ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι επίσης προϊόν μιας διαδικασίας κατασκευής. Η κύρια αιτία είναι η μετατόπιση του προφίλ, η οποία είναι η απόσταση μεταξύ της διαμέτρου του βήματος του γραναζιού και της γραμμής αναφοράς του εργαλείου κοπής. Ενώ ένας σχεδιαστής γραναζιών θα μπορούσε να επιλέξει να αγνοήσει αυτό το ζήτημα, συχνά αποτελεί σχεδιαστική παράμετρο προς όφελος της μεγιστοποίησης των λόγων επαφής. Αυτό σημαίνει ότι τα δόντια των γραναζιών πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν τη ροπή των αντίστοιχων συστημάτων γραναζιών τους.
Ένα ελικοειδές γρανάζι είναι μια γεωμετρική συσκευασία και ο καλύτερος τρόπος για να συσκευάσετε τα γρανάζια είναι να ελαχιστοποιήσετε την αντοχή στην κάμψη των δοντιών, μεγιστοποιώντας παράλληλα την ακαμψία στην κάμψη. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να περιορίσετε το πάχος της άκρης του δοντιού σας. Αυτό συνήθως επιτυγχάνεται με ένα προφίλ δοντιού που έχει σχήμα που ταιριάζει με το περίγραμμα του δοντιού του γραναζιού που προορίζεται να αντικαταστήσει.

επιμελητής από τον CX 2023-05-09