Hiina tarnija autovaruosa OEM tagatelje ajami käigukasti hammasratas ristsuunaline spiraalne käigukast

Spiraalse käigukasti eelised

Tavaliselt kasutatakse tööstuslikel eesmärkidel spiraalkäigukaste. Neid leidub tavaliselt elektrijaamades, kus sisendenergia muundatakse väljundiks. Spiraalkäigukaste on mitut tüüpi, sealhulgas spiraal- ja kalasabakujulised käigukastid. Enne oma projekti jaoks sobiva valimist peaksite erinevate tüüpidega tutvuma.

Spiraali nurk

Üldiselt nimetatakse hammasratta hamba ja selle võlli telje vahelist nurka spiraalnurgaks. See nurk on oluline liikumise muundamise ja jõuülekande seisukohalt. Seda ei tohiks segi ajada juhtnurgaga, mida kasutatakse hammasratta teljega risti oleva joone võrdlemiseks.
Kaldkäigukasti kasutatakse mitmes tööstuslikus rakenduses. Nafta- ja suhkrutööstus, puhurid ja söötjad on nende hulgas, mis kasutavad kaldkäigukaste. Need on sujuvamad kui silinderkäigukastid ja töötavad ka vaiksemalt.
Spiraalkäigukastid saab valmistada moodulitena. See võimaldab ökonoomsemat konstruktsiooni ja komponentide vahetatavust. Neid käigukaste kasutatakse ka suletud käigukastisüsteemides. Spiraalkäigukastis peab kasti iga osa olema nihkes erinevas suunas. See aitab säilitada komponendi terviklikkust.
Spiraalhammasrattaid saab kasutada rakendustes, mis nõuavad kõrgetasemelist kvaliteedikontrolli. See on vajalik kulumise mõju minimeerimiseks. Täisnurga all töötavate spiraalhammasrataste puhul on soovitatav kasutada äärmusrõhu määrdeaineid. Pronkshammasrataste puhul neid aga ei soovitata.
Lisaks spiraalinurgale mõjutab hammasratta jõudlust ka kontaktsuhe. Mida suurem on hammastevaheline kontaktpind, seda suurem on libisemine. Tekkiv soojus mõjutab samuti jõudlust. Vajalik on kasutada määrdeainet, mis vähendab hammaspindade vahelist hõõrdumist. Õige määrimine vähendab kulumist ja minimeerib kuumenemist.
Hammasratta optimaalse keerdnurga määramisel on oluline arvestada hammasratta läbimõõtu. Spiraalhammasrataste minimaalne keerdnurk on 15–30 kraadi. Suurem keerdnurk suurendab hammasratta tekitatud aksiaaljõudu ja väiksem keerdnurk suurendab kontaktpinget.

Spiraalkäigud

Spiraalülekannete kasutamine spiraalkäigukastis pakub mitmeid eeliseid, sealhulgas sujuv ja vaikne töö. Lisaks on spiraalkäigukastid väga tõhusad ja taluvad suuremat koormust. Spiraalülekanded on ka kuluefektiivsemad. Neid on aga keerulisem toota.
Spiraalhammasrattad sarnanevad silinderhammasratastega selle poolest, et nende hambad on nurga all. Spiraalhammasratta hammaste spiraalnurk ei ole aga fikseeritud. See nurk mõjutab hamba kokkupuutekohta vastashammasrattaga. See mõjutab ka hammaste normaalset jõudu.
Hammasratta hammaste kaldenurk sõltub ka hammasratta pöörlemissuunast. Näiteks spiraalhammasratas, mille kaldenurk on 15 kraadi, on tavaliselt hammasratta teljega risti. Samamoodi on 30-kraadise kaldenurgaga kaldenurk tavaliselt hammasratta telje suhtes kaldu.
Kaldhammasrattad pakuvad ka meetodit mitteparalleelsete võllide ühendamiseks. Neid hammasrattaid kasutatakse tavaliselt sellistes tööstusharudes nagu konveierid, toiduainetööstus, plastmassitööstus ja naftatööstus. Kaldhammasrataste peamine eelis on see, et need on sujuvamad kui silinderhammasrattad. Puuduseks on aga suurem kulumine ja hõõrdumine.
Spiraalhammasrattaid kasutatakse ka liikumise edastamiseks paralleelsete võllide vahel. Spiraalhammasrattaid kasutatakse ka suure koormusega rakendustes. See teeb neist hea valiku raskete rakenduste jaoks.
Kaldhammasrattad on ka kandevõime poolest silinderhammasratastest paremad. Kaldhammasrattad on silinderhammasratastest sujuvamad ja vaiksemad. Samas on neil ka suurem hõõrdetegur. Lisaks vajavad nad spetsiaalseid freesimisfreese.
Kaldhammasrattaid saab liigitada ka nende võrdluslõike järgi standardtasandil. Kaldhammasrataste keskmiste vahe, millel on pöördetasandil võrdluslõikepunkt, on sama, mis silinderhammasratastel.

Kalasabakujulised käigud

Erinevat tüüpi käigukastide seas on spiraalkäigukast üks levinumaid. Seda kasutatakse laialdaselt tööstuslikes rakendustes, näiteks reduktormootorites, usskäigukastides ja planetaarülekannetes.
Spiraalhammasratas on vertikaalteljega suunatud hammasratas. Selle ainulaadne omadus on spiraali nurk, mis on spiraali nurk indekseeriva silindrilise pinna suhtes. Spiraali nurk on konstruktsioonis seatud väärtusele kaheksa kuni viisteist kraadi. Tegelik radiaalne samm, mis on hammasratta samm päripäeva pöörlemisel, muutub vastavalt spiraali nurgale.
Kaldhammasrattad liigitatakse vastavalt võrdluslõikele pöörde- ja standardtasandil. Kaldhammasratastel, mille võrdluslõikepunkt on standardtasandil, on sama palju hambaid kui silinderhammasratastel. Seevastu kaldhammasratastel, mille võrdluslõikepunkt on pöördetasandil, on sama keskmiste vahe kui silinderhammasratastel.
Kaldhammasrataste peamine eelis on kõrge võimsuse ja kaalu suhe. Lisaks sellele on need kompaktsed ja hea hambumisega.
Teine eelis on nende suur pöördemomendi kandevõime. Seda saab saavutada keerdnurga suurendamise teel. Mida suurem on keerdnurk, seda sujuvam on hammasratta liikumine. Lisaks, mida suurem on keerdnurk, seda suurem on kokkulangevusaste. See on kasulik rakendustes, kus esineb suur löök ja vibratsioon.
Kalasabahammasrataste tootmisprotsess on keerulisem ja kallim kui teist tüüpi hammasratastel. Kalasabahammasrataste lõikamine ja vormimine on keeruline. Lihtne hammasrataste freesimismasin seda tüüpi hammasrataste jaoks ei sobi. Freesimisprotsessi saab aga kasutada mõnede kalasabahammasrataste töötlemiseks.
Mõned kalasabahammasratastega seotud probleemid on aksiaalkoormuse puudumine, suur hõõrdumine ja aksiaalsete komponentjõudude interferents. Hammaste hambumine kalasabahammasratastes aitab neid probleeme vähendada.

Müra, vibratsiooni ja jäikuse (NVH) omadused

NVH-testimine on uute jõuülekandetoodete väljatöötamise oluline aspekt. Tavaliselt tehakse seda sõiduautode väljatöötamise ajal ja seda kasutatakse välis- ja sisemüra kvaliteedi tagamiseks. See on oluline teema hübriid- ja elektriautode puhul ning see teema kasvab jätkuvalt autotööstuse laienedes.
Tüüpiline NVH-test hõlmab veereva tee dünamomeetrit ning signaalid salvestatakse ja salvestatakse kõvakettale. Seejärel töödeldakse neid variatsioonijaotuste saamiseks. Muuhulgas töötati välja koondparameetritega süsteemidünaamika mudel, et suuremahulisi DOE-uuringuid tõhusalt läbi viia.
Paljude NVH-keti komponentide hulgas mängib peaülekandes olulist rolli kaldhammasratas. Selle omadused on keerulised ja ajas muutuvad, kuid siiski piisavalt olulised, et neid uurida.
Selles artiklis käsitletakse uut kaldhammasratta ülemise käigu (OTE) arvutusmeetodit. Oluline on märkida, et elektrilise kaldhammasrattaga ülekandesüsteemi müra-, vibratsiooni- ja elastsusnäitajaid saab parandada laagri termilise deformeerimise abil. Alumiiniumist teljekonstruktsioonis on võimalik saavutada ka robustne müra- ja vibratsiooninäitajate tase, optimeerides käigukasti konstruktsiooni, laagrite optimeerimist ja jõuülekandesüsteemi dünaamikat.
Hammasülekandel on ka mõned vähemtuntud müra-, vibratsiooni- ja vibratsioonitaseme (NVH) omadused. On teada, et hammasülekanne on ergastusallikas ja see on teise uuringu teema. Samuti on oluline märkida, et spiraalhammasülekande süsteem käitub töökiiruse muutmisel mittelineaarselt.

Rakendused

Võrreldes silinderhammasratastega pakuvad kaldhammasrattad suuremat kandevõimet ja sujuvamat tööd. Need on ka vaiksemad, kuna hammasratastel on suuremad hambad. Need on peamised põhjused nende laialdaseks kasutamiseks.
Peamine erinevus kaldhammasrataste ja silinderhammasrataste vahel on hammaste lõikeviis. Kaldhammasrataste hambad lõigatakse nurga all, et rohkem hambaid saaksid samas suunas suhelda. See vähendab löökkoormusi ja vibratsiooni. Kaldhammasrattad on ka palju vastupidavamad kui silinderhammasrattad.
Spiraalhammasrattaid saab kasutada mitmesugustes rakendustes. Neid valitakse sageli silinderhammasrataste asemel rakendustes, mis vajavad mitteparalleelseid võlle. Need on populaarsed ka trükitööstuses, plastitööstuses ja tsemenditööstuses. Neid saab kasutada ka konveierites ja jahutites.
Spiraalhammasrattad on valmistatud materjalist, mis tagab suurepärase vastupidavuse, korrosioonikindluse ja suure koormuse. Nende tootmine on ka odavam. Need kinnitatakse võllile pressliite või liimi abil. Kinnitusmeetodiks võib olla rumm või integreeritud võll.
Spiraalhammasrattaid toodetakse ka radiaalmoodulitena. See on kõige ökonoomsem variant. See võimaldab toota kompaktseid spiraalhammasrattaid. Samuti tagab see laagrite positsioneerimisnõuete täitmise.
Spiraalhammasrattaid toodetakse ka spetsiaalsete lihvkividega. Neid on vaja iga keerdkäigunurga jaoks. Keerdkäigunurk määrab tegeliku radiaalsammu. See mõjutab ka hamba normaaljõudu.
Kaldhammasrataste ja paralleelsete võllide ühendamisel on tegemist paremakäeliste hammasratastega. Neid hammasrattaid saab valmistada tavalise moodulkomplektiga või spetsiaalsete freesimisriistade abil.

toimetaja CX poolt 15.11.2023