Kiinan tehdas SA97 mato-kierukkavaihteiston kierukkavaihteiden edut ja haitat

Kierukkavaihteiston edut

Yleensä teollisuuskäyttöön käytetään kierukkavaihteistoja. Niitä löytyy yleensä sähköntuotantoyksiköistä, joissa syötetty energia muunnetaan tuotokseksi. Kierukkavaihteistoja on useita erityyppisiä, mukaan lukien kierre- ja kalanruotovaihteistot. Sinun tulisi tutustua eri tyyppeihin ennen kuin valitset sellaisen projektiisi.

Helix-kulma

Yleensä hammaspyörän hampaan ja sen akselin välistä kulmaa kutsutaan kierukkakulmaksi. Tämä kulma on tärkeä liikkeen muuntamisessa ja voimansiirrossa. Sitä ei pidä sekoittaa nousukulmaan, jota käytetään viittaamaan hammaspyörän akseliin nähden kohtisuoraan viivaan.
Kierrevaihteistoa käytetään useissa teollisissa sovelluksissa. Öljy- ja sokeriteollisuus, puhaltimet ja syöttimet ovat esimerkkejä niistä, joissa käytetään kierrevaihteita. Ne ovat tasaisempia kuin lieriövaihteet ja niiden käynti on myös hiljaisempi.
Kierukkavaihteistot voidaan valmistaa modulaarisesti. Tämä mahdollistaa taloudellisemman rakenteen ja komponenttien vaihdettavuuden. Näitä vaihteistoja käytetään myös suljetuissa vaihdejärjestelmissä. Kierukkavaihteistossa laatikon jokaisen osan on porrastettava eri suuntaan. Tämä auttaa säilyttämään komponentin eheyden.
Kierrevaihteita voidaan käyttää sovelluksissa, jotka vaativat korkeaa laadunvalvontaa. Tämä on välttämätöntä kulumisen vaikutusten minimoimiseksi. Äärimmäisen paineen voiteluaineiden käyttöä suositellaan suorassa kulmassa toimiville kierrevaihteille. Näitä ei kuitenkaan suositella pronssivaihteille.
Kierrekulman lisäksi kosketussuhde vaikuttaa myös vaihteen suorituskykyyn. Mitä enemmän hampaiden välinen pintakosketus on suurempaa, sitä suurempi on liukuminen. Myös syntyvä lämpö heikentää suorituskykyä. On tarpeen käyttää voiteluainetta, joka vähentää hammaspintojen välistä kitkaa. Oikea voitelu vähentää kulumista ja minimoi lämmön.
Vaihteen optimaalista kierrekulmaa määritettäessä on tärkeää ottaa huomioon vaihteen halkaisija. Kierrevaihteiden vähimmäiskierrekulma on 15–30 astetta. Suurempi kierrekulma lisää vaihteen tuottamaa aksiaalivoimaa ja pienempi kierrekulma lisää kosketusjännitystä.

Spiraalivaihteet

Kierukkavaihteiden käyttö kierukkavaihteistossa tarjoaa useita etuja, kuten tasaisen ja hiljaisen käynnin. Lisäksi kierukkavaihteistot ovat erittäin tehokkaita ja kestävät enemmän kuormitusta. Kierukkavaihteet ovat myös kustannustehokkaampia. Niitä on kuitenkin vaikeampi valmistaa.
Kierrehammaspyörät ovat samanlaisia ​​kuin lieriöhammaspyörät siinä mielessä, että niiden hampaat ovat kulmassa. Kierrehammaspyörän hampaiden kierrekulma ei kuitenkaan ole kiinteä. Tämä kulma vaikuttaa hampaan kosketuskohtaan vastapyörän kanssa. Se vaikuttaa myös hampaiden normaalivoimaan.
Hammaspyörän hampaiden kierrekulma riippuu myös hammaspyörän pyörimissuunnasta. Esimerkiksi kierukkapyörä, jonka kierrekulma on 15 astetta, on yleensä kohtisuorassa hammaspyörän akseliin nähden. Vastaavasti kierukkapyörä, jonka kierrekulma on 30 astetta, on yleensä vinossa hammaspyörän akseliin nähden.
Kierrevaihteet tarjoavat myös menetelmän ei-yhdensuuntaisten akseleiden liittämiseen. Näitä vaihteita käytetään yleensä esimerkiksi kuljettimissa, elintarviketeollisuudessa, muoviteollisuudessa ja öljyteollisuudessa. Kierrevaihteiden tärkein etu on, että ne ovat tasaisempia kuin lieriövaihteet. Haittapuolena on kuitenkin suurempi kuluminen ja kitka.
Kierukkavaihteita käytetään myös liikkeen siirtämiseen rinnakkaisten akseleiden välillä. Kierukkavaihteita käytetään myös suuren kuormituksen sovelluksissa. Tämä tekee niistä hyvän valinnan raskaisiin sovelluksiin.
Myös kierukkavaihteet ovat lieriövaihteita parempia kuormankantokyvyn suhteen. Kierukkavaihteet ovat tasaisempia ja hiljaisempia kuin lieriövaihteet. Niillä on kuitenkin myös suurempi kitkakerroin. Lisäksi ne vaativat erityisiä jyrsimiä.
Kierukkavaihteet voidaan luokitella myös niiden standarditasossa olevan vertailuleikkauksen mukaan. Kierukkavaihteiden, joiden vertailuleikkaus on kääntötasossa, keskiväli on sama kuin lieriövaihteiden.

Kalanruotopyydykset

Erilaisista vaihteistotyypeistä kierukkavaihteisto on yksi yleisimmistä. Sitä käytetään laajalti teollisissa sovelluksissa, kuten vaihdemoottoreissa, matovaihteistoissa ja planeettavaihteistoissa.
Kierukkavaihde on pystysuoran akselin omaava suuntavaihde. Sen ainutlaatuinen ominaisuus on kierrekulma, joka on kierteen kulma indeksointisylinterimäiseen pintaan nähden. Kierrekulma on suunniteltu kahdeksasta viiteentoista asteeseen. Todellinen säteittäinen nousu, joka on hammaspyörän nousu myötäpäivään pyöriessä, vaihtelee kierrekulman mukaan.
Kierukkavaihteet luokitellaan kääntö- ja standarditasojen referenssiosan mukaan. Standarditasossa referenssiosan omaavilla kierukkavaihteilla on sama hammasmäärä kuin lieriövaihteilla. Toisaalta kääntötasossa referenssiosan omaavilla kierukkavaihteilla on sama keskiöväli kuin lieriövaihteilla.
Vinohampaisten vaihteiden tärkein etu on korkea teho-painosuhde. Sen lisäksi ne ovat kompakteja ja niillä on hyvä kytkeytyvyys.
Toinen etu on niiden suuri vääntömomentin kantokyky. Tämä voidaan saavuttaa lisäämällä kierrekulmaa. Mitä suurempi kierrekulma, sitä tasaisempi vaihteen liike on. Lisäksi mitä suurempi kierrekulma, sitä suurempi on koinsidenssiaste. Tämä on hyödyllistä sovelluksissa, joissa on paljon iskuja ja tärinää.
Kalanruotohammaspyörien valmistusprosessi on vaikeampi ja kalliimpi kuin muuntyyppisten. Kalanruotohammaspyörien leikkaaminen ja muotoilu on vaikeaa. Yksinkertainen hammaspyörän jyrsintäkone ei sovellu tämän tyyppisille vaihteille. Jyrsintäprosessia voidaan kuitenkin käyttää joidenkin kalanruotohammaspyörien työstämiseen.
Kalanruotohammaspyöriin liittyviä ongelmia ovat esimerkiksi aksiaalikuormituksen puute, suuri kitka ja aksiaalisten komponenttivoimien interferenssi. Hammasten kytkeytyminen kalanruotohammaspyöriin voi auttaa vähentämään näitä ongelmia.

Melu-, tärinä- ja karheusominaisuudet (NVH)

NVH-testaus on tärkeä osa uusien voimansiirtotuotteiden kehitystä. Se suoritetaan tyypillisesti henkilöautojen kehityksen aikana, ja sitä käytetään ulko- ja sisämelun laadunvarmistukseen. Tämä on tärkeä aihe hybridi- ja sähköajoneuvoissa, ja se kasvaa jatkuvasti autoteollisuuden laajentuessa.
Tyypillisessä NVH-testissä käytetään liikkuvaa tiedynamometriä, ja signaalit tallennetaan kiintolevylle. Nämä sitten käsitellään vaihtelujakaumien tuottamiseksi. Muun muassa kehitettiin kokonaisparametrijärjestelmädynamiikan malli, jotta suurikokoiset DOE-tutkimukset voidaan suorittaa tehokkaasti.
NVH-ketjun monista osista kartiopyörällä on merkittävä rooli päätepyörästössä. Sen ominaisuudet ovat monimutkaisia ​​ja ajassa vaihtelevia, mutta ne ovat riittävän tärkeitä tutkittavaksi.
Tässä artikkelissa käsitellään uutta kartiopyörästön ylikuormitusvastuksen (OTE) laskentamenetelmää. On tärkeää huomata, että sähkökäyttöisen kierukkavaihteiston NVH-suorituskykyä voidaan parantaa laakerin lämpömuodonmuutoksella. Alumiiniakseleiden suunnittelussa on myös mahdollista saavuttaa vankka NVH-suorituskyky optimoimalla vaihteiston suunnittelua, laakerien optimointia ja voimansiirtojärjestelmän dynamiikkaa.
Vaihdepyörästöllä on myös joitakin vähemmän tunnettuja NVH-ominaisuuksia. On tunnettua, että vaihdepyörästö on herätelähde, ja tämä on toisen tutkimuksen aihe. On myös tärkeää huomata, että kierukkavaihteisto käyttäytyy epälineaarisesti, kun sen työnopeus muuttuu.

Sovellukset

Lieriöhammaspyöriin verrattuna vinohammaspyörät tarjoavat suuremman kuormankantokyvyn ja tasaisemman käynnin. Ne ovat myös hiljaisempia, koska niissä on suuremmat hampaat. Nämä ovat tärkeimmät syyt niiden laajaan käyttöön.
Kierrehammaspyörien ja lieriöhammaspyörien tärkein ero on hampaiden työstötapa. Kierrehammaspyörien hampaat työstetään kulmassa, jotta useammat hampaat pääsevät vaikuttamaan samaan suuntaan. Tämä vähentää iskukuormia ja tärinää. Kierrehammaspyörät ovat myös paljon kestävämpiä kuin lieriöhammaspyörät.
Kierukkavaihteita voidaan käyttää monissa eri sovelluksissa. Ne valitaan usein lieriövaihteiden sijaan sovelluksissa, jotka vaativat ei-yhdensuuntaisia ​​akseleita. Ne ovat myös suosittuja painoteollisuudessa, muoviteollisuudessa ja sementtiteollisuudessa. Niitä voidaan käyttää myös kuljettimissa ja jäähdyttimissä.
Kierrehammaspyörät on valmistettu materiaalista, joka on erittäin kestävä, korroosionkestävä ja kestää paljon kuormitusta. Ne ovat myös edullisempia valmistaa. Ne kiinnitetään akseliin puristussovitteella tai liimalla. Kiinnitysmenetelmä voi olla napa tai integraaliakseli.
Kierukkavaihteita valmistetaan myös säteittäismoduulimuodossa. Tämä on taloudellisin vaihtoehto. Tämä mahdollistaa kierukkavaihteiden valmistuksen kompaktissa muodossa. Se varmistaa myös, että laakerin sijoitteluvaatimukset täyttyvät.
Kierukkavaihteita valmistetaan myös erityisillä hiomakivillä. Näitä tarvitaan jokaista kierrekulmaa varten. Kierrekulma määrittää todellisen säteittäisen nousun. Tämä vaikuttaa myös hampaan normaalivoimaan.
Kun kierrehammaspyörät liitetään rinnakkaisiin akseleihin, ne ovat oikeakätisiä. Nämä hammaspyörät voidaan valmistaa normaalilla moduulisarjalla tai käyttämällä erityisiä jyrsintätyökaluja.

toimittaja CX 2023-04-24