Kiina Hyvä laatu Valmistettu Kiinassa Korkean hyötysuhteen kierukkavaihteisto Euroopan markkinoille Kierukkavaihteisto moottorille

Kuinka suunnitella kierukkavaihteisto

Pohjimmiltaan hammaspyörä on pyörivä pyöreä koneenosa, johon on leikattu hampaita vääntömomentin tai nopeuden välittämiseksi. Hammaspyörät toimivat samalla periaatteella kuin vivut. Hammaspyörät ovat kuitenkin yleensä luonteeltaan epäsymmetrisiä, ja niissä on toisiinsa kytkeytyviä hampaat, jotka toimivat yhdessä vääntömomentin tai nopeuden välittämiseksi.

Helix-kulma

Etsitpä sitten suorakulmaista vaihteistoa tai kierukkavaihteistoa, hampaiden kulma on tärkeä huomioitava seikka. Se vaikuttaa kosketussuhteisiin, säteisvoimaan ja vaihteen vääntömomenttikapasiteettiin.
Kierrevaihteistossa käytetään samoja peruselementtejä kuin lieriöpyörässä, paitsi että sen hampaat ovat lähempänä toisiaan. Se sopii myös paremmin suuren kuormituksen sovelluksiin. Se on myös hiljaisempi kuin perinteiset vaihteet. Kierrevaihteiston ja lieriöpyörän tärkeimmät erot ovat sen nousu ja kierrekulma.
Kierrehammaspyörän nousu mitataan hampaiden suuntaan kohtisuorassa tasossa. Sitä voidaan kutsua myös ympyränmuotoiseksi nousuksi. Kierrehammaspyörän nousu voi olla suurempi tai pienempi kuin ympyränmuotoinen nousu.
Kierukkavaihteen normaali nousu mitataan myös pyörimissuuntaan nähden kohtisuorassa tasossa. Sitä kutsutaan usein vertailuarvoksi.
Toisin kuin lieriöhammaspyörällä, vinohampaisella hammaspyörällä ei ole yksiselitteistä optimaalista puristuskulmaa. Vinohampaisen hammaspyörän kosketussuhde pienenee puristuskulman kasvaessa. Tämä johtuu siitä, että kosketuslinjan pituus lyhenee.
Kierukkapyöräisen planeettavaihteiston nousukulma voidaan laskea jakamalla hammaspyörän ja hammaspyörän kokonaiskääntökulma niiden normaalipainekulmien summalla. Kääntökulma on yleensä 15–30 astetta.

Keskipisteen etäisyys

Vinohampaisen vaihteiston suunnittelussa hammaspyörien välinen etäisyys on ratkaiseva syöttöparametri. Hammaspyörien välinen etäisyys on laskettava tarkasti ja sitä on muutettava todellisten käyttöolosuhteiden mukaan. Liian pienet hammaspyörän etäisyydet aiheuttavat hammaspyörän kytkeytymisen muualle kuin jakokeskipisteeseen, mikä voi johtaa lisääntyneeseen meluun, ennenaikaiseen kulumiseen ja amplitudimoduloituihin värähtelyihin.
Paras tapa laskea vinohampaisen hammaspyörän keskipisteiden välinen etäisyys on laskea kierrekulma. Tätä kutsutaan usein hammaspyörästön perussäännöksi. Kierrekulma on matemaattinen lauseke, joka määrittelee hammaspyörän hampaan poikittais- ja normaalitasojen välisen suhteen. Jakoympyrän halkaisija kasvaa kierrekulman myötä.
Myös hammaspyörän hampaiden lukumäärä on olennainen syöttöparametri. Kierukkakulman määrittämisessä on otettava huomioon useita tekijöitä, kuten hampaan syvyys, jaon halkaisija, hampaiden lukumäärä ja indeksikehän säteet. Hampaan syvyys on hyödyllinen tapa laskea pohjavälys.
Kierukkamaisen verkon suunnittelussa syntyvät säteittäiset ja aksiaaliset työntövoimat. Vaihteen kulmavälys voi vaihdella vaihdetyypin, jaon halkaisijan ja välityssuhteen mukaan. Kosketusviivojen kokonaispituus vaihtelee asteittaisemmin kierukkakulman mukaan.
Myös kierrevaihteiston poikkileikkausten lukumäärä on tärkeä. Säteittäinen moduulimuoto on taloudellisempi valmistaa. Kierrevaihteisto voidaan valmistaa samoilla hampaanleikkuutyökaluilla kuin lieriöpyörät.

Takaisku

Hammaspyörien tasainen pyöriminen on tärkeää. Välys on kuitenkin ongelma, johon on puututtava. Välystä voidaan hallita useilla tavoilla. Vaadittavan välyksen määrä riippuu sovelluksesta, koosta ja hammaspyörien tarkkuudesta.
Välyksen vähentämiseen on kaksi perustapaa. Ensimmäinen on pienentää hammaspyöräkeskiöiden välistä etäisyyttä. Toinen on käyttää jousikuormitettuja hammaspyöriä. Jälkimmäinen toimii paremmin matalan vääntömomentin omaavissa yksisuuntaisissa käyttölaitteissa.
Etäisyyksien erotusta kutsutaan poikittaiskosketussuhteeksi. Mitä pidempi etäisyys, sitä enemmän pyörimisliikettä tarvitaan. Kulmavälys on vastakkainen säteittäisen välyksen suhteen.
Välys voidaan mitata myös kahden hammaspyörän välisen kulmaetäisyyden avulla. Tämä mittaus voidaan muuntaa kulma-arvoksi käyttöjakoympyrällä. Matopyörä on toinen esimerkki.
Oikean välyslaskurin avulla voit määrittää vinohampaisen vaihteiston oikean välyksen määrän. Välyksen määrä riippuu yksittäisten vaihteiden tarkkuudesta ja vaihteiston tyypistä.
Vaihteistossa on myös komponentteja, kuten hihnapyöriä, laakereita ja pyöriä. Välystä voidaan vähentää useilla tavoilla, mukaan lukien pulttien ja välilevyjen käyttö hammaspyörien välisen etäisyyden pienentämiseksi. Raskaissa sovelluksissa jäykkä pulttikokoonpano on yleinen.
Vaihteiston välyksen laskemiseksi on tiedettävä jokaisen vaihteen välityssuhde ja se, kuinka paljon se on kytketty referenssiakseliin. Tämä tieto on erityisen hyödyllinen kumulatiivisen välyksen laskennassa.

Kestävyys

Optimaalinen suunnittelu, materiaalit, valmistus ja huoltotoimenpiteet vaikuttavat vaihteiston elinkaareen. Tähän sisältyvät tuotanto-, korjaus- ja vaihtokustannukset. Optimaalisen huoltoaikataulun on myös otettava huomioon elinkaarikustannukset.
Vaihteen käyttöikää voidaan pidentää asianmukaisella hampaan kärjen vapautuksella. Tämä vähentää kulumista, parantaa hammastusta ja pidentää vaihteen käyttöikää.
Kierrevaihteisto on erikoisvaihteistotyyppi, joka muuntaa voiman suorakulmaisesta akselista toiseen. Tyypillisiä sovelluksia ovat autojen vaihteistot. Se on suosittu valinta sovelluksissa, joissa on suuri nopeus, suuri kuormitus tai ei-yhdensuuntaiset akselit. Se on hiljaisempi ja tasaisempi kuin lieriöpyörät. Kierrevaihteistoissa käytetty modulaarinen valmistusmenetelmä tarjoaa parhaan mahdollisen standardin komponenttien eheydelle ja suorituskyvylle.
Yksi vinohampaisen vaihteiston tärkeimmistä osista on työntölaakerit. Nämä tukevat vaihteiden luomia työntövoimia ja voivat absorboida osan niistä. Vinohampainen vaihteisto sopii parhaiten suuren kuormituksen sovelluksiin, jotka vaativat tasaista hammaspyörästön liikettä.
Hyvä kierukkavaihteisto on sellainen, jonka laakerit kestävät aksiaalikuormitusta. Keskiuralla varustettu kierukkavaihteisto tarvitaan usein työkalun välyksen takaamiseksi. Myös kierukkakulmalla on vaikutusta sen kestävyyteen.
Kierukkakulma on myös kierukkavaihteen tuottaman suurimman työntövoiman lähde. Tämä suuri työntövoima syntyy sarjasta erityisiä kulmaleikattuja hampaita. Tämä voi olla yksi syy siihen, miksi kierukkavaihteita on käytetty suurnopeussovelluksissa.

Melu

Yleisesti ottaen vinohampaisia ​​hammaspyöriä pidetään suhteellisen hiljaisempina kuin lieriöhammaspyöriä. On arvioitu, että vinohampainen hammaspyörä, jonka aksiaalinen kosketussuhde on 2, on noin 19 dB hiljaisempi kuin sama kosketussuhde.
Termiä "vininä" käytetään usein kuvaamaan vaihteiston äänen sävyä. Tämä johtuu vaihteiston väliin vaikuttavista dynaamisista voimista. Dynaamiset voimat liittyvät pyörimisnopeuteen.
Vaihteistomeluja on kahdenlaisia: vaihdekohtainen melu ja oheislaitteiden melu. Molemmat voivat johtua moottorin tehoa välittävistä suurnopeuksisista vaihteista.
Vaihteistokohtainen melu voi liittyä kosketuksessa olevien hampaiden lukumäärään. Alhainen kosketussuhde voi hidastaa käytettävän hammaspyörän pyörimisnopeutta. Korkea kosketussuhde ei kuitenkaan vähennä siirtovirhettä. Siksi on tärkeää priorisoida suunnittelutarkoitus ennen kuin yritetään mitään kohinanvaimennustoimenpiteitä.
Vaihteiston melun sävyluonne voidaan määrittää keräämällä ja analysoimalla tietoja tietyn ajanjakson aikana. Tämä voi sisältää sarjan testejä halutulla kuormitusalueella olevilla kuormilla. Tämä mittaus voi toimia lähtökohtana vaihteiston vianmääritysprosessille.
Vaihdekohtainen kohina syntyy useilla eri mekanismeilla. Näitä ovat edellä mainittu vaihteiston virhesignaali ja vaihdekohtainen vinkuminen.

Sovellukset

Useat teollisuudenalat, kuten muovi-, paino-, sementti- ja muut raskaan teollisuuden kohteet, käyttävät vinohampaisia ​​vaihteistoja. Niiden etuja ovat alhainen virrankulutus, hiljaisempi käynti ja suuret kuormitukset. On kuitenkin joitakin rajoituksia. Esimerkiksi liukuvan kosketuksen synnyttämä lämpö on tehokkuuden este. On myös huomattava, että vaihteen paino vaikuttaa vaihteen suorituskykyyn.
Kierukkavaihteiden kytkemiseen on kaksi tapaa. Ensimmäinen menetelmä on sijoittaa akselit tiettyyn kierrekulmaan verkkoon. Toinen menetelmä on sijoittaa akselit eri kierrekulmaan. Kulmaeroa kutsutaan kierrekulmaksi.
Kierukkavaihteisto on yleisimmin käytetty vaihdelaatikko. Se on kooltaan kompakti ja toimii erittäin tehokkaasti. Se on hyödyllinen kuljettimien, jäähdyttimien ja koneiden käyttämiseen. Sitä käytetään myös automaatiojärjestelmissä.
Kierrevaihteita käytetään usein lieriövaihteiden sijaan epäyhtenäisillä akseleilla. Niitä käytetään myös autoteollisuuden vaihteistoissa ja hisseissä. Ne myös vähentävät tärinää.
Hammasrattaat on valmistettu erityisistä hampaista, jotka ovat kulmassa akseliin nähden. Ne on myös leikattu kulmaan. Tämä mahdollistaa kohtisuoran kytkennän. Ne voidaan jakaa kahteen perusluokkaan: ristiakseliset hammasrattaat ja yksikierrehammasrattaat. Yksikierrehammasrattaat voivat olla oikea- tai vasenkätisiä. Ristiakselisia hammasrattaita käytetään yleensä yhdensuuntaisten akseleiden yhdistämiseen.

toimittaja CX 2023-10-19