Čína OEM čelná kužeľová prevodovka pre CZPT PS135 8/39 22 zubová čelná koaxiálna prevodovka

Ako si vybrať špirálovú prevodovku

Výber najlepšej špirálovej prevodovky závisí od typu aplikácie, pre ktorú chcete prevodovku použiť. Budete musieť zvážiť kontaktné pomery a celkový požadovaný počet posunov profilu.

Čelné ozubené kolesá sú účinnejšie ako špirálové ozubené kolesá

V porovnaní so špirálovými ozubenými kolesami majú čelné ozubené kolesá rovné zuby, ktoré sú rovnobežné s osou ozubeného kolesa. Pretože sú účinnejšie, čelné ozubené kolesá sa často používajú v nízkorýchlostných aplikáciách. Špirálové ozubené kolesá sú však lepšie pre aplikácie s nízkou hlučnosťou a vysokou rýchlosťou. Napriek svojim výhodám sa čelné ozubené kolesá používajú aj v niektorých zariadeniach.
Čelné ozubené kolesá nie sú také odolné ako iné ozubené kolesá. Sú menej účinné pri prenose výkonu na dlhé vzdialenosti a pri vysokých rýchlostiach generujú príliš veľa hluku. Taktiež radiálne zaťažujú ložiská. Vytvárajú tiež značné vibrácie, ktoré môžu obmedziť maximálnu prevádzkovú rýchlosť.
Špirálové ozubené kolesá lepšie prenášajú zaťaženie. Používajú sa v mnohých aplikáciách vrátane prevodoviek automobilov, výťahov a dopravníkov. Špirálové ozubené kolesá tiež generujú veľký ťah. Sú tiež tichšie ako čelné ozubené kolesá.
Na rozdiel od čelných ozubených kolies používajú špirálové ozubené kolesá ložiská na podopretie axiálneho zaťaženia. Majú tiež viac zubov, takže znesú väčšie zaťaženie ako čelné ozubené kolesá. Môžu sa použiť aj v nerovnobežných hriadeľoch.
Špirálové ozubené kolesá sa vo všeobecnosti používajú vo vysokorýchlostných mechanických systémoch. Tiež majú menšie opotrebovanie jednotlivých zubov a sú tichšie ako čelné ozubené kolesá.
Špirálové ozubené kolesá sú vylepšením čelných ozubených kolies. Používajú sa aj v tlačiarenskom priemysle, výťahoch a prevodovkách automobilov. Často sa používajú v spojení so závitovkovým prevodom na rozloženie zaťaženia. Majú vyššiu rýchlosť, ale nie sú také účinné ako čelné ozubené kolesá. Používajú sa v niektorých vysokorýchlostných mechanických systémoch, pretože generujú menej hluku a vibrácií.
Čelné ozubené kolesá sa bežne používajú v nízkorýchlostných aplikáciách, ako sú napríklad ozubené kolesá s pastorkom. Vďaka svojej konštrukcii sú účinnejšie pri prenose výkonu, ale sú menej odolné ako špirálové ozubené kolesá.
Konštrukčný priestor je obmedzený na základe požadovanej stredovej vzdialenosti, cieľového prevodového pomeru a súčtu posunov profilu
Pomocou štatisticky odvodených parametrov autori vykonali viacúčelovú optimalizáciu posunu profilu dvoch vonkajších valcových ozubených kolies. Hlavným cieľom tejto štúdie bolo maximalizovať účinnosť a minimalizovať množstvo strateného výkonu v optimalizovanom priestore.
Na tento účel autori použili viacúčelový optimalizačný algoritmus, ktorý zahŕňal všetky aspekty optimálneho posunu profilu. Algoritmus vyhodnocuje účelovú funkciu počas série generácií, aby určil najlepšie riešenie.
Viacúčelový optimalizačný algoritmus bol založený na overenom optimalizačnom algoritme. Tento algoritmus kombinuje analytický odhad tlakových zaťažení s efektívnou metódou výpočtu deformácií prevodovej skrine. Pomocou vyššie uvedených vzorcov boli autori schopní identifikovať uskutočniteľné riešenie. Numerické výpočty tiež ukázali, že zodpovedajúce špecifické koeficienty šmyku boli dokonale vyvážené.
Aby autori identifikovali najefektívnejšiu metódu na určenie posunu profilu, vybrali najefektívnejšiu metódu na základe cieľov účinnosti a hmotnosti. Cieľ účinnosti bol považovaný za najväčší vzhľadom na malú veľkosť výsledného optimalizačného priestoru. Tento cieľ je užitočný pri znižovaní počtu porúch spôsobených opotrebovaním.

Najväčším tepelným spracovaním valcového ozubeného kolesa je cementovanie. Norma ISO/TR 4467:1982 poskytuje praktický návod pre ozubené kolesá. Najväčšie polomery pastorka a kolesa sú rb1 a rb2. Pomer šírky zuba k priemeru základnej kružnice pastorka je bežne nastavený na menej ako 1.
Rýchlosť kĺzania sa zvyšuje so zväčšujúcou sa vzdialenosťou od bodu sklonu v línii pôsobenia
K priehybom evolventného profilu špirálového ozubeného kolesa dochádza v dôsledku zaťaženia zubov. Optimálny uhol tlaku pre ozubené koleso však nie je známy.
Správny uhol tlaku pre špirálové ozubené koleso nie je možné vypočítať bez modelu povrchu. Za predpokladu, že tlak je v profile rovnomerný, by bol vhodnou voľbou uhol tlaku 20 stupňov. To by si však vyžadovalo matematický model, ktorý je možné odvodiť z Archardovej rovnice opotrebenia.
Vo všeobecnosti bude uhol tlaku ovplyvnený priemerom, ako aj geometriou záberu ozubeného kolesa. Je dôležité poznať skutočný uhol špirálového ozubeného kolesa, pretože to ovplyvní zakrivenie profilu, normálovú silu a radiálnu silu.
Najlepším spôsobom merania uhla tlaku je zohľadniť teoretický priemer rozstupu ozubených kolies. Ak je priemer rozstupu ozubených kolies malý, skutočný uhol bude menší. To spôsobí medzeru medzi bokmi ozubeného kolesa. Môže to však tiež spôsobiť deformáciu ozubeného kolesa, čo vedie k neočakávanému prevádzkovému správaniu.
Jednou zaujímavou dotyčnicou je rovina rozstupu, pomyselná rovina dotyčnica k rozstupovým plochám. Rovina rozstupu je rovina kolmá na axiálnu rovinu prierezu ozubeného kolesa. Zvyčajne sa používa ako referenčný bod na výpočet uhla priečneho tlaku.
Pracovný tlakový uhol je uhol tlakovej čiary záberu ozubeného kolesa. Tento uhol je rovnaký ako referenčný tlakový uhol, ale dĺžka kontaktnej čiary je skrátená.
Najlepším spôsobom výpočtu uhla pracovného tlaku je použiť tlakovú čiaru záberu ozubeného kolesa. To poskytne presnejšiu hodnotu. Skutočný uhol tlakovej čiary tiež súvisí s prevodovým pomerom. Tento pomer sa zvyčajne udáva ako nominálny pomer uhlových rýchlostí. Skutočné rýchlosti budú kolísať okolo tohto pomeru.

Podrezanie koreňa zuba špirálového ozubeného kolesa

Podrezanie v oblasti koreňa pastorka môže ovplyvniť rozloženie zaťaženia pozdĺž línie kontaktu špirálových ozubených kolies. To môže viesť k vyššiemu zaťaženiu niektorých zubov ako je menovité a k amplitúdovo modulovanému hluku.
Na koreň zuba vplýva množstvo faktorov vrátane tvaru rezného nástroja na zuby. Rezný nástroj musí byť navrhnutý tak, aby sa predišlo podrezaniu bez zníženia počtu zubov. To sa dosahuje procesom nazývaným posun profilu.
K posunu profilu dochádza, keď rezný nástroj zmení hĺbku, čím sa zabráni podrezaniu. Často sa používa vo výrobnom procese na dosiahnutie väčšieho pomeru prekrytia. Čím vyšší je pomer prekrytia, tým menšia je odchýlka medzi kontaktnými čiarami. To znižuje dynamické zaťaženie zubov a hluk.
Posun profilu sa najčastejšie spája s hrotom rezného nástroja. Je to bod, kde evolventný profil vystupuje z ozubeného kolesa predtým, ako sa hrot začne zužovať. Evolventný profil možno definovať pre každý priečny rez šírky čela ozubeného kolesa. Hraničný bod je bod dotyku medzi evolventným a koreňovým profilom.
Evolventa kružnice je bežný spôsob definovania profilu zuba ozubeného kolesa. Evolventa je dráha, ktorú bod na priamke sleduje pri odvaľovaní po kružnici. Je to užitočná vlastnosť pre valcové evolventné ozubené kolesá.
Uhol špirály je tiež dôležitý pre špirálové ozubené koleso. Umožňuje väčšiu kontaktnú kapacitu a zvyšuje ohybovú kapacitu ozubeného kolesa. Musí byť zahrnutý v špecifikáciách špirálových zubov. Uhol musí byť merateľný a musí obsahovať znamienko (+-).
Ohybová pevnosť zuba závisí od tvaru koreňa. Veľké podrezanie znižuje pevnosť zuba.

Kontaktné pomery

Či už je špirálová prevodovka dynamická alebo v ustálenom stave, kľúčovým faktorom je kontaktný pomer. Celkový kontaktný pomer definuje priemerný počet zubov v kontakte v rovine pôsobenia. Vypočíta sa vynásobením priečneho kontaktného pomeru pomerom prekrytia. Pomer prekrytia je vždy nenulový.
Celkový kontaktný pomer musí byť 1,0 alebo väčší pre konštantnú rýchlosť otáčania na poháňanej strane. Je známe, že ozubené kolesá s nízkym celkovým kontaktným pomerom spomaľujú otáčanie poháňaného ozubeného kolesa. Celkový kontaktný pomer je ovplyvnený dĺžkou kontaktnej čiary. Vysoký kontaktný pomer je dobrou voľbou pre dynamické zaťaženie.
Nízky kontaktný pomer má za následok väčšie posunutie profilu a väčšie množstvo hluku. Ak je kontaktný pomer príliš vysoký, môže to spôsobiť nadmernú kĺzavú rýchlosť EAP a odieranie. Okrem toho nerovnomerné rozdelenie zaťaženia vedie k amplitúdovo modulovaným vibráciám.
Špirálové ozubené koleso je dvojica štíhlych čelných ozubených kolies. Ozubené kolesá sú usporiadané v rovine, ktorá prebieha rovnobežne so šírkou čelnej plochy zubov ozubeného kolesa. Každý zub ozubeného kolesa sa dotýka boku nasledujúceho zuba ozubeného kolesa. Bok zuba špirálového ozubeného kolesa je trojrozmerná plocha, ktorá je dotyčnicou k základným kružniciam ozubených kolies.
Tvar zuba špirálového ozubeného kolesa je tiež kľúčovým faktorom v kontaktnom pomere. Tvar zuba je navrhnutý tak, aby zodpovedal obrobku, nástroju, koeficientom vyklenutia, silám na zuboch a ohybovej tuhosti zubov. Tvar zuba ozubeného kolesa musí tiež zodpovedať kinematike povrchu zubov a modifikáciám mikrogeometrie.
Aktívny profil je oblasť evolventného profilu medzi začiatočným a koncovým bodom. Profil zuba, ktorý spĺňa základný zákon pôsobenia ozubeného kolesa na zub, sa často nazýva konjugovaný profil.

editor od CX 2023-04-23