Спирални мењач

Генерално, спирални мењач се састоји од два зупчаника. Два зупчаника имају сечене зубе и уметнута су један у други. Ова два зупчаника раде заједно да би пренели обртни момент и брзину. Ова врста мењача се користи у широком спектру примена.

Принцип рада

Поред тога што су јефтинији за производњу, спирални зупчаници имају неколико предности у односу на праволинијске зупчанике. Прво, нуде глаткији рад, мање вибрација и нижи ниво буке. Такође преносе већа оптерећења од праволинијских зупчаника. Ови зупчаници се користе у разним индустријама, као што су прерада хране, индустрија пластике и нафтна индустрија.
Још једна важна карактеристика спиралних зупчаника је глатко и постепено захватање зубаца. Ово им помаже да функционишу глатко, посебно при раду под великим оптерећењима. Овај процес смањује ударце и зазор, а такође смањује и хабање.
Поред тога, угао спирале је променљива величина која се може подесити како би одговарала примени. Угао је обично леви или десни и може варирати у зависности од угла гледања.
Спирални зупчаници се обично користе у затвореним зупчаним погонима, као што су транспортери, вентилатори и лифтови. Они нуде глаткији рад, што их чини идеалним за примене које захтевају тихи рад. Међутим, спирални зупчаници су мање ефикасни у преносу снаге од цилиндричних зупчаника.
Релативни контактни напон (RCS) израчунат за спирални зупчаник сличан је оном код цилиндричног зупчаника. Међутим, запремина Vi, која је величина зависна од спирале, је другачија. Ова запремина је дефинисана као укупна запремина спиралног џепа, израчуната интеграцијом дуж ширине површине. Запремина генеричког џепа је већа од запремине спиралног џепа без спирале.
Поред тога, смањен је однос контакта. То је због чињенице да два зуба нису паралелна један другом. Дебели уљни филм спречава контакт зубаца. Овај филм такође хлади површине зубаца зупчаника.
Фактор сервиса је број који узима у обзир услове под којима се користи зупчаник. Обично је то однос између максималног обртног момента и произведеног обртног момента.

Ефикасност

Током недавне кампање мерења мењача, 13 комерцијалних мењача је опсежно тестирано. Ефикасност је мерена при номиналном обртном моменту и снази. Добијене мапе ефикасности представљене у овом раду показују да је ефикасност сваког мењача прилично слична.
Ефикасност мењача зависи од зубаца зупчаника и преносног односа између њих. Што је преносни однос мањи, већа је ефикасност.
На ефикасност утиче и обртни момент оптерећења. Што је обртни момент оптерећења већи, то је ефикасност нижа. Ово посебно важи за мењаче са високим преносним односима.
На губитак снаге такође утичу односи контакта и преклапања. Код мењача са високим преносним односима, разлика између ефикасности каталога и ефикасности засноване на моделу је већа него код мењача са ниским преносним односом. Срећом, побољшања у подмазивању затварају ову празнину.
Спирални мењач је најефикаснији мењач у индустрији. Преноси кретање између паралелних конфигурација и производи мање буке од цилиндричних зупчаника. Ови зупчаници се спајају нежно и глатко, тако да су мање склони хабању. Такође омогућавају већи капацитет преноса снаге.
Иако су спирални зупчаници ефикасни, они су скупљи од традиционалних зупчаника. Међутим, уштеде трошкова могу бити значајне током времена. Важно је размотрити предности спиралног мењача пре него што изаберете мењач за вашу примену.
Када се упореди ефикасност спиралног мењача са ефикасношћу пужног мењача, пужни мењач је ефикаснији. Међутим, разлика у ефикасности није толико велика као код многих других мењача.
На ефикасност спиралног мењача утиче и брзина зупчаника. Мењач мора имати одговарајуће подмазивање за лежајеве. Такође је важно узети у обзир захтеве за простором у погонском реду.

Апликације

Примене спиралних мењача су широко распрострањене и користе се у многим индустријама. Неке од примена укључују штампарску индустрију, индустрију гуме, индустрију пластике, индустрију цемента, индустрију земљаних радова и хемијску индустрију.
Спирални мењачи се такође користе за транспортере и лифтове. Веома су издржљиви и могу да носе већа оптерећења. Такође су тиши од правих мењача. Такође се користе у многим аутомобилским мењачима.
Спирални мењачи преносе снагу између два паралелна вратила. Они су добра замена за цилиндричне зупчанике. Компактни су и смањују вибрације и буку. Такође су веома издржљиви и могу да раде у непаралелним вратилима.
Најчешћа примена је у аутомобилској индустрији. Спирални мењачи се користе и у другим индустријама. Веома су корисни у лифтовима, транспортерима и другим тешким индустријским условима. Такође пружају висок ниво смањења брзине и често се користе у системима аутоматизације управљања. Такође се користе у рударској индустрији и индустрији цемента.
Спирални мењачи могу се израђивати са различитим модификацијама. Ово је важно јер неке индустрије могу захтевати различите мењаче.
Спирални зупчаници имају већи број зубаца. То доводи до мањег хабања. Такође су мање бучни од цилиндричних зупчаника. Њихова способност да генеришу велику потисну силу чини их идеалним за примене великим брзинама. Такође су у стању да расподеле оптерећење између неколико оса. Такође се користе у применама са високим ударима и вибрацијама.
Спирални мењачи раде са већом ефикасношћу од цилиндричних зупчаника. Међутим, трошкови производње цилиндричних зупчаника су већи него код цилиндричних зупчаника.
Спирални мењачи такође имају предност преноса снаге између вратила под правим углом. Могу да раде у спрези са зупчаницима са укрштеним осама, што елиминише ударно оптерећење.

Варијације

На тржишту је доступно неколико варијација спиралних мењача за различите индустрије. Широко се користе у аутомобилским мењачима и другим индустријама. Тиши су од цилиндричних зупчаника. Такође су издржљиви и веома ефикасни. Међутим, могу изазвати веће трење и хабање.
Спирални зупчаници су направљени од зубаца који се увијају око цилиндричног тела зупчаника под углом. Угао под којим су зубци зупчаника исечени назива се угао спирале. Угао спирале може се подесити тако да одговара зупчанику и његовој околини.
Угао спирале такође одређује колико аксијалне силе зупчаник производи. Већи угао спирале генерисаће већу аксијалну силу. Ово повећање аксијалне силе морају апсорбовати лежајеви. Угао притиска такође има директан утицај на нормалну силу и радијусе закривљености зуба.
Спирални зупчаници могу се монтирати паралелно или укрштено. Спирални зупчаници повезани паралелно захтевају исти корак и угао притиска да би правилно функционисали. Спирални зупчаници повезани у укрштеној конфигурацији могу радити тише и глатко од цилиндричних зупчаника. Међутим, могу се користити и за пренос већих обртних момента.
Спирални зупчаници су такође доступни у једноструким и двоструким спиралним изведбама. Једноструки спирални зупчаници се производе истим алатима и опремом као и цилиндрични зупчаници. За разлику од цилиндричних зупчаника, једноструки спирални зупчаници имају већи површински контакт. Такође су бољи за прецизне погоне.
Двоструки спирални зупчаници се називају и зупчаници у облику рибље кости. Производе се сечењем жлеба између два зуба. Могу да елиминишу аксијалне силе и користе се и за обезбеђивање велике носивости.
Спирални зупчаници се обично користе за примене преноса мале снаге. Они такође пружају алтернативу за повезивање паралелних и непаралелних вратила. Такође се користе у применама са великим брзинама.

Радијус врха алата

Међу многим параметрима који се користе у дизајну спиралног мењача, радијус врха зубаца је вероватно најважнији, иако само зато што је један од најмање интуитивних. Најбољи начин да се процени пречник зубаца спиралног зупчаника јесте да се користи референтни профил зубаца као основа за прорачун. Сличан поступак се користи за израчунавање угла спирале. Врх алата који је премали резултираће зубом који се подвлачи, што је проблем ако имате зупчаник који има велики број зубаца и желите да смањите могућност лома зубаца.
За љубитеље зупчаника, постоји много алата и процеса за спиралне мењаче, а пречник врха је само један од њих. Срећом за љубитеље дизајна зупчаника, спирални мењач нуди много више него што се на први поглед чини. На пример, зуб спиралног зупчаника је тродимензионална површина, тако да се његов облик и функција могу израчунати математички или нумерички.
Поред врха зуба који вам пролети поред панталона, спирални мењач је такође производ производног процеса. Главни кривац је померање профила, што је растојање између пречника корака зупчаника и референтне линије алата за сечење. Иако конструктор зупчаника може да одлучи да игнорише ово питање, оно је често разматрање приликом пројектовања у корист максимизирања контактних односа. То значи да зуби зупчаника морају бити у стању да издрже обртни момент својих одговарајућих зупчаника.
Спирални зупчаник је геометријски пакет, а најбољи начин за паковање зупчаника је да се минимизира чврстоћа на савијање зубаца, а максимизира крутост на савијање зубаца. Да бисте то урадили, морате ограничити дебљину врха зубаца. То се обично постиже профилом зубаца који је обликован тако да одговара контури зубаца зупчаника који треба да замени.

уредник CX 2023-10-25