Кинески велетрговац Ф серије спиралних паралелних мењача за машине за мешање планетарни мењач у односу на спирални мењач

NVH карактеристике спиралног мењача

Типично, спирални мењач се користи за пренос обртног момента, брзине или оба. Његова примарна функција је ротирање кружног машинског дела уз истовремено зацепање са другим зупчастим деловима. Ради на истом принципу као и полуга.

Типичне примене

Типичне примене спиралних мењача укључују транспортере, дувалке и елеваторе. Такође се користе у изради пластике и гуме. Њихове основне предности укључују смањене вибрације, нижи ниво буке и велику носивост. Такође су познати по томе што су издржљивији и тиши од цилиндричних зупчаника.
Постоји неколико фактора које треба узети у обзир при избору правог зупчаника за одређену примену. То укључује захтеве за снагом, захтеве за обртним моментом и окружење у којем ће радити. Такође, потребно је узети у обзир лежајеве и мазива.
Спирални зупчаници се користе за примене са великим оптерећењима, јер пружају високу носивост. Такође су јефтинији од цилиндричних зупчаника. Међутим, њихова ефикасност је нижа од цилиндричних зупчаника. То је због чињенице да цилиндрични зупчаници имају веће зубе. Такође имају мање динамичко оптерећење од цилиндричних зупчаника. Ово смањује хабање зупчаника.
Спирални зупчаници се такође користе у применама са великим брзинама. Могу се користити и са непаралелним вратилима. Обично се бирају уместо цилиндричних зупчаника за непаралелне примене. Међутим, спирални зупчаници су склони неусклађености због аксијалног потиска. То се може исправити подешавањем положаја лежаја.
Спирални зупчаници се такође могу користити као зупчаници за пренос снаге. Обично се користе у мењачима у аутомобилској индустрији. Такође се користе у широком спектру других индустријских примена. То укључује дувалке, доводнике, хладњаке и транспортере. Такође се могу користити у прехрамбеној и нафтној индустрији.
Најчешћи типови спиралних мењача су једноструки и двоструки спирални мењачи. Једноструки спирални зупчаници имају један спирални део који је паралелан са осом. Доступни су и они са зубом закривљеним у облику кружног лука.

NVH карактеристике

NVH карактеристике спиралног мењача су главни фактор у развоју нових производа погонског склопа. NVH се може квантификовати коришћењем таласне анализе, анализе реда и статистичке анализе енергије. Ове технике се обично користе у фреквентном домену, али се могу користити и у домену реалног времена.
Најосновнија NVH метода користи модалну анализу за квантификацију буке преноса. Поједностављени модели користе синусоидне варијације крутости, али се могу користити и за проучавање посебних ефеката.
Један од најважнијих аспеката вибрација, вибрација и вибрација (NVH) је интегритет сигналног ланца. На сигнални ланац утиче утицај зацепљења зупчаника и побуђивање главног кућишта мењача. Први корак у квантификацији NVH је успостављање сигналног ланца. То се може урадити поређењем сигнала који су снимљени на аналогно-дигиталном конвертору или чврстом диску. Затим, коришћењем брзих Фуријеових трансформација, сигнали се конвертују из временског домена у фреквентни домен.
За NVH анализу, важно је добити репрезентативни прототип производног возила. Ово је неопходно рано у фази пројектовања, јер промене на финалном производу често захтевају значајне модификације дизајна.
Код спиралних мењача, главна предност конфигурације обрнутог модула је у томе што је радијални мењач економичнији за производњу. Радијални мењач користи исте алате за сечење зубаца као и цилиндрични зупчаник, али се може произвести економичније.
Основне карактеристике спиралних зупчаника су да имају већи површински контакт и већу носивост. Због тога се спирални мењач обично користи за примене са великим оптерећењем. Међутим, спирални мењачи имају тенденцију да производе нижу ефикасност од цилиндричних типова.
Термичка деформација лежајева такође може променити NVH карактеристике система преноса са спиралним зупчаником. У овој студији се истражују ефекти пораста температуре лежајева на нелинеарне динамичке карактеристике система са спиралним зупчаником.

Хеликс

У поређењу са конвенционалним зупчаницима, спирални зупчаници имају већи површински контакт и производе мање буке. Ови зупчаници су одличан избор за кућне и лаке индустријске примене, посебно тамо где је потребна висока ефикасност.
Спирални зупчаници производе аксијалну потисну силу помоћу посебног мазива. Користе се у различитим индустријама, као што су аутомобилска, нафтна, прехрамбена, пластична и текстилна. Такође се користе у дувалкама, додавачима и моторима са зупчаницима.
Код спиралних зупчаника постоји посебан зубац под углом у односу на осу ротације. Овај зубац задржава контакт док се зупчаник ротира у пуни захват. Типично, угао између спирале и осе ротације је од 15 до 30 степени. Овај угао је важан за одређивање броја зубаца.
У поређењу са равним зупчаником, спирални зупчаник има већи однос снаге и тежине. То значи да спирални зупчаник може да поднесе веће оптерећење.
Спирални зупчаници су обично упарени, при чему сваки зупчаник садржи зуб у облику слова V. Зуб у облику слова V је дизајниран да омогући већи однос контакта, уз одржавање прихватљиве минималне количине доњег зазора. Међутим, врх зуба може да се сломи ако је превише танак.
Математичка дефиниција угла спирале је важна за пројектовање спиралног зупчаника. Угао спирале је дефинисан у одељку о геометрији зубаца спиралног зупчаника.
Угао између спирале и аксијалне осе ротације користи се за израчунавање аксијалног контактног односа зупчаника. Овај однос је дефинисан као збир укупног броја контактних линија или зубаца. Ако је однос преклапања пара зупчаника једнак нули, онда је и аксијални контактни однос једнак нули.
Спирални мењач може бити веома ефикасан систем преноса, али може патити од грешке у преносу. То је резултат аксијалне потисне силе, која се расипа када дође у контакт са супротним зубом. Да би се смањио губитак снаге у спиралном мењачу, развијено је неколико приступа.

Попречне и нормалне равни зуба

Генерално, зуби спиралног зупчаника имају две равни: попречну и нормалну раван. Нормална раван је нормална на раван корака. Попречна раван је нормална на аксијалну раван.
Када је зуб у контакту, оптерећење је нормално на површину у тачки контакта. Ово је познато као угао притиска. Овај угао је функција радијалног положаја зуба на оси вратила. Угао се такође може користити за описивање облика зуба.
Код спиралних зупчаника, нормални угао притиска је угао линије оптерећења у равни нормалној на осу зубаца. Важно је знати угао притиска приликом израчунавања сила у пару спиралних зупчаника. Овај угао је обично између 15 и 30 степени.
Спирални мењач је најчешће коришћени мењач. Састоји се од скупа спиралних зупчаника повезаних паралелним вратилима. Такође се користи у дувалкама, текстилној, шећерној и поморској индустрији. Има већи ниво контакта и мање вибрација од конвенционалних зупчаника.
Спирални зупчаници могу се користити у доводницима, дуваљкама, као и у гуменим и пластичним применама. Тиши су од конвенционалних зупчаника, што је посебно важно у прехрамбеној индустрији. Такође преносе већа оптерећења. Такође су издржљиви и могу се користити у дуваљкама.
Спирални зупчаници имају коси траг зубаца. Мање су бучни од конвенционалних зупчаника, што их чини идеалним за поморске примене. Такође глатко преносе ротацију. Имају ефикасну аксијалну потисну силу и преносе мање вибрација. Користе се у многим индустријским применама, укључујући нафтну индустрију и прехрамбену индустрију.
Спирални зупчаници на непаралелним вратилима имају два главна круга: круг корака и пречник корена. Ови кругови могу бити различити, тако да се у систему радијалних модула могу користити различити облици зубаца.

Утицај спољашњег потиска на спиралне зупчанике

С обзиром на то да су мењачи често кључна компонента преносника снаге, испитан је утицај спољашњег потиска на мењаче. Овај рад представља теоријски модел, праћен експерименталним мерењима. Посебно се овај рад фокусира на ефекте потисног прстена на путању преноса.
Успешно је доказано да потисни прстен смањује аксијални потисак између спиралних зупчаника. Такође смањује акустични утицај мењача смањењем зрачене звучне снаге. Ово је постигнуто уградњом механизма за пригушивање звука који укључује Рејлијево пригушење. Уљни филм који окружује потисни прстен је још један елемент за пригушивање.
Поред смањења вибрација мењача, пригушење уљног филма може ублажити спрегнуте степене слободе. Да би се ово тестирало, развијен је теоријски модел мењача опремљеног потисном прстеном. Овај модел је затим коришћен у симулационом моделу динамике мењача за анализу ефеката потисне прстена на путању преноса.
Први делимични модел показује како уљни филм и зрачена звучна снага могу да промене акустичне перформансе мењача. Конкретно, нивои звучног притиска побудних фреквенција се упоређују на горњем поклопцу мењача у вертикалном смеру. То је урађено помоћу акцелерометра.
Други делимични модел је симулација звука који се преноси ваздухом из кућишта мењача. Ово се ради коришћењем комбинације побуде мотора и побуде из мреже. Ово се ради мерењем фреквенције зраченог звука при четири различите комбинације обртног момента и брзине.
Поред тога, спирални зупчаник је исечен на произвољан број попречних пресека. Сваки зупчаник се затим монтира на вратило, које се ротира са различитим временом. Спирални зупчаник се упоређује са одговарајућим цилиндричним зупчаником ради поређења. Цилиндарски зупчаник има већи напон у корену, али његов релативни контактни напон није ни приближно толико велики као код цилиндричног зупчаника.

editor by CX 2023-05-26