Kinas bästa ND europeiska konkurrenskraftiga spiralformade CZPT betongblandarväxellåda (D265) design av spiralformad växellåda

Hur man designar en spiralformad växellåda

I grund och botten är ett kugghjul en roterande cirkulär maskindel som har tänder utskurna för att överföra vridmoment eller hastighet. Kugghjul fungerar enligt en liknande princip som hävstänger. Kugghjul är dock vanligtvis asymmetriska till sin natur och har ingripande tänder som arbetar tillsammans för att överföra vridmoment eller hastighet.

Helixvinkel

Oavsett om du letar efter en rätvinklig växellåda eller en spiralformad växellåda är kuggvinkeln en viktig faktor. Den påverkar kontaktförhållanden, radialkraft och växelns vridmomentkapacitet.
En spiralväxel använder samma grundläggande element som ett cylindriskt kugghjul, förutom att den har tänder som sitter närmare varandra. Den är också mer lämpad för applikationer med hög belastning. Den är också tystare än konventionella kugghjul. De största skillnaderna mellan en spiralväxel och ett cylindriskt kugghjul är dess stigning och spiralvinkel.
Stigning på ett spiralhjul mäts i planet vinkelrätt mot kuggarnas riktning. Det kan också kallas cirkulär stigning. Stigning på ett spiralhjul kan vara större eller mindre än cirkulär stigning.
Normalstigningen för ett spiralhjul mäts också i planet vinkelrätt mot dess rotationsriktning. Det kallas ofta referensvärdet.
Till skillnad från ett cylindriskt kugghjul har ett spiralhjul inte en unik optimal tryckvinkel. Ett spiralhjuls kontaktförhållande minskar när tryckvinkeln ökar. Detta beror på att kontaktlinjens längd minskar.
Stigningen på en spiralformad planetväxellåda kan beräknas genom att dividera den totala spiralvinkeln för pinjongen och kugghjulet med summan av deras normala tryckvinklar. Spiralvinkeln ligger vanligtvis mellan 15 och 30 grader.

Centrumavstånd

Vid konstruktionen av en spiralväxel är centrumavståndet mellan kugghjulen en avgörande ingångsparameter. Centrumavståndet bör beräknas noggrant och modifieras baserat på de faktiska användningsförhållandena. För små centrumavstånd gör att ett kugghjul griper in i en annan punkt än stigningspunkten, vilket kan leda till ökat buller, för tidigt slitage och amplitudmodulerade vibrationer.
Det bästa sättet att beräkna ett spiralhjuls centrumavstånd är att beräkna spiralvinkeln. Detta kallas ofta för den grundläggande regeln för kuggning. Spiralvinkeln är ett matematiskt uttryck som definierar förhållandet mellan kugghjulets tvärgående och normala plan. Delningscirkelns diameter ökar med spiralvinkeln.
Antalet kuggar i ett kugghjul är också en relevant indataparameter. Det finns ett antal faktorer att beakta för att bestämma spiralvinkeln, såsom kuggdjup, stigningsdiameter, antal kuggar och indexcirkelns radier. Kuggdjupet är ett användbart sätt att beräkna bottenfrigång.
Under konstruktionen av ett spiralnät produceras radiella och axiella axialkrafter. Vinkelspelet hos ett kugghjul kan variera beroende på typ av kugghjul, stigningsdiameter och utväxlingsförhållande. Kontaktlinjernas totala längd varierar mer gradvis med spiralvinkeln.
Antalet tvärsnitt i ett spiralformat nät är också viktigt. Den radiella modulformen är mer ekonomisk att tillverka. Den spiralformade växellådan kan tillverkas med samma tandskärande verktyg som cylindriska kugghjul.

Glapp

Det är viktigt att ha en jämn rotation hos ingripande kugghjul. Glapp är dock ett problem som måste åtgärdas. Det finns flera sätt att kontrollera glapp. Mängden glapp som krävs beror på kugghjulens tillämpning, storlek och noggrannhet.
Det finns två grundläggande sätt att minska glapp. Det första är att minska avståndet mellan kugghjulens mittpunkter. Det andra är att använda fjäderbelastade kugghjul. Det senare fungerar bättre i enkelriktade drivningar med lågt vridmoment.
Skillnaden mellan avstånden kallas det transversella kontaktförhållandet. Ju längre avståndet är, desto mer rotationsrörelse krävs. Det vinkelformade spelet är motsatsen till det radiella spelet.
Spelet kan också mätas i termer av vinkelavståndet mellan två kugghjul. Detta mått kan omvandlas till ett vinkelvärde vid den operativa stigningscirkeln. En snäckväxel är ett annat exempel.
Med hjälp av rätt spelkalkylator kan du bestämma rätt mängd spel för din spiralväxel. Mängden spel beror på de enskilda kugghjulens noggrannhet och typen av växellåda.
Växellådan har också komponenter som remskivor, lager och hjul. Det finns flera sätt att minska glapp, inklusive användning av bultar och shims för att minska centrumavståndet mellan kugghjulen. I tunga applikationer är en styv bultad enhet vanlig.
För att beräkna glappet för en kugghjulslinje måste man känna till utväxlingsförhållandet för varje kugghjul i linjen och hur mycket det är kopplat till referensaxeln. Denna information är särskilt användbar för kumulativt glapp.

Varaktighet

Optimal design, material, tillverkning och underhållsprocedurer påverkar en växels livscykel. Detta inkluderar produktions-, reparations- och utbyteskostnader. Det optimala underhållsschemat måste också ta hänsyn till livscykelkostnaderna.
Livslängden på ett kugghjul kan förlängas med korrekt tandspetsavlastning. Detta minskar slitage, förbättrar ingreppet och ökar kugghjulets livslängd.
Den spiralformade växellådan är en specialiserad typ av växellåda som omvandlar kraft från en rätvinklig axel till en annan. Typiska tillämpningar inkluderar fordonsväxellådor. Det är ett populärt val i applikationer med hög hastighet, hög belastning eller icke-parallella axlar. Den är tystare och smidigare än kugghjul. Den modulära produktionsmetoden som används i spiralformade växellådor ger bästa möjliga standard för komponentintegritet och prestanda.
En av de viktigaste komponenterna i en spiralväxel är axiallagren. Dessa stöder axialkrafterna som skapas av kugghjulen och kan absorbera en del av dem. En spiralväxel är bäst lämpad för applikationer med hög belastning som kräver en jämn kuggrörelse.
En bra spiralväxel är en som är tillverkad med lager som klarar axiell belastning. En spiralväxel med en central avlopp behövs ofta för verktygsutrymmet. Spiralvinkeln har också betydelse för dess hållbarhet.
Spiralvinkeln är också källan till den största tryckkraften som produceras av ett spiralhjul. Denna stora tryckkraft produceras av en serie speciellt vinkelskurna tänder. Detta kan vara en av anledningarna till att spiralhjul har använts i höghastighetsapplikationer.

Buller

Generellt sett anses spiralkugghjul vara relativt tystare än cylindriska kugghjul. Det uppskattas att en spiralkugghjulsuppsättning med axiellt kontaktförhållande på 2 är cirka 19 dB tystare än en cylindrisk kugghjulsuppsättning med samma kontaktförhållande.
Termen "gnällande" används ofta för att beskriva den tonala karaktären hos kugghjulsljud. Detta är en funktion av de dynamiska krafter som verkar på kugghjulsingreppet. De dynamiska krafterna är relaterade till rotationshastigheten.
Det finns två huvudtyper av kugghjulsbuller: det växelspecifika bullret och det perifera komponentbuller. Båda dessa typer kan orsakas av högvarviga kugghjul som överför kraften från en motor.
Det växelspecifika ljudet kan vara relaterat till antalet tänder i kontakt. Ett lågt kontaktförhållande kan sänka rotationshastigheten hos det drivna kugghjulet. Ett högt kontaktförhållande kommer dock inte att minska transmissionsfelet. Det är därför det är viktigt att prioritera din designintention innan du försöker med några ljudreducerande åtgärder.
Den tonala karaktären hos växelljud kan bestämmas genom att samla in och analysera data över en tidsperiod. Detta kan inkludera en serie tester vid belastningar inom det önskade belastningsområdet. Denna mätning kan fungera som utgångspunkt för en växellådas rotorsaksanalys.
Det växelspecifika ljudet har ett antal mekanismer. Dessa inkluderar den tidigare nämnda transmissionsfelsignalen och det växelspecifika vinandet.

Applikationer

Olika industrier som plast, tryckeri, cement och andra tunga industrimiljöer använder spiralformade växlar. Deras fördelar inkluderar låg strömförbrukning, tystare drift och hög belastning. Det finns dock vissa begränsningar. Till exempel är värme som genereras av glidkontakt ett hinder för effektiviteten. Det bör också noteras att växelns vikt påverkar växelns prestanda.
Det finns två sätt att gripa in spiralformade kugghjul. Den första metoden är att placera axlarna orienterade i en viss spiralvinkel, i ett nät. Den andra metoden är att placera axlarna orienterade i en annan spiralvinkel. Skillnaden i vinkel kallas spiralvinkel.
Den spiralformade växellådan är den mest använda växellådan. Den är kompakt i storlek och arbetar med hög verkningsgrad. Den är användbar för att driva transportband, kylare och maskiner. Den används också i automationsstyrsystem.
Spiralkugghjul väljs ofta framför cylindriska kugghjul för icke-parallella axlar. De används också i växellådor för fordonsapplikationer och i hissar. De minskar också vibrationer.
Kugghjulen är tillverkade av speciella tänder som är vinklade mot en axel. De är också skurna i en vinkel. Detta möjliggör vinkelrätt ingrepp. De kan delas in i två grundkategorier: korsaxlade kugghjul och enkla spiralkugghjul. Enkla spiralkugghjul kan vara höger- eller vänstergående. Korsaxlade kugghjul används vanligtvis för att ansluta parallella axlar.

redaktör av CX 2023-05-15