Kinas leverantör Saf37/Saf47/Saf57/Saf67/Saf87/Saf97 S-serien flänsmonterad spiralformad snäckväxellåda med konisk spiralväxel

Spiralväxellåda

Att använda en spiralformad växellåda kan avsevärt förbättra en maskins noggrannhet och minska effekterna av vibrationer och axelstötar. En växellåda är en cirkulär maskindel som har tänder som griper in i andra tänder. Tänderna är skärda eller insatta och är utformade för att överföra hastighet och vridmoment.

Glidande

Bland de många typerna av växellådor är den spiralformade växellådan den vanligaste växellådan. Detta beror på att den spiralformade växellådan har en glidande kontakt. Kontakten mellan två kuggar börjar i början av en tand och utvecklas till linjekontakt allt eftersom kugghjulet roterar.
Spiralkugghjul är cylindriska kugghjul med tänder som är skurna i en vinkel mot axeln. Denna vinkel gör att spiralkugghjul kan fånga upp hastighetsomkastningen vid stigningslinjen på grund av glidfriktionen. Detta leder till en mycket jämnare rörelse och mindre slitage. Dessutom är spiralväxellådan mer hållbar och tystare än andra växellådor.
Spiralkugghjul är indelade i två kategorier. Den första gruppen består av korsaxliga spiralkugghjul, som vanligtvis används i fördelaraxlar/oljepumpar i bilmotorer. Den andra gruppen består av kugghjul med noll spiralvinkel, som inte producerar axiella krafter. De skapar dock värme, vilket orsakar effektivitetsförlust.
Konfigurationen av spiralformade växellådor är ofta förvirrande, vilket resulterar i högre driftskostnader. Dessutom har konfigurationen av spiralformade växellådor inte samma vridmoment/$-förhållande som planetväxlar med nollspiralvinkel.
Vid konstruktion av kugghjul är det viktigt att beakta effekterna av kugghjulsglidning. Glidning kan leda till friktion, vilket kan orsaka förlust av kraftöverföring. Det leder också till ojämn lastfördelning, vilket minskar belastningsförmågan hos den spiralformade planetväxellådan.
Dessutom ignoreras ofta nätstyvheten hos spiralformade kugghjul av forskare. En analytisk modell för nätstyvheten hos spiralformade kugghjul har föreslagits.

Axiella tryckkrafter

Flera alternativ finns tillgängliga för axiella tryckkrafter i spiralväxlar. Det mest uppenbara är att använda en dubbel spiralväxel för att kompensera kraftkomponenten. Ett annat alternativ är att använda ett axiallager med lägre bärförmåga. Detta blir en offerkomponent.
För att överföra en kraft måste den fördelas längs kontaktlinjen. Denna kraft är summan av tangentiella, radiella och axiella kraftkomponenter. Alla dessa komponenter måste överföras från källan till utgången. Detta är en komplex process som involverar användning av kugghjul.
Den axiella kraftkomponenten måste överföras genom kugghjulen. Den resulterande kraften delas sedan in i ortogonala komponenter och uppdelas i axialriktningarna. Den radiella kraftkomponenten går från kontaktpunkten till det drivna kugghjulets centrum.
Den axiella kraftkomponenten bestäms också av storleken på kugghjulets stigningsdiameter. En större stigningsdiameter resulterar i ett större lagermoment. På liknande sätt kommer en större utväxling att ge en högre vridmomentöverföring.
Det bör noteras att den axiella kraftkomponenten endast är en liten del av den totala kraften. Normalkraften är fördelad längs kontaktlinjen.
Dubbelspiraldrevet är inte heller en perfekt kopia av fiskbensdrevet. Det har två lika halvor. Det används omväxlande med fiskbensdrevet. Det har också samma spiralvinkel.

Minskad påverkan på axeln

Att öka spiralvinkeln på ett kugghjulspar minskar resonanseffekterna på axeln i en spiralväxel. Detta minskar dock inte den totala vibrationen i växellådan. I själva verket ökar det vibrationerna. Detta kan leda till allvarliga utmattningsfel i drivlinan.
Detta beror på att helixvinkeln påverkar kontaktlinjen mellan två tänder. När helixvinkeln ökar minskar kontaktlinjens längd. Dessutom påverkar den normalkraften och tändernas krökningsradier. Tryckvinkeln påverkar också krökningsradierna.
Spiralkugghjul har flera fördelar jämfört med cylindriska kugghjul. Dessa fördelar inkluderar: lägre vibrationer, NVH-egenskaper (buller, vibrationer och hårdhet) och jämn drift under tunga belastningar. De har också bättre vridmomentkapacitet. De producerar dock högre friktion. De kräver också unika metoder för att kontrollera sina axialkrafter.
Det första steget i att minska resonanseffekter är att reglera ingreppsfrekvensen i spiralkugghjulssteget. Detta kan göras genom att variera skiftfaktorerna i växeln. Om skiftfaktorerna är för stora kommer växeln att uppleva resonanseffekter. Spiralvinkeln påverkas också av växelns skiftfaktorer. Det är därför viktigt att kontrollera växelns geometri för att minska resonanseffekterna.
Därefter undersöks effekterna av livstrukturen och fälgtjockleken på rotspänningen i kugghjulet. Dessa mäts med töjningsgivare. Resultaten indikerar att maximal rotspänning erhålls när det sämsta ingreppsläget uppnås.

Tystare drift

Jämfört med cylindriska kugghjul är spiralkugghjul mycket tystare i drift. Detta beror på deras större tänder. Utöver detta har de en högre lastbärande kapacitet. De går också jämnare och har en högre hastighetskapacitet. Spiralkugghjul är också ett bra alternativ till cylindriska kugghjul.
Den viktigaste parametern som rör bullerreducering är kugghjulets kontaktförhållande. Det varierar från under 1 till mer än 10 och bestäms av antalet tänder som skär en parallell axellinje vid märgcirkeln. Det är också en bra indikator på nivån av bullerreducering som spiralkugghjul ger.
Dessutom har spiralkugghjul en lägre impulsböjning än cylindriska kugghjul. Detta beror på att kontaktpunkten glider längs den spiralformade ytan på varje tand. Detta ger också en intern dämpning till växelsystemet.
Även om spiralkugghjul är mindre bullriga än cylindriska kugghjul, har de en hög nivå av slitage. Detta kan påverka kugghjulets prestanda. Det är dock möjligt att förbättra tandytans jämnhet genom slipning. Dessutom kan det att köra kugghjulen i olja också bidra till att förbättra tandytans jämnhet.
Det finns många industrier som använder spiralformade kugghjul. Till exempel använder bilindustrin dem i sina växellådor. De används också inom jordbruksindustrin. De används ofta i tunga lastbilar.
Spiralkugghjul är också kända för att generera mindre värme och är tystare än andra kugghjul. De kan också leverera parallella kraftöverföringar mellan parallella eller icke-parallella axlar.

Förbättrad noggrannhet

Att öka noggrannheten hos en spiralväxel är nyckeln till dess funktion och tillförlitlighet. Växellådans noggrannhet är beroende av flera egenskaper. Bland de viktigaste är profil och stigning. Dessutom bör effektkraven för en kugghjulsdrift beaktas.
Profilen är den känsligaste egenskapen hos en spiralväxel. Om profilen inte är symmetrisk kommer växeln att rotera med ett bullrigt cylindriskt kugghjul. Dessutom är profilen också den mest känsliga för bly.
En spiralväxel spelar en nyckelroll i kraftöverföringen i industriella applikationer. De krävande driftsförhållandena gör den dock känslig för en mängd olika fel.
En spiralväxels prestanda beror på de enskilda kugghjulens noggrannhet. Detta uppnås genom att minimera glapp. Ett vanligt sätt att minska glapp är att närma sig alla målpositioner från en gemensam riktning. Denna metod minskar också transmissionsbuller.
Noggrannheten hos en spiralväxel kan förbättras genom att använda en flexibel elektronisk växellåda. Detta kan minska vridningsgraden. Dessutom kan det öka noggrannheten vid kugghjulsbearbetning.
En spiralväxel med elektronisk växellåda kan öka noggrannheten i vridkompensationen. Den kan också förbättra kopplingen mellan B-axeln, C-axeln och Z-axeln. Dessutom säkerställer den elektroniska växellådan kopplingsförhållandet mellan Y-axeln, Z-axeln och C-axeln.
Noggrannheten hos en spiralväxel kan förbättras genom att beräkna kugghjulets positionsfel. Stegavvikelse och spiralvinkelavvikelse är två typer av positionsfel.

Minskad vibration

Att använda spiralformade växlar kan minska vibrationer och buller. Dessa kugghjul används i en mängd olika tillämpningar, inklusive bilväxellådor. Dessutom är dessa kugghjul tillräckligt tysta för att fungera i bullerkänsliga tillämpningar.
Med hjälp av CZPT-programvara jämförs tre olika växellådshuskonstruktioner. De yttersta måtten och massan för varje konstruktion hålls konstanta, men olika mängder längsgående och tvärgående förstyvningar används. De resulterande modellerna jämförs sedan med experimentella resultat. Dessutom analyseras den fria vibrationsresponsen för dessa modeller. Resultaten visas i figur 5.
När det gäller brusreducering producerar cellmodellen den lägsta ljudtrycksnivån. Korsmodellen producerar dock den högre ljudnivån. Cellmodellen ger också bättre topp-till-topp-resultat.
Ingångsstegets kugghjulspar är kraftkällan för utgångsstegets kugghjulspar. Utgångsstegets kugghjulspars vibrationer studeras också. Detta inkluderar ett fasdiagram och ett frekvensdomändiagram. Inverkan av drivmomentet och pinjongens hastighet på vibrationen studeras numeriskt. Normalkraftens tidsutveckling och smörjmedelsstyvheten studeras också.
Modifieringen av ingångsstegets pinjong minskar vibrationerna i ingångsstegets kugghjulspar. Denna minskning uppnås genom att lägga till dubbelt lagerstöd till ingångsaxeln.

editor by CX 2023-10-20