Kina grossist F-serien spiralformad parallellväxellåda för omrörningsmaskiner planetväxel vs spiralväxel

NVH-egenskaper hos spiralväxellåda

Vanligtvis används en spiralväxel för överföring av vridmoment, hastighet eller båda. Dess primära funktion är att rotera en cirkulär maskindel samtidigt som den griper in i andra kuggade delar. Den fungerar enligt samma princip som en hävstång.

Typiska tillämpningar

Typiska tillämpningar för spiralformade växellådor inkluderar transportörer, blåsmaskiner och elevatorer. De används också vid konstruktion av plast och gummi. Deras grundläggande fördelar inkluderar minskade vibrationer, lägre ljudnivåer och hög lastkapacitet. De är också kända för att vara mer hållbara och tystare än kugghjul.
Det finns flera faktorer att ta hänsyn till när man väljer rätt växel för en specifik tillämpning. Dessa inkluderar effektkrav, vridmomentkrav och den miljö den ska användas i. Även lager och smörjmedel måste beaktas.
Skurkugghjul används för tunga belastningar eftersom de ger hög lastbärande kapacitet. De är också billigare än cylindriska kugghjul. Deras verkningsgrad är dock lägre än cylindriska kugghjul. Detta beror på att spiralkugghjul har större tänder. De har också en lägre dynamisk belastning än cylindriska kugghjul. Detta minskar slitage på kugghjulen.
Spiralkugghjul används också i höghastighetsapplikationer. De kan också användas med icke-parallella axlar. De väljs vanligtvis framför cylindriska kugghjul för icke-parallella applikationer. Spiralkugghjul är dock benägna att bli feljusterade på grund av axialtryck. Detta kan korrigeras genom att justera lagrets position.
Spiralkugghjul kan också användas som kraftöverföringskugghjul. De används ofta i transmissioner inom bilindustrin. De används också i en mängd andra industriella tillämpningar. Dessa inkluderar blåsmaskiner, matare, kylare och transportörer. De kan också användas inom livsmedels- och oljeindustrin.
De vanligaste typerna av spiralväxlar är enkla och dubbla spiralväxlar. Enkla spiralväxlar har en spiralformad sektion som är parallell med axeln. De med en cirkulär bågformad kuggning finns också tillgängliga.

NVH-egenskaper

NVH-egenskaper hos spiralformade växellådor är en viktig faktor vid utvecklingen av nya drivlineprodukter. NVH kan kvantifieras med hjälp av waveletanalys, ordningsanalys och statistisk energianalys. Dessa tekniker används vanligtvis i frekvensdomänen, men kan även användas i realtidsdomänen.
Den mest grundläggande NVH-metoden använder en modalanalys för att kvantifiera transmissionsbruset. Förenklade modeller använder sinusformade styvhetsvariationer, men kan också användas för att studera specialeffekter.
En av de viktigaste aspekterna av NVH är signalkedjans integritet. Signalkedjan påverkas av kugghjulens ingrepp och excitationen från transmissionshusets huvudsakliga excitation. Det första steget i att kvantifiera NVH är att etablera en signalkedja. Detta kan göras genom att jämföra signalerna som spelas in på en analog-till-digital-omvandlare eller hårddisk. Sedan, med hjälp av snabba Fouriertransformer, omvandlas signaler från tidsdomänen till frekvensdomänen.
För NVH-analys är det viktigt att få fram en representativ prototyp av produktionsfordonet. Detta är nödvändigt tidigt i designfasen, eftersom förändringar av slutprodukten ofta kräver betydande designmodifieringar.
För spiralformade växellådor är den största fördelen med omvänd modulkonfiguration att radialväxellådan är mer ekonomisk att producera. Radialväxellådan använder samma tandskärande verktyg som ett cylindriskt kugghjul, men kan produceras mer ekonomiskt.
De grundläggande egenskaperna hos spiralkugghjul är att de har mer ytkontakt och är mer kraftfulla i sin bärförmåga. På grund av detta används spiralväxeln vanligtvis för applikationer med hög belastning. Dock tenderar spiralkugghjul att ge lägre verkningsgrad än kugghjulstyper.
Termisk deformation av lager kan också förändra icke-linjära dynamiska egenskaper hos ett spiralformat kugghjulssystem. I denna studie undersöks effekterna av lagertemperaturökning på de ickelinjära dynamiska egenskaperna hos ett spiralformat kugghjulssystem.

Helix

Jämfört med konventionella kugghjul har spiralkugghjul mer ytkontakt och producerar mindre buller. Dessa kugghjul är ett utmärkt val för hemmabruk och lättare industritillämpningar, särskilt där hög effektivitet krävs.
Spiralkugghjul producerar axiell tryckkraft genom ett speciellt smörjmedel. De används inom olika industrier, såsom fordonsindustrin, olja, livsmedel, plast och textil. De används också i fläktar, matare och växelmotorer.
I spiralformade kugghjul finns en speciell tand i en vinkel mot rotationsaxeln. Denna tand behåller kontakten medan kugghjulet roterar till fullt ingrepp. Vanligtvis är vinkeln mellan spiralen och rotationsaxeln 15 till 30 grader. Denna vinkel är viktig för att bestämma antalet kuggar.
Jämfört med ett raktskuret kugghjul har ett spiralhjul ett högre effekt-viktförhållande. Det betyder att spiralhjulet kan hantera en högre belastning.
Spiralkugghjul är vanligtvis parvisa, där varje kugghjul innehåller en v-formad tand. Den v-formade tanden är utformad för att möjliggöra ett större kontaktförhållande, samtidigt som ett acceptabelt minsta bottenspel bibehålls. Tandspetsen kan dock spricka om den är för tunn.
En matematisk definition av spiralvinkeln är viktig för konstruktionen av en spiralväxel. Spiralvinkeln definieras i avsnittet om geometrin hos spiralkugghjulens kuggar.
Vinkeln mellan spiralen och den axiella rotationsaxeln används för att beräkna den axiella kontaktförhållandet för ett kugghjul. Detta förhållande definieras som summan av det totala antalet kontaktlinjer, eller tänder. Om överlappningsförhållandet för ett kugghjulspar är noll, är även den axiella kontaktförhållandet noll.
En spiralväxel kan vara ett mycket effektivt transmissionssystem, men kan drabbas av transmissionsfel. Detta är resultatet av den axiella tryckkraften, som försvinner när den kommer i kontakt med en motstående tand. För att minimera effektförlusten i en spiralväxel har flera metoder utvecklats.

Tändernas tvärgående och normala plan

Generellt sett har spiralformade kugghjul två plan: det tvärgående planet och normalplanet. Normalplanet är vinkelrätt mot stigningsplanet och det tvärgående planet är vinkelrätt mot axialplanet.
När en tand är i kontakt är lasten normal mot ytan vid kontaktpunkten. Detta kallas tryckvinkeln. Denna vinkel är en funktion av tandens radiella position på skaftaxeln. Vinkeln kan också användas för att beskriva en tands form.
I spiralformade kugghjul är den normala tryckvinkeln vinkeln mellan lastlinjen och planet vinkelrätt mot kuggaxeln. Det är viktigt att känna till tryckvinkeln när man beräknar krafterna i ett spiralformat kugghjulspar. Denna vinkel ligger vanligtvis mellan 15 och 30 grader.
Den spiralformade växellådan är den mest använda växellådan. Den består av en uppsättning spiralformade kugghjul som är sammankopplade med parallella axlar. Den används också i blåsmaskiner, textil-, socker- och marina applikationer. Den har en högre kontaktnivå och mindre vibrationer än konventionella kugghjul.
Spiralkugghjul kan användas i matare, blåsmaskiner och gummi- och plastapplikationer. De är tystare än konventionella kugghjul, vilket är särskilt viktigt inom livsmedelsindustrin. De överför även större laster. De är också hållbara och kan användas i blåsmaskiner.
Spiralkugghjul har en snedställd kuggspår. De är mindre bullriga än konventionella kugghjul, vilket gör dem idealiska för marina tillämpningar. De överför också rotation smidigt. De har en effektiv axiell tryckkraft och överför mindre vibrationer. De används i många industriella tillämpningar, inklusive oljeindustrin och livsmedelsindustrin.
Spiralkugghjul på icke-parallella axlar har två huvudcirklar: stigningscirkeln och rotdiametern. Dessa cirklar kan vara olika, så olika kuggformer kan användas i radialmodulsystemet.

Inverkan av yttre tryck på spiralformade kugghjul

Med tanke på att växellådor ofta är en nyckelkomponent i kraftöverföringar har effekten av extern drivkraft på växellådor undersökts. Denna artikel presenterar en teoretisk modell, åtföljd av experimentella mätningar. I synnerhet fokuserar denna artikel på effekterna av drivkragen på överföringsvägen.
Axialkragen har framgångsrikt bevisats minska axialtrycket mellan spiralformade kugghjul. Den minskar också växellådans akustiska påverkan genom att dämpa den utstrålade ljudeffekten. Detta har åstadkommits genom att införliva en ljuddämpningsmekanism som inkluderar Rayleigh-dämpning. Oljefilmen som omger axialkragen är ett annat dämpningselement.
Förutom att minska växellådans vibrationer kan oljefilmsdämpningen dämpa kopplade frihetsgrader. För att testa detta utvecklades en teoretisk modell av en växellåda utrustad med en axialkrage. Denna modell användes sedan i en växellådans dynamiksimuleringsmodell för att analysera effekterna av axialkragen på överföringsvägen.
Den första delmodellen visar hur oljefilmen och den utstrålade ljudeffekten kan förändra en växellådas akustiska prestanda. I synnerhet jämförs ljudtrycksnivåerna för exciterande frekvenser vid växellådans toppkåpa i vertikal riktning. Detta gjordes med hjälp av en accelerometer.
Den andra delmodellen är en simulering av luftburet ljud från växellådshuset. Detta görs med hjälp av sammansättningen av motorexcitation och ingreppsexcitation. Detta görs genom att mäta frekvensen av utstrålat ljud vid fyra olika kombinationer av vridmoment och hastighet.
Dessutom har spiralhjulet delats upp i ett godtyckligt antal tvärsnitt. Varje kugghjul monteras sedan på en axel som roterar med olika tidpunkt. Det spiralformade kugghjulet jämförs med ett motsvarande cylindriskt kugghjul för jämförelse. Det cylindriska kugghjulet har en högre rotspänning, men dess relativa kontaktspänning är inte alls lika stor som det spiralformade kugghjulets.

redaktör av CX 2023-05-26