Spirális fogaskerék

A csavarkerekes fogaskerekek előnyei

• Az egyik legvonzóbb tulajdonságuk, hogy a spirális fogaskerekek halkabbak, mint a többi fogaskerekű. Nagyon keresettek a nagy gyártási műveletekhez. Simább, szabályozottabb gépátmenetet eredményez, amely hatékonyan elnémítja a vibrációt és az ütéseket.

• Azt is mérlegelni kell, hogy projektjük nem párhuzamos tengelyek közötti erőátvitelt igényel-e. A csavarkerekes fogaskerekek ezt lehetővé teszik, bár néha a hatékonyság rovására.

• A spirális fogaskerekek fogai lehetővé teszik az axiális erőknek, hogy ellenálljanak a csavaró vagy forgó mozgásoknak. Ezért ezeket a fogaskerekeket olyan gépekben javasolt használni, amelyeknek gyorsabban kell forogniuk, nagy mennyiségű árut kell szállítaniuk, vagy folyamatosan kell működniük.

• Az építési projektek és a nehézgépekkel felszerelt létesítmények gyakran használják ezt a berendezést. Ennek az az oka, hogy a spirális fogaskerekek nagyobb nyomatékváltást tudnak kezelni, mint más fogaskerekek. Ezt a kiegyensúlyozott, jól megtervezett fogaskerekek miatt tudják megtenni, amelyek kiválóan alkalmasak az igényes munkákra.

• A kimenő szilárdság az utolsó előnye a spirális fogaskerekeknek a homlokfogaskerekekhez képest. Mivel a spirálfogaskerék fogazata átlósan helyezkedik el és ténylegesen nagyobb, a spirális fogaskerekek nagyobb terhelést tudnak felvenni, mint a homlokfogaskerekek. A csigafogaskerekek nagyobb szilárdságot biztosítanak azonos fogméret és megfelelő szélesség esetén.

• A csavarkerekes fogaskerekes kialakítás rugalmasságot kínál, ugyanakkor tartós. A gép rendeltetésétől függően ezek a fogaskerekek tengelycsatlakozásai párhuzamosak vagy merőlegesek lehetnek. Lehetővé teszik a gépek egyedi igényekhez való igazítását, maximalizálva a termelékenységet.

• A csavarkerekes fogaskerekek és sebességváltók jellemzően erősek és ideálisak nagy terhelésű alkalmazásokhoz.

• Az autóipar használhatja ezeket a fogaskerekeket az erő és a mozgás tengelyek közötti átvitelére derékszögű vagy párhuzamos szögben.

Hogyan működnek a spirális fogaskerekek

A csavarkerekek alapvető részei

Melyek a csavarkerekek típusai

Dupla spirális fogaskerék
A kettős csavarkerekes fogaskerekeket úgy tervezték, hogy ellensúlyozzák az axiális tolóerőket azáltal, hogy két fogsort helyeznek el ellentétes irányban, azonos csavarszöggel. Ez a kialakítás hatékonyan kiküszöböli az axiális erőket, és megakadályozza, hogy azok átkerüljenek a csapágyakra. Ennek eredményeként ezek a fogaskerekek nagy teherbíró képességet és megbízható sebességváltót kínálnak. Előnyeik miatt a kettős csavarkerekes fogaskerekeket általánosan használják gázturbinák, generátorok, erőgépek, szivattyúk, ventilátorok és kompresszorok erőátviteli rendszereiben mind a tengeri, mind az építőipari gépekben.

A nagy kettős csavarkerekes fogaskerekeket általában speciális generátorok segítségével hozzák létre. A megmunkálási folyamatot azonban korlátozza a fogaskerekek fogak elrendezése, ami megköveteli a hálófogaskerekek közötti fázisigazítás pontos kezelését. A fejlett funkciókkal rendelkező többtengelyes szerszámgépek fejlesztése megkönnyítette ezeknek az összetett formáknak a létrehozását, ami a kúpkerék-gyártás néven ismert eljárás bevezetéséhez vezetett.

A fogak működési terhelés alatti hajlításának és csavarodásának kiküszöbölése érdekében számos, széles homlokszélességű szimpla és kettős spirális fogaskerekes csavarmenet szögét be kell állítani. Ezek a beállítások biztosítják, hogy két bekapcsolt fogaskerék csavarmenetszöge megegyezzen a tervezett terhelés mellett, amit az egyes fogaskerekek vágási folyamatának szándékos változtatásával érnek el.

Halszálkás felszerelés
A halszálkás fogaskerék a kettős csavarkerekes fogaskerekek speciális típusa, amely két fogsorral rendelkezik – az egyik jobbra, a másik balra irányul – ugyanazon a fogaskereken. Ez a kialakítás azt eredményezi, hogy az egyik fogsor által generált tolóerő ellensúlyozza a másik tolóerőt, ami felülről nézve V alakú mintát eredményez. Ez a halszálkás mintázat biztosítja, hogy ezek a fogaskerekek ne fejtsenek ki további axiális erőket.

A több mint két fog egyidejű bekapcsolásával a halszálkás fogaskerekek a sima, csendes erőátvitel előnyeit kínálják nagy sebességnél. Az egyes fogak kiegyensúlyozott oldalirányú tolóereje javítja a teljesítményüket a szabványos csavarkerekes fogaskerekekhez képest. Következésképpen a halszálkás fogaskerekeket gyakran használják nyomatékos sebességváltókban és nagy sebességű mechanikus hajtóművekben, például a hajóturbinákban és a belső égésű motorokban, ahol minimális nyomatékcsapágyra van szükség.

Helikális fogasléc és fogasléc
A spirális fogaslécnek és fogaskeréknek nevezett lineáris működtető egy sajátos fajtája, amely a kör alakú fogaskerék forgó mozgását lineáris mozgássá alakítja a fogaslécnél. A fogasléc csak egy egyenes rúd fogaskerékfogakkal, de elképzelhető egy végtelen sugarú fogaskerék részeként is. A spirális fogaslécek és fogaskerekek megfizethetőek 2 méternél nagyobb mozgáshosszúságú lineáris mozgáshoz. Kombinálva a forgó mozgást lineáris mozgássá alakítják át. A fogaslécet egy vonalban hajtják, amikor a fogaskerék el van forgatva. Másrészt, ha a fogaslécet lineárisan mozgatják, a fogaskerék elfordul.

A csigafogaskerekek halkabban és hatékonyabban működnek, mint az egyenes fogakkal rendelkező fogaskerekek, mivel fogaik fokozatosabban kapcsolódnak a fogasléchez. Ez a fokozatos kapcsolódás lehetővé teszi, hogy a csavarkerekes fogaskerekek nagyobb terhelést is elbírjanak a kiterjesztett érintkezési felület miatt. Ezenkívül a párhuzamos tengelyeken lévő spirális fogaskerekek tolóerőt hoznak létre az ellentétes kézi irányuk miatt. Az autókormányzási rendszerekben általában megtalálható fogasléces fogaskerekek a kormánykerék forgó mozgását lineáris mozgássá alakítják, lehetővé téve a kerekek elfordulását.

Csavaros fogaskerék
Amikor a csigás fogaskerekek hálóznak, akkor a fogaskerék oldalainak folyamatos csúszása miatt csavaros működést mutatnak, nem pedig egyszerű gördülő mozgást. Következésképpen a keresztezett spirális fogaskerekek referenciatesteinek egyetlen pontja sem tapasztal tiszta gördülést, és kerületi sebességük különböző pontokon változik. A csigás fogaskerekek referenciatestei forgáshiperboloidok, amelyeket egy forgástengely körüli ferde egyenes elforgatásával hoznak létre. Ezeket a fogaskerekeket jellemzően mérsékelt fordulatszámokhoz és nyomatékokhoz használják, például a szerszámgépek hajtásaiban.

A közepes terhelési és fordulatszám-tartományon belül működő csigás fogaskerekek minimális zajt keltenek. Az oldallapok állandó csúszása okozta kopás csökkentése érdekében a hipoid hajtóműolajat gyakran használják speciális kenőanyagként. Ennek ellenére a csavar fogpályája jelentős oldalirányú erőket generál, amelyeket a megfelelő csapágykialakítással megfelelően kezelni kell.

A fogaskerekek ferde tájolása és az alacsony zajszint mellett a csigás fogaskerekek tengelyirányban is mozgathatók meglehetősen tág határok között, anélkül, hogy jelentősen rontják az erőátvitelt. A csavaros fogaskerekek használata azonban rontja az átvitel hatékonyságát az oldalsó csúszó mozgások miatt. A csigakerekes fogaskerekek a csavaros fogaskerekek nem gyakori típusai. A csigakerekes fogaskerekek vonal alakú érintkezést adnak az oldalfalakkal szemben, szemben a csavaros fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekek szabványos esetével, lehetővé téve a nagyobb nyomatékok átvitelét.

Csigacsiga fogaskerekek
A csigakerekes fogaskerekek hengeres elemekből állnak, külső spirálmenettel, amely összekapcsolódik egy másik fogaskerékkel, hogy meghajtsa azt. Ebben a rendszerben egy csiga vagy csavar kölcsönhatásba lép egy fogaskerékkel. Ezeket a fogaskerekeket széles körben alkalmazzák a különböző iparágakban a nyomaték növelésére és jelentős sebességcsökkentések elérésére, az áttételek gyakran elérik a 20:1-et, néha pedig a 300:1-et is.

Magas sebességcsökkentési képességeik miatt a csigakerekes fogaskerekek jellemzően önzáró tulajdonságokkal rendelkeznek; a csiga meg tudja hajtani a fogaskereket, de a fogaskerék nem tudja megfordítani a csiga mozgását. A csiga kis szöge elegendő súrlódást hoz létre ahhoz, hogy megakadályozza a forgást, amikor a fogaskerék megpróbálja elfordítani. Ezeket a fogaskerekeket általában nagy sebességű redukciós alkalmazásokban használják, például szállítószalag-rendszerekben, ahol az önzáró funkció fékező mechanizmusként is működik. Ezenkívül a Torsen® differenciálművekben csigakerekes fogaskerekeket alkalmaznak, amelyek javítják a nyomatékelosztást a nagy teljesítményű járművekben az abroncsokra alkalmazott nyomaték beállításával és a tapadás javításával. A differenciálművek a csavarkerekes fogaskerekekre alkalmazott nyomaték által generált súrlódást használják nyomaték-előfeszítő funkciójuk eléréséhez.

Ebben a sebességváltóban a csigakerék nagy átmérőjű, és a csigatengely külső fogaihoz csatlakozik. A csigakerék nem metsző és merőleges tengelye az, hogy a motor forgási energiát termel. A hálófogaskerekek nagy sebességcsökkenést okozhatnak, mivel áthaladnak egymáson, ami az alkalmazások széles körében előnyös. Széles körben használják szerszámok, liftek és kapuk kalibrálására is. A csigakerekes hajtóművek ideálisak lökésterheléssel járó helyzetekben is. Ebbe a kategóriába tartoznak a nagy teherbírású eszközök, beleértve a szállítószalagokat, a csomagológépeket és a zúzóberendezéseket. A csigahajtóművek olyan esetekben is alkalmazhatók, amikor a zaj problémát jelent. A csigakerekek kis teljesítményű, kis sebességű alkalmazásai jól ismertek, de csak kis teljesítményt képesek továbbítani.

Kúp alakú fogaskerekek
A kúpkerekes hajtóműveket jellemzően a kimenő tengelynek a motor forgórészéhez viszonyított 90-fokú elforgatására használják, bár más szögekre is tervezhetők. Ezek a sebességváltók tömör vagy üreges tengelyekkel is rendelkezhetnek. A kúpfogaskerekek különösen akkor hasznosak, ha a forgásirány megváltoztatása szükséges. A kúpkerekes fogaskerekes hajtóművek ideálisak nagy teljesítménysűrűségű alkalmazásokhoz, amelyek jelentős kimeneti nyomatékot igényelnek. Ezeket a sebességváltókat íves fogaik különböztetik meg, amelyek a készülék szélén egy kúpos alapon belül helyezkednek el. Ez a kialakítás egyenletes és csendes működést tesz lehetővé azáltal, hogy megkönnyíti a nem párhuzamos tengelyek közötti forgást. A spirálfogak más spirális fogaskerekekkel érintkeznek, és az érintkezés fokozatosan növekszik a fogaskerék egyik végétől a másikig az egyes fogak hosszában.

Ezek a fogaskerekek kiválóan alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, amelyek nagy nyomatékot és kivételes hatékonyságot igényelnek. A kúp alakú fogaskerekek is programozhatók. Robusztusságuk és nagy igénybevételű feladatokra való alkalmasságuk miatt ezeket az ipari sebességváltókat széles körben használják olyan ágazatokban, mint a beton-, acél-, műanyag-, autóipar és a bányászat. A gyakori alkalmazások közé tartoznak az ipari keverők, kötélemelők és poggyászkezelő rendszerek. A fogak összekapcsolódása stabil erő- és energiaátvitelt biztosít. A kúp alakú spirális sebességváltók sokoldalúak, és a csigahajtóművekhez képest nagyobb hatásfokkal rendelkeznek, így ideálisak különféle igényes alkalmazásokhoz.

Tanúsítványunk