Skrutkový prevod

Výhody špirálových prevodov

• Jednou z ich najatraktívnejších vlastností je, že špirálové prevody sú tichšie ako iné prevody. Sú veľmi žiadané pre veľké výrobné prevádzky. Výsledkom je plynulejší a regulovanejší prechod stroja, ktorý účinne tlmí vibrácie a otrasy.

• Mali by sme tiež zvážiť, či ich projekt vyžaduje prenos energie medzi hriadeľmi, ktoré nie sú paralelné. Skrutkové prevody to umožňujú, aj keď niekedy na úkor účinnosti.

• Zuby špirálových ozubených kolies umožňujú axiálnym silám odolávať krútiacim sa alebo točivým pohybom. Preto sa tieto prevody odporúčajú na použitie v strojoch, ktoré sa musia otáčať rýchlejšie, prepravovať veľké množstvo tovaru alebo bežať nepretržite.

• Stavebné projekty a zariadenia s ťažkými strojmi často využívajú tento druh vybavenia. Je to preto, že špirálové prevody dokážu zvládnuť väčší posun krútiaceho momentu ako iné typy prevodov. Môžu to urobiť vďaka svojim vyváženým, dobre navrhnutým zubom ozubených kolies, ktoré sú vynikajúce pre náročné práce.

• Výstupná sila je posledná výhoda, ktorú majú špirálové ozubené kolesá oproti čelným kolesám. Pretože zub špirálového ozubeného kolesa je umiestnený diagonálne a je efektívne väčší, môžu špirálové ozubené kolesá znášať väčšie zaťaženie ako čelné ozubené kolesá. Špirálové ozubené kolesá ponúkajú väčšiu pevnosť pri rovnakej veľkosti zubov a zodpovedajúcej šírke.

• Dizajn špirálového prevodu ponúka flexibilitu a zároveň je odolný. V závislosti od účelu strojového zariadenia môžu byť spojenia hriadeľov týchto ozubených kolies buď paralelné alebo kolmé. Umožňujú prispôsobiť strojové zariadenia špecifickým požiadavkám a maximalizovať produktivitu.

• Špirálové prevody a prevodovky sú zvyčajne pevné a ideálne pre aplikácie s vysokým zaťažením.

• Automobilový priemysel môže použiť tieto prevody na prenos sily a pohybu medzi hriadeľmi s pravým alebo paralelným uhlom.

Ako fungujú skrutkové prevody

Základné časti špirálových ozubených kolies

Aké sú typy špirálových ozubených kolies

Dvojité špirálové ozubenie
Dvojité špirálové ozubené kolesá sú navrhnuté tak, aby pôsobili proti axiálnym prítlačným silám tým, že majú dve sady zubov usporiadané v opačných smeroch s rovnakým uhlom skrutkovice. Táto konštrukcia účinne ruší axiálne sily a bráni ich prenosu na ložiská. Výsledkom je, že tieto prevody ponúkajú vysokú nosnosť a spoľahlivý prevod. Vďaka svojim výhodám sa dvojité špirálové prevody bežne používajú v systémoch na prenos energie pre plynové turbíny, generátory, pohony, čerpadlá, ventilátory a kompresory v námorných a stavebných strojoch.

Veľké dvojité špirálové ozubené kolesá sa zvyčajne vytvárajú pomocou špecializovaných generátorov. Proces obrábania je však obmedzený usporiadaním zubov ozubeného kolesa, čo si vyžaduje presné riadenie fázového vyrovnania medzi zaberajúcimi ozubenými kolesami. Vývoj viacosových obrábacích strojov s pokročilými funkciami uľahčil vytváranie týchto zložitých tvarov, čo viedlo k zavedeniu procesu známeho ako výroba kužeľových ozubených kolies.

Na riešenie ohýbania a krútenia zubov pri prevádzkovom zaťažení sa vykonávajú úpravy uhlov skrutkovice mnohých jednoduchých a dvojitých špirálových ozubených kolies so širokými čelnými šírkami. Tieto úpravy zaisťujú, že uhly skrutkovice dvoch zaradených ozubených kolies sa pri konštrukčnom zaťažení zhodujú, čo sa dosiahne zámernou zmenou procesu rezania pre každé ozubené koleso.

Rybí výstroj
Ozubené koleso s rybou kosťou je špecializovaný typ dvojitého špirálového ozubeného kolesa s dvoma súpravami zubov – jedna je orientovaná vpravo a druhá vľavo – na tom istom kolese. Táto konštrukcia spôsobuje, že ťah generovaný jednou sadou zubov pôsobí proti ťahu druhej, čo vedie k vzoru v tvare V pri pohľade zhora. Tento vzor rybej kosti zaisťuje, že tieto ozubené kolesá nevytvárajú dodatočné axiálne sily.

Pri súčasnom zaradení viac ako dvoch zubov ponúkajú ozubené kolesá s rybou kosťou výhody hladkého a tichého prenosu sily pri vysokých rýchlostiach. Vyvážený bočný prítlak každej sady zubov zvyšuje ich výkon v porovnaní so štandardnými špirálovými prevodmi. V dôsledku toho sa ozubené kolesá s rybou kosťou často používajú v momentových prevodovkách a vysokorýchlostných mechanických prevodovkách, ako sú tie, ktoré sa nachádzajú v lodných turbínach a spaľovacích motoroch, kde sa vyžaduje minimálne axiálne ložisko.

Skrutkovitý hrebeň a pastorok
Konkrétny druh lineárneho pohonu známy ako špirálový hrebeň a pastorok transformuje rotačný pohyb kruhového pastorka na lineárny pohyb na hrebeni. Hrebeň je len rovná tyč so zubami ozubeného kolesa, ale môže byť tiež chápaný ako súčasť ozubeného kolesa s nekonečným polomerom. Skrutkové ozubené tyče a pastorky sú cenovo dostupné pre lineárny pohyb s dĺžkou pohybu väčšou ako 2 metre. Pri kombinácii transformujú rotačný pohyb na lineárny pohyb. Hrebeň je poháňaný v rade, keď sa pastorok otáča. Na druhej strane, ak sa hrebeň pohybuje lineárne, pastorok sa bude otáčať.

Špirálové ozubené kolesá pracujú tichšie a efektívnejšie v porovnaní s ozubenými kolesami s rovnými zubami, pretože ich zuby zaberajú s hrebeňom postupnejším spôsobom. Tento postupný záber umožňuje špirálovým prevodom zvládnuť väčšie zaťaženie vďaka rozšírenej kontaktnej ploche. Okrem toho špirálové ozubené kolesá na paralelných hriadeľoch zavádzajú zložku ťahu v dôsledku ich opačných orientácií rúk. Ozubené kolesá a pastorky, ktoré sa bežne vyskytujú v systémoch riadenia automobilov, premieňajú rotačný pohyb volantu na lineárny pohyb, ktorý umožňuje otáčanie kolies.

Skrutkový prevod
Keď skrutkové ozubené kolesá zaberajú, vykazujú skrutkový chod v dôsledku nepretržitého posúvania bokov ozubeného kolesa namiesto jednoduchého valivého pohybu. V dôsledku toho žiadne body na referenčných telesách skrížených špirálových ozubených kolies nezaznamenajú čisté odvaľovanie a ich obvodové rýchlosti sa v rôznych bodoch líšia. Referenčné telesá skrutkových ozubených kolies sú hyperboloidy rotácie, vytvorené rotáciou šikmej priamky okolo rotačnej osi. Tieto prevody sa zvyčajne používajú pre stredné rýchlosti a krútiace momenty, ako napríklad v pohonoch obrábacích strojov.

Skrutkové prevody pracujúce v strednom rozsahu zaťaženia a otáčok vytvárajú minimálny hluk. Aby sa znížilo opotrebenie spôsobené neustálym kĺzaním bokov, hypoidný prevodový olej sa často používa ako špecializované mazivo. Dráha zubov skrutky však vytvára značné bočné sily, ktoré musia byť správne riadené vhodnou konštrukciou ložiska.

Okrem šikmej orientácie osí ozubených kolies a nízkej hlučnosti sa môžu skrutkové prevody pohybovať aj axiálne v pomerne širokých medziach bez výrazného zhoršenia prenosu sily. Použitie skrutkových prevodov však poškodzuje účinnosť prenosu v dôsledku posuvných pohybov boku. Šnekové prevody sú nezvyčajným typom skrutkového prevodu. Závitovkové prevody poskytujú líniový kontakt bokov na rozdiel od štandardného prípadu skrutkového prevodu, čo umožňuje prenos väčších krútiacich momentov.

Skrutkovité závitovkové prevody
Skrutkové závitovkové prevody pozostávajú z valcových prvkov s vonkajším špirálovým závitom, ktorý zaberá s iným ozubeným kolesom na jeho pohon. V tomto systéme interaguje červ alebo skrutka s ozubeným kolesom. Tieto prevody sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach na zvýšenie krútiaceho momentu a dosiahnutie podstatného zníženia prevodových stupňov, pričom pomery často dosahujú 20:1 a niekedy presahujú 300:1.

Špirálové závitovkové prevody majú typicky samosvorné vlastnosti vzhľadom na ich vysokú schopnosť redukcie prevodových stupňov; závitovka môže poháňať ozubené koleso, ale ozubené koleso nemôže obrátiť pohyb závitovky. Plytký uhol šneku vytvára dostatočné trenie, aby sa zabránilo jeho otáčaniu, keď sa ho ozubené koleso pokúša otočiť. Tieto prevody sa bežne používajú vo vysokorýchlostných redukčných aplikáciách, ako napríklad v dopravných systémoch, kde samosvorná funkcia funguje aj ako brzdový mechanizmus. Okrem toho sa v diferenciáloch Torsen® používajú šnekové prevody, ktoré zlepšujú distribúciu krútiaceho momentu vo vysokovýkonných vozidlách úpravou krútiaceho momentu aplikovaného na pneumatiky a zlepšujú trakciu. Diferenciály využívajú trenie generované krútiacim momentom aplikovaným na špirálové ozubené kolesá na dosiahnutie ich funkcie predpätia krútiaceho momentu.

Šnekové koleso v tejto prevodovke má veľký priemer a je spojené s vonkajšími zubami šnekového hriadeľa. Nepretínajúca sa a kolmá os šnekového kolesa je spôsob, akým motor produkuje rotačnú energiu. Zaberajúce ozubené kolesá môžu spôsobiť veľké zníženie rýchlosti, pretože prechádzajú cez seba, čo je výhodné pre širokú škálu aplikácií. Široko sa používajú aj na kalibráciu nástrojov, výťahov a brán. Šnekové prevodovky sú ideálne pre situácie zahŕňajúce aj rázové zaťaženie. Do tejto kategórie patria vysokovýkonné zariadenia vrátane dopravných pásov, baliacich strojov a drviacich zariadení. Šnekové prevodovky je možné použiť aj v prípadoch, keď je problémom hluk. Aplikácie šnekových prevodov s nízkym výkonom a nízkou rýchlosťou sú dobre známe, ale dokážu prenášať len malé množstvo výkonu.

Kužeľové špirálové ozubené kolesá
Špirálové kužeľové prevodovky sa zvyčajne používajú na dosiahnutie 90-stupňovej rotácie výstupného hriadeľa vzhľadom na hriadeľ rotora motora, hoci môžu byť navrhnuté aj pre iné uhly. Tieto prevodovky môžu mať plné alebo duté hriadele. Kužeľové prevody sú užitočné najmä vtedy, keď je potrebná zmena smeru otáčania. Prevodovky so šikmým kužeľovým ozubením sú ideálne pre aplikácie s vysokou hustotou výkonu, ktoré vyžadujú značný výstupný krútiaci moment. Tieto prevodovky sa vyznačujú zakrivenými zubami, ktoré sú usporiadané v kónickej základni na okraji zariadenia. Táto konštrukcia umožňuje hladkú a tichú prevádzku uľahčením rotačného pohybu medzi neparalelnými hriadeľmi. Špirálové zuby zaberajú s inými špirálovými ozubenými kolesami, pričom kontakt sa postupne zvyšuje od jedného konca ozubeného kolesa k druhému pozdĺž dĺžky každého zuba.

Tieto prevody sú vhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysoký krútiaci moment a výnimočnú účinnosť. Kužeľové špirálové ozubené kolesá je tiež možné naprogramovať. Vďaka svojej robustnosti a vhodnosti pre náročné úlohy nachádzajú tieto priemyselné prevodovky široké uplatnenie v odvetviach ako je betón, oceľ, plasty, automobilový priemysel a baníctvo. Bežné aplikácie zahŕňajú priemyselné miešačky, lanové kladkostroje a systémy na manipuláciu s batožinou. Zapojenie zubov zabezpečuje stabilný prenos sily a energie. Kužeľové čelné prevodovky sú všestranné a ponúkajú vyšší pomer účinnosti v porovnaní so závitovkovými prevodovkami, vďaka čomu sú ideálne pre rôzne náročné aplikácie.

Náš certifikát