Спирална скоростна кутия

The helical gears of a engage at a slow and gradual pace, beginning at the far end of the tooth and holding contact until the whole gear spins into full engagement. The helix angle of the helical gear inside the gearbox is normally 15 to 30 degrees. The ratio of a helical gear is typically 3:2 to 10:1. As a result, a helical gearbox can be used to transmit massive thrusts. The helical gears are lubricated and supported by special bearings. Its design features helical gears with angled teeth, providing smooth and quiet operation while minimizing backlash. This type of gearbox is widely used in various applications, including automotive, industrial machinery, and power transmission systems, due to its high efficiency and reliability.

Скоростна кутия с винтови зъбни колела

Какво е винтова скоростна кутия?

Какво е винтова скоростна кутия? Спиралната скоростна кутия е подобна на чифт хартиени цилиндрични зъбни колела, но двата комплекта валове се пресичат под различни ъгли. Междуцентровото разстояние на всеки комплект спирални зъбни колела не е цяло число, така че е важно да се гарантира, че двата комплекта валове са с еднаква дължина. Това е важно за приложения, при които шумът е съображение. Освен това имайте предвид, че спиралните зъбни колела обикновено са тихи и плавни.

Спиралните скоростни кутии имат много предимства пред другите видове скоростни кутии. Спиралната скоростна кутия може да има повече зъби, които се захващат в една и съща посока, което им позволява да осигурят постоянен контакт за дълъг период от време. Коаксиалните спирални скоростни кутии често се използват при тежки приложения. Тяхната ефективност и качество са несравними с други видове скоростни кутии.

Характеристики на винтовата скоростна кутия

Спиралните зъбни колела могат да се регулират за промяна на ъгъла на въртене с 90 градуса, когато са монтирани на перпендикулярни валове. Спиралната предавка е универсален тип предавка. Неговата ъглова конфигурация му позволява да се справя с въртящи моменти до 750 Nm. Той е особено полезен за ротационни приложения, където ъгълът на въртене е критичен. Докато спираловидната предавка се използва предимно при движение напред, тя може да се използва и за прехвърляне на нисък обхват. Въпреки това, тъй като скоростта на ниския диапазон е бавна, не предизвиква неприятно хленчене.

Спиралните зъбни колела са по-издръжливи от цилиндричните зъбни колела и изискват по-малко вътрешни части. В резултат на това те са и по-леки от цилиндричните зъбни колела. Спирална скоростна кутия може да бъде направена от по-малко части и тежи по-малко. Единственият недостатък е сложността на производствения процес, което увеличава цената на винтовата скоростна кутия за част. Въпреки това спираловидната скоростна кутия обикновено е тиха и по-здрава от цилиндричното зъбно колело.

Спирална скоростна кутия

Видове спираловидни скоростни кутии

There are several helical gearbox types such as inline helical gearbox, worm helical gearbox, helical , helical motor gearbox tec. They differ in their efficiency and in their noise. The helical gears produce axial thrust, which means that the gearbox requires thrust bearings to accommodate this force. In contrast, spur gears produce no axial thrust, although they do not mesh as smoothly. Some helical gears require oil coolers, while others do not. Compared to spur gears, helical gears produce fewer noises, making them ideal for passenger cars and home use.
Формата на главния зъб на винтова скоростна кутия има фиксирано съотношение на скоростта, дори ако централните междини не са напълно зададени. Това изискване понякога се нарича основното правило за предавката. Спирални зъбни колела имат предимството да са подобни на хартиените цилиндрични зъбни колела, тъй като те трябва да се клатят в противоположни посоки. Типовете винтови редуктори са леви или десни, в зависимост от това дали са монтирани на успоредни валове.

Приложение на винтова скоростна кутия

When considering a helical gearbox application, it is essential to consider several factors. The size, weight, and profile of the gears should be matched to the application's workload and environment. The helix angle and its associated center gap should be considered. Moreover, the application should be quiet, as a noisy or claustrophobic environment may negatively affect the performance of the gear set. The real value of the pitch may vary based on the helix angle, and dedicated methodology has been developed for this purpose.

Друга важна характеристика на спираловидната скоростна кутия е тяхната ефективност. Съотношението на зъбите на зъбното колело към общата повърхност позволява по-високо общо съотношение на контакт. Правилно проектираната спирална скоростна кутия също има по-малко шум и вибрации от цилиндричните зъбни колела. Ако спираловидното зъбно колело не е проектирано правилно, то може да бъде много по-шумно от цилиндричното зъбно колело. За да получите перфектната спирална предавка за вашето приложение, ние предлагаме инженерни и софтуерни решения за оптимална работа на скоростната кутия.

Тези видове винтови редуктори се използват в отрасли, където скоростта и ефективността са важни. Някои индустрии, които използват спирални зъбни колела, са текстилната, пластмасовата, гумената, захарната, хартиената и циментовата промишленост. Други приложения включват конвейери, трошачки и смесители. Някои от другите често срещани типове спирални зъбни колела се използват в компресори и вентилатори. Спиралната предавка също се използва в металургична индустрия, където високият въртящ момент, генериран от ротор, създава по-тиха и по-енергийно ефективна машина.

Приложение на винтова скоростна кутия
Приложение на винтова скоростна кутия
Приложение на винтова скоростна кутия
Приложение на винтова скоростна кутия

Дизайн на спирална скоростна кутия

Дизайнът на винтовата скоростна кутия има редица предимства. Първо, той осигурява отстраняване на тягата. Това е възможно, тъй като зъбните колела са разположени под ъгъл спрямо оста на въртене. Този дизайн може да има два различни вала, единият от които е ориентиран от дясната страна на скоростната кутия. Ъгълът на спиралата се увеличава с увеличаване на мощността, пренасяна от зъбните колела. Следователно, корпусът на винтовата скоростна кутия трябва да може да се справи с тези допълнителни сили. Освен това дизайнът на винтовата скоростна кутия е по-голям и по-тежък от конвенционалните скоростни кутии.

In terms of construction and operation, helical gearboxes are a good option for transmission systems. They are usually used in automotive applications because of their smooth performance. This is possible because they contain special angle-cut teeth. As the gear turns into full engagement, these gears gradually contact one another. This creates a large amount of thrust. It's also quieter than conventional spur gears. Its modular design also provides benefits in terms of engineering and performance. Helical gearboxes can be manufactured economically while maintaining the highest standards of component integrity.

Хеликоптерите са друг пример за винтова скоростна кутия. Двете половини на спираловидното зъбно колело трябва да се клатят една спрямо друга, за да съвпадат правилно. Същото важи и за цилиндричните зъбни колела. Радиалните половини също трябва да са успоредни. Освен това спиралните зъбни колела трябва да са симетрични в аксиална посока. Този тип скоростна кутия изисква по-сложно зацепване.

Скоростна кутия със спирална редукция
Скоростна кутия със спирална редукция
Скоростна кутия със спирална редукция

Червячна скоростна кутия срещу винтова скоростна кутия

Сравнението между червячна скоростна кутия и спирална скоростна кутия е ключова част от определянето на най-доброто решение за вашето приложение. Докато червячните редуктори обикновено са по-ефективни от спираловидните, по-високата централна междина прави червячната скоростна кутия по-ефективна. Например, нормална единица с централна междина от 2.6 инча постепенно губи ефективност с увеличаване на съотношението, докато по-високата централна междина прави червячната скоростна кутия по-ефективна, докато се достигне съотношението 10:1.

Както червячната, така и спираловидната скоростна кутия са ефективни за по-малки количества HP. Например спирална скоростна кутия струва около $840 по-малко от червячна скоростна кутия. както и да е червячна скоростна кутия е по-ефективен от винтовата скоростна кутия за по-големи мощности. Ефективността намалява с увеличаване на съотношението, въпреки че по-високото използване на HP ще изисква по-високи предавателни числа.

Спирални редуктори

Планетарна скоростна кутия срещу винтова скоростна кутия

- планетна скоростна кутия не е подходящ за приложения под прав ъгъл, пристанищни кранови задвижвания и задвижвания за портални задвижвания, например. Този тип скоростна кутия би била твърде натрапчива в тези приложения. От друга страна, спиралната скоростна кутия е по-тясна от планетарната скоростна кутия и е подходяща за тези приложения. И двата вида имат предимства и недостатъци.

Най-голямото предимство на планетарната предавка е нейната ефективност. Загубите са ниски, само 3% на етап. Ефективността е толкова висока, че 97 процента от вложената енергия се прехвърля. Планетарната предавка също е по-твърда, благодарение на равномерното разпределение на масата. Планетарната предавка предава въртящия момент, приложен радиално. Въпреки това спираловидната скоростна кутия изисква потребителят да закупи резервна част за цялата система, а спиралната скоростна кутия не може да бъде ремонтирана, ако възникне проблем.

Планетарната скоростна кутия може да бъде изключително лека, което е важно за приложения с ниска скорост. Те често са с до 60% по-леки от конвенционалните типове, което означава по-малки носещи конструкции. Планетарите често се избират заради тяхната способност за намаляване, компактен размер и балансирано тегло. За разлика от това, конвенционалната скоростна кутия има вал, който не се изравнява с обема на скоростната кутия и причинява надвес и небалансирано тегло.

In contrast, the ring gear creates axial forces at the end of the transmission. Helical gears, on the other hand, create no axial forces. Helical gears have a zero-helix angle, which means they do not create any axial forces in the mesh. The axial force creates torque on both sides of the gear. The planet's ring gear meshes with the sun, creating a “boosted torque rotational motion that transfers to the output. The magnitude of the axial force is approximately equal to the gear pitch diameter.

Скоростна кутия със спирална редукция

Ефективност на винтовата скоростна кутия

The efficiency of a helical gearbox is based on the output torque divided by the input torque. This ratio is equal to the total gear reduction within the gearbox and is the number of revolutions a motor must make in order to rotate a stem nut. Helical gears, on the other hand, produce a lot of thrust along the axis of the gear. They are also prone to more sliding friction between the gear teeth, which can be addressed with the addition of additives to the gearbox's lubricant.

Докато конвенционалната мъдрост би посочила, че спираловидната скоростна кутия е по-ефективна от червячна предавка, скорошни изследвания показват, че червячните скоростни кутии започват да намаляват разликата в ефективността, особено когато става въпрос за приложения с ниска мощност. Новите конструкции на червячните редуктори, както и подобреното смазване, правят червячните редуктори по-конкурентни с винтовите редуктори. В повечето случаи червячните предавки са по-евтини, но спиралните редуктори са по-ефективни.

In addition to being faster and more efficient, helical gearsets produce an axial thrust force that aligns with the shafts. The helix angle of a helical gear increases as the power it carries grows. This requires that the helical gearbox' housing be designed to accommodate the thrust load. As a result, a helical gearbox adds both size and weight. These factors determine the efficiency of helical gearboxes.