Vijačni zobnik

Prednosti vijačnih zobnikov

• Ena od njihovih najbolj privlačnih lastnosti je, da so vijačni zobniki tišji od drugih zobnikov. Zelo so iskani za velike proizvodne operacije. Rezultat je bolj gladek, bolj reguliran prehod stroja, ki učinkovito utiša vibracije in udarce.

• Upoštevati je treba tudi, ali njihov projekt zahteva prenos moči med gredmi, ki niso vzporedne. Vijačni zobniki to omogočajo, čeprav včasih na račun učinkovitosti.

• Zobje vijačnih zobnikov omogočajo, da aksialne sile prenesejo vrtilna ali vrtilna gibanja. Zato se ta orodja priporočajo za uporabo v strojih, ki se morajo vrteti hitreje, prevažati velike količine blaga ali delovati neprekinjeno.

• Gradbeni projekti in objekti s težkimi stroji pogosto uporabljajo to vrsto opreme. To je zato, ker lahko spiralni zobniki prenesejo večji premik navora kot drugi tipi zobnikov. To jim uspe zaradi uravnoteženih, dobro oblikovanih zob zobnikov, ki so odlični za zahtevna dela.

• Izhodna moč je zadnja prednost, ki jo imajo vijačni zobniki pred čelnimi zobniki. Ker je zob spiralnega zobnika diagonalno nameščen in dejansko večji, lahko vijačni zobniki prenesejo večjo obremenitev kot čelni zobniki. Vijačni zobniki bodo nudili večjo trdnost za enako velikost zob in ustrezno širino.

• Zasnova spiralnega gonila nudi prilagodljivost, hkrati pa je vzdržljiva. Odvisno od namena stroja so lahko povezave gredi teh zobnikov vzporedne ali pravokotne. Omogočajo prilagajanje strojev specifičnim zahtevam, kar poveča produktivnost.

• Spiralni zobniki in menjalniki so običajno močni in idealni za uporabo pri visokih obremenitvah.

• Avtomobilska industrija lahko uporablja te zobnike za prenos sile in gibanja med gredmi pod pravim ali vzporednim kotom.

Kako delujejo spiralni zobniki

Osnovni deli vijačnih zobnikov

Kakšne so vrste vijačnih zobnikov

Dvojni vijačni zobnik
Dvojni vijačni zobniki so zasnovani tako, da nasprotujejo aksialnim potisnim silam, tako da imajo dva niza zob, razporejenih v nasprotnih smereh z enakim kotom vijačnice. Ta oblika učinkovito izniči aksialne sile in prepreči njihov prenos na ležaje. Posledično ti zobniki nudijo visoko nosilnost in zanesljiv prenos. Zaradi svojih prednosti se dvojni vijačni zobniki pogosto uporabljajo v sistemih za prenos moči za plinske turbine, generatorje, glavne pogone, črpalke, ventilatorje in kompresorje v pomorskih in gradbenih strojih.

Veliki dvojni vijačni zobniki se običajno ustvarijo z uporabo specializiranih generatorjev. Vendar je postopek strojne obdelave omejen z razporeditvijo zob zobnika, kar zahteva natančno upravljanje poravnave faz med zobniki, ki se uprejo. Razvoj večosnih strojnih orodij z naprednimi funkcijami je olajšal ustvarjanje teh zapletenih oblik, kar je vodilo do uvedbe postopka, znanega kot proizvodnja stožčastih zobnikov.

Za obravnavo upogibanja in zvijanja zob pod operativnimi obremenitvami se prilagodijo koti vijačnic številnih enojnih in dvojnih vijačnih zobnikov s širokimi čelnimi širinami. Te prilagoditve zagotavljajo, da se kota vijačnice dveh vpetih zobnikov ujemata pod konstrukcijsko obremenitvijo, kar je doseženo z namernim spreminjanjem postopka rezanja za vsako prestavo.

Oprema ribja kost
Zobnik v obliki ribje kosti je posebna vrsta dvojnega vijačnega zobnika z dvema sklopoma zob - enega usmerjenega v desno in drugega v levo - na istem zobniku. Ta zasnova povzroči, da potisk, ki ga ustvari ena skupina zob, nasprotuje potisku druge, kar ima za posledico vzorec v obliki črke V, gledano od zgoraj. Ta vzorec ribje kosti zagotavlja, da ti zobniki ne ustvarjajo dodatnih aksialnih sil.

Z več kot dvema zoboma, ki sta vključena hkrati, zobniki v obliki ribje kosti ponujajo prednosti gladkega in tihega prenosa moči pri visokih hitrostih. Uravnotežen stranski potisk iz vsakega niza zob izboljša njihovo zmogljivost v primerjavi s standardnimi vijačnimi zobniki. Posledično se zobniki v obliki ribje kosti pogosto uporabljajo v menjalnikih navora in mehanskih menjalnikih za visoke hitrosti, kot so tisti v ladijskih turbinah in motorjih z notranjim zgorevanjem, kjer je potreben minimalen potisni ležaj.

Vijačna letev in zobnik
Posebna vrsta linearnega aktuatorja, znanega kot vijačna zobata letev in zobnik, pretvori rotacijsko gibanje krožnega zobnika v linearno gibanje na zobatem zobniku. Zobna letev je samo ravna palica z zobmi zobnikov, lahko pa jo konceptualiziramo tudi kot del zobnika z neskončnim polmerom. Spiralne letve in zobniki so cenovno dostopni za linearno gibanje z dolžino gibanja, večjo od 2 metrov. Ko se združijo, pretvorijo rotacijsko gibanje v linearno. Zobna letev se poganja v liniji, ko se zobnik vrti. Po drugi strani pa se bo zobnik obrnil, če se letev premakne linearno.

Vijačni zobniki delujejo tišje in učinkoviteje v primerjavi z zobniki z ravnimi zobmi, ker se njihovi zobje bolj postopoma ujamejo z letvijo. Ta postopni vklop omogoča vijačnim zobnikom, da prenesejo večje obremenitve zaradi razširjene kontaktne površine. Poleg tega spiralni zobniki na vzporednih gredeh uvajajo potisno komponento zaradi svoje nasprotne usmeritve rok. Zobniki z zobato letvijo, ki jih običajno najdemo v avtomobilskih krmilnih sistemih, pretvorijo rotacijsko gibanje volana v linearno gibanje, kar omogoča vrtenje koles.

Vijačno orodje
Ko se vijačni zobniki zaskočijo, prikažejo vijačno delovanje zaradi neprekinjenega drsenja bokov zobnikov in ne zaradi preprostega kotalnega gibanja. Posledično nobena točka na referenčnih telesih križnih vijačnih zobnikov ne doživi čistega kotaljenja, njihove obodne hitrosti pa se na različnih točkah spreminjajo. Referenčna telesa vijačnih zobnikov so vrtilni hiperboloidi, ki nastanejo z vrtenjem poševne premice okoli rotacijske osi. Ti zobniki se običajno uporabljajo za zmerne hitrosti in navore, na primer v pogonih obdelovalnih strojev.

Vijačni menjalniki, ki delujejo v srednjih obremenitvah in območju hitrosti, povzročajo minimalen hrup. Za zmanjšanje obrabe, ki jo povzroča nenehno drsenje bokov, se kot specializirano mazivo pogosto uporablja hipoidno olje za menjalnike. Kljub temu pot zoba vijaka ustvarja znatne bočne sile, ki jih je treba pravilno obvladati z ustrezno zasnovo ležaja.

Poleg poševne orientacije zobniških osi in nizkega hrupa je mogoče vijačne zobnike premikati tudi aksialno v precej širokih mejah, ne da bi bistveno zmanjšali prenos moči. Vendar pa uporaba vijačnih zobnikov škodi učinkovitosti prenosa zaradi bočnih drsnih gibov. Polžasti zobniki so neobičajna vrsta vijačnih zobnikov. Polžasta gonila dajejo linijsko oblikovan stik bokov v nasprotju s standardnim primerom vijačnega gonila, kar omogoča prenos večjih navorov.

Polžasti zobniki
Polžasti zobniki so sestavljeni iz cilindričnih elementov z zunanjim spiralnim navojem, ki se ujamejo z drugim zobnikom, da ga poganjajo. V tem sistemu polž ali vijak sodeluje z zobnikom. Te prestave se široko uporabljajo v različnih panogah za povečanje navora in doseganje znatnih redukcij prestav, pri čemer razmerja pogosto dosežejo 20:1 in včasih presežejo 300:1.

Zaradi svojih visokih zmožnosti redukcije prestav imajo polžasti zobniki tipično lastnosti samozaklepanja; polž lahko poganja zobnik, vendar zobnik ne more obrniti gibanja polža. Plitek kot polža ustvarja zadostno trenje, da prepreči vrtenje, ko ga orodje poskuša obrniti. Ti zobniki se običajno uporabljajo v aplikacijah za zmanjševanje hitrosti, na primer v transportnih sistemih, kjer funkcija samozaklepanja deluje tudi kot zavorni mehanizem. Poleg tega so v diferencialih Torsen® uporabljeni polžasti zobniki, ki izboljšajo porazdelitev navora v visoko zmogljivih vozilih s prilagoditvijo navora, ki se uporablja za pnevmatike, in izboljšanjem oprijema. Diferenciali uporabljajo trenje, ki nastane zaradi navora, ki se uporablja za vijačne zobnike, da dosežejo funkcijo spreminjanja navora.

Polžasto kolo v tem menjalniku ima velik premer in je povezano z zunanjimi zobmi polžaste gredi. Motor proizvaja rotacijsko energijo zaradi nesekajoče se in pravokotne osi polžastega kolesa. Zobniki, ki se prepletajo, lahko povzročijo veliko zmanjšanje hitrosti, saj gredo drug skozi drugega, kar je prednost za širok spekter uporabe. Pogosto se uporabljajo tudi za kalibracijo orodij, dvigal in vrat. Polžasti menjalniki so idealni tudi za situacije, ki vključujejo udarne obremenitve. V to kategorijo so vključene težke naprave, vključno s tekočimi trakovi, stroji za pakiranje in opremo za drobljenje. Polžasti menjalniki se lahko uporabijo tudi v primerih, ko je hrup problem. Uporaba polžastih zobnikov z nizko močjo in nizko hitrostjo je dobro znana, vendar lahko prenašajo le majhno količino moči.

Stožčasti vijačni zobniki
Stožčasti menjalniki se običajno uporabljajo za doseganje 90--stopinjskega vrtenja izhodne gredi glede na gred rotorja motorja, čeprav so lahko zasnovani tudi za druge kote. Ti menjalniki so lahko opremljeni s polnimi ali votlimi gredmi. Stožčasti zobniki so še posebej uporabni, ko je treba spremeniti smer vrtenja. Menjalniki s vijačnimi stožčastimi zobniki so idealni za aplikacije z visoko gostoto moči, ki zahtevajo velik izhodni navor. Te menjalnike odlikujejo ukrivljeni zobje, ki so razporejeni znotraj stožčaste osnove na robu naprave. Ta zasnova omogoča gladko in tiho delovanje z omogočanjem rotacijskega gibanja med nevzporednimi gredmi. Spiralni zobje se ujamejo z drugimi spiralnimi zobniki, pri čemer se kontakt postopoma povečuje od enega konca zobnika do drugega po dolžini vsakega zoba.

Ti zobniki so zelo primerni za aplikacije, ki zahtevajo visok navor in izjemno učinkovitost. Stožčasto vijačne zobnike je mogoče tudi programirati. Zaradi svoje robustnosti in primernosti za težke naloge se ti industrijski menjalniki široko uporabljajo v sektorjih, kot so beton, jeklo, plastika, avtomobilska industrija in rudarstvo. Pogoste aplikacije vključujejo industrijske mešalnike, vrvna dvigala in sisteme za ravnanje s prtljago. Vpetje zob zagotavlja stabilen prenos moči in energije. Menjalniki s stožčastimi vijačnimi zobniki so vsestranski in nudijo višje razmerje učinkovitosti v primerjavi s polžastimi menjalniki, zaradi česar so idealni za različne zahtevne aplikacije.

Naš certifikat