Spiralna przekładnia stożkowa: analiza wydajności elementów przekładni rdzeniowej

Skład strukturalny rdzeniowych elementów przekładni
Podstawową funkcją spiralna przekładnia stożkowa opiera się na jednostce napędowej składającej się z pary zazębionych spiralnych kół zębatych stożkowych. Ta para kół zębatych jest ustawiona w skrzyni pod określonym kątem, zwykle 90 stopni, aby dostosować się do zmiany kierunku przenoszenia mocy. Przekładnia napędowa jest przymocowana do wału wejściowego za pomocą połączenia wpustowego lub pasowania wciskowego, aby zapewnić brak względnego poślizgu podczas dostarczania mocy; napędzana przekładnia jest połączona z wałem wyjściowym w ten sam stabilny sposób, tworząc kompletną ścieżkę przenoszenia mocy. Jako konstrukcja nośna, skrzynia zapewnia precyzyjne wsparcie pozycjonowania kół zębatych i wałów oraz zapewnia ciągłe smarowanie obszaru zazębienia przekładni poprzez konstrukcję kanału oleju smarującego, aby zmniejszyć straty tarcia podczas przekładni. ​

Charakterystyka zazębienia spiralnej powierzchni zębów
Powierzchnia zębów spiralnej przekładni stożkowej ma kształt linii śrubowej, która zasadniczo różni się od prostej powierzchni zęba zwykłej prostej przekładni stożkowej. Kiedy koło napędowe jest napędzane w celu obracania się za pomocą mocy, jego spiralna powierzchnia zębów i powierzchnia zębów napędzanego koła zębatego nie stykają się natychmiast i całkowicie, ale stopniowo dopasowują się do jednego końca zęba, a punkt styku porusza się w sposób ciągły wzdłuż długości zęba, aż do momentu, gdy drugi koniec zęba wyjdzie z zazębienia. Ten postępujący proces zazębiania sprawia, że ​​zmiana siły pomiędzy dwoma kołami zębatymi jest delikatniejsza, unikając zjawiska uderzenia spowodowanego nagłą zmianą chwilowej powierzchni styku, gdy koła zębate czołowe się zazębiają. Kąt nachylenia spiralnej powierzchni zębów jest dokładnie obliczany, aby zapewnić, że co najmniej jedna para zębów zawsze pozostaje w skutecznym kontakcie podczas procesu zazębiania, zachowując ciągłość przenoszenia mocy, która jest również podstawowym źródłem płynności przekładni spiralnej przekładni stożkowej. ​

Nieodłączne zalety płynnej transmisji
Spiralna przekładnia stożkowa wykazuje wiele zalet w zakresie wydajności ze względu na płynność i ciągłość procesu przekładni. Amplituda drgań podczas procesu przenoszenia ulega znacznemu zmniejszeniu, co wynika z równomiernej zmiany siły podczas zazębiania, redukując drgania o wysokiej częstotliwości spowodowane uderzeniami, zmniejszając w ten sposób możliwość rezonansu skrzynkowego, co pomaga wydłużyć całkowitą żywotność sprzętu. Ciągły stan zazębienia sprawia, że ​​chwilowy rozkład obciążenia na powierzchni zęba jest bardziej równomierny, pozwala uniknąć lokalnej koncentracji naprężeń, poprawia odporność zmęczeniową przekładni i umożliwia skrzynię biegów utrzymanie stabilnej pracy w długotrwałych warunkach dużego obciążenia. Płynna charakterystyka transmisji zmniejsza również wartość hałasu w decybelach, tworząc bardziej odpowiednie środowisko pracy dla obsługi sprzętu. ​

Kompatybilność z systemem transmisji
Konstrukcja głównych elementów przekładni spiralnej przekładni stożkowej musi odpowiadać parametrom całego układu przekładniowego. Przełożenie między kołem napędowym a kołem napędzanym określa przełożenie przekładni. Dostosowując przełożenie, prędkość wejściową i wyjściową można dokładnie przeliczyć, aby spełnić wymagania prędkości różnych urządzeń pod względem mocy wyjściowej. Moduł i szerokość zębów przekładni dobiera się odpowiednio do wielkości przenoszonej mocy, tak aby wytrzymałość powierzchni zębów była wystarczająca do wytrzymania obciążenia roboczego. W rzeczywistych zastosowaniach projektanci zoptymalizują materiał spiralnej przekładni stożkowej w zależności od momentu obrotowego i prędkości wału wejściowego oraz wymagań dotyczących obciążenia wału wyjściowego. Powszechnie stosowana stal stopowa może jednocześnie spełniać wymagania dotyczące twardości i wytrzymałości po nawęglaniu i hartowaniu, co dodatkowo poprawia niezawodność elementów przekładni.