Teräksiset spiraalihammaspyörät, välityssuhde 1:1 – 4:1

Teräksiset spiraalimaiset kartiohammaspyörät, joiden välityssuhde on 1:1 - 4:1 ja joissa on spiraalimainen hammasjärjestelmä, ovat kartiomaisia ​​hammaspyöriä, jotka on suunniteltu siirtämään voimaa leikkaavien akseleiden välillä, tyypillisesti 90 asteen kulmassa. Spiraalihammasrakenne, jossa on kaarevat ja kulmikkaat hampaat (usein 35°:n spiraalikulma), varmistaa tasaisemman ja hiljaisemman toiminnan verrattuna suoriin kartiohammaspyöriin asteittaisen hammastuksen ja korkeampien kosketussuhteiden ansiosta. Nämä hammaspyörät on valmistettu erittäin lujasta hiili- tai seosteräksestä, kuten 42CrMo4 (moduuleille jopa 1,5 asti) tai 16MnCr5 (moduuleille 2.0 ja sitä suuremmille), ja niiden hampaat on karkaistu kestävyyden takaamiseksi. Välityssuhde, joka lasketaan käytettävän hammaspyörän hampaiden lukumääränä jaettuna hammaspyörän pituudella, vaihtelee välillä 1:1 - 4:1, joten ne soveltuvat kohtalaiseen nopeuden hidastamiseen sovelluksissa, kuten autojen tasauspyörästöissä tai teollisuuskoneissa.

Teräskierrekartiovälityssuhde 1:1

Teräskierrevälityssuhde 1.214:1

Teräskierrevälityssuhde 1.385:1

Teräskierrekartiovälityssuhde 1,5:1

Teräskierrevälityssuhde 1.615:1

Teräskierrekartiovälityssuhde 2:1

Teräskierrevälityssuhde 2.066:1

Teräskierrevälityssuhde 2,5:1

Teräskierrekartiovälityssuhde 3:1

Teräskierreen kartiovälityssuhde 4:1

Teräksisten spiraalikartiovaihteiden edut

1. Suuri vääntömomentti

Yksi kartiohammaspyörien keskeisistä eduista on niiden kyky käsitellä suuria vääntömomentteja. Kartiohammaspyörien geometria ja rakenne mahdollistavat tehokkaan tehon ja vääntömomentin siirron leikkaavien akseleiden välillä.

2. Kompakti muotoilu

Kartiopyörät tarjoavat kompaktin ratkaisun voimansiirtoon eri akseleiden välillä. Kartiogeometrian ansiosta kartiopyörät voivat tehokkaasti muuttaa pyörimissuuntaa rajoitetussa tilassa.

3. Sujuva ja hiljainen toiminta

Oikein suunniteltuina ja valmistettuina kartiopyörät voivat tarjota tasaisen ja hiljaisen toiminnan. Hammasgeometrian edistysaskeleet, kuten kierukkavaihteiden ja hypoidivaihteiden käyttö, ovat parantaneet merkittävästi kartiovaihteiden tasaisuutta ja melunvaimennusominaisuuksia. Kierukkavaihteiden kaareva hammasprofiili mahdollistaa asteittaisen kytkeytymisen ja irtoamisen, mikä johtaa hiljaisempaan toimintaan verrattuna suoriin kartiopyöräihin.

4. Akselikulmien monipuolisuus

Kartiohammaspyörät tarjoavat joustavuutta akselikulmien suhteen. Vaikka yleisin kartiohammaspyörien akselikulma on 90 astetta, ne voidaan suunnitella toimimaan erilaisten akselikulmien kanssa.

Teräksisten spiraalikartiovaihteiden haitat

1. Korkeampi valmistuksen monimutkaisuus

Yksi kartiohammaspyörien suurimmista haitoista on niiden valmistuksen monimutkaisuus verrattuna muihin hammaspyörätyyppeihin, kuten lieriöhammaspyöriin. Kartiohammaspyörien valmistus vaatii erikoiskoneita ja tarkkoja valmistusprosesseja halutun hammasgeometrian ja pinnanlaadun saavuttamiseksi. Tämä monimutkaisuus voi johtaa valmistuskustannusten nousuun ja pidempiin toimitusaikoihin.

2. Herkkyys linjausvirheille

Kartiohammaspyörät ovat herkempiä linjausvirheille verrattuna muihin hammaspyörätyyppeihin. Linjausvirhe voi johtaa epätasaiseen kuorman jakautumiseen, lisääntyneeseen rasitukseen hammaspyörän hampaissa ja ennenaikaiseen vikaantumiseen.

3. Rajoitettu nopeusominaisuus

Kartiohammaspyörillä on rajoituksensa nopeusominaisuuksiensa suhteen. Suurilla nopeuksilla kartiohammaspyörät ovat alttiita liialliselle melulle ja tärinälle hammaspyörän hampaiden välisen liukumisen vuoksi. Tämä voi johtaa tehokkuuden heikkenemiseen ja lisääntyneeseen kulumiseen. Tämän seurauksena kartiohammaspyöriä käytetään tyypillisesti sovelluksissa, joissa vaaditaan kohtalaista tai pientä nopeutta.

4. Korkeammat kustannukset

Kartiohammaspyörien valmistuksen monimutkaisuus ja tarkkuus johtavat usein korkeampiin kustannuksiin verrattuna yksinkertaisempiin hammaspyöriin. Erikoiskoneiden, ammattitaitoisen työvoiman ja tiukkojen laadunvalvontatoimenpiteiden tarve lisää kartiohammaspyörien hintaa. Lisäksi kartiohammaspyörien räätälöinti ja erityiset suunnitteluvaatimukset tiettyihin sovelluksiin voivat entisestään nostaa niiden hintaa.

Kartiohammaspyörien tärkeimmät mitat ja kulmat

Kartiopyörät ovat monimutkaisia ​​mekaanisia komponentteja, joille on ominaista tietty kriittisten mittojen ja kulmien alue.

A. Perusmittojen yksityiskohtainen tarkastelu

Kartiopyörän kokonaisgeometriaa ja kokoa määrittelevät useat keskeiset mitat:

• Pikin halkaisijaTämä halkaisija mitataan kartiopyörän hampaiden kantapäästä. Se edustaa rattaan tehollista kokoa ja on perusparametri rattaiden laskennassa ja suunnittelussa.
• KalibrointikulmaJakokartion kulma kuvaa jakokartion muodostaman kulman hammaspyörän akseliin nähden. Se määrittää hammaspyörän hampaiden suunnan ja sen, miten hammaspyörä on kytkeytynyt vastapyöräänsä.
• Lisäys ja vähennysLisäys on hammaspyörän hampaan korkeus jakokartion yläpuolella, kun taas dedendum on syvyys sen alapuolella. Yhdessä ne määrittävät hampaan kokonaissyvyyden. Lisäys ja dedendum määritetään tyypillisesti suhteessa hammaspyörämoduuliin.
• Kasvojen leveysHampaan leveys: Hampaan leveys viittaa hampaan kokoon mitattuna jakokartion suuntaisesti kantapäästä kärkeen. Se vaikuttaa hampaan lujuuteen ja kuormituskykyyn. Leveämmät hampaan leveydet mahdollistavat yleensä suuremman vääntömomentin siirron.
• Kartion etäisyysKartion etäisyys kuvaa pituutta jakokartion kärjestä kartiopyörän keskipintaan. Se on tärkeä mitta hammaspyörän sijoittamisessa suhteessa vastapyörään kokoonpanon aikana.
• Vertex-etäisyysKärkien etäisyys mittaa hammaspyörän akselin ja jakokartion kärjen välisen siirtymän. Se auttaa paikantamaan hammaspyörän teoreettisen kytkennän pisteen.

B. Olennaiset kartiopyörästön kulmat

Lineaaristen mittojen lisäksi useat kulmat ovat kriittisiä kartiopyörän geometrian määrittelyssä:

• KasvokulmaKartion emäviivan ja hammaspyörän akselin välinen kulma. Se määrittää hammaspyörän hampaiden ulkopäiden kulman pyörimisakseliin nähden.
• ReunakulmaSärmäkulma: Mitataan ulomman kartion generatriisin ja hammaspyörän akselin välillä, ja se määrittää kärkeä lähimpänä olevien hampaiden sisäpäiden kaltevuuden.
• LisäyskulmaTämä on lisäyksen kulmavastine, joka määrittelee hampaan korkeuden kulma-arvoina otsakulmasta ulkoreunaan.
• Dedendum-kulmaVastaavasti dedendum-kulma mittaa hampaan kulmasyvyyttä jakolinjasta hampaan juureen.

C. Vastareaktio

Välys viittaa kahden toisiinsa kytkeytyvän hammaspyörän hampaiden väliseen välykseen tai välykseen. Jonkin verran välystä tarvitaan voitelun, valmistustoleranssien ja lämpölaajenemisen huomioon ottamiseksi. Liiallinen välys voi kuitenkin aiheuttaa melua, tärinää ja epätarkkaa asemointia. Välys mitataan tyypillisesti kytkennän tiukimmasta kohdasta käyttämällä erityisiä työkaluja tai arvioimalla kulmavälys hammaspyörät paikallaan pitäen.

D. Moduuli

Hammaspyörän moduuli on standardoitu yksikkö, joka ilmaisee hampaan koon. Se määritellään jakovälin halkaisijan ja hampaiden lukumäärän suhteena. Kartiohammaspyörissä moduuli ilmoitetaan tyypillisesti kantapäässä valmistustarkoituksiin. Suuremmat moduuliluvut vastaavat suurempia ja karkeampia hampaita, kun taas hienojakoisemmilla hammaspyörillä on pienempiä moduuleja.