Спирально-коническая коробка передач: анализ производительности основных компонентов трансмиссии

Структурный состав основных компонентов трансмиссии
Основная функция спирально-конический редуктор опирается на трансмиссионный блок, состоящий из пары спирально-конических шестерен, находящихся в зацеплении. Эта пара шестерен расположена в коробке под определенным углом, обычно 90 градусов, чтобы адаптироваться к изменению направления передачи мощности. Ведущая шестерня крепится к входному валу с помощью шпоночного соединения или посадки с натягом, чтобы гарантировать отсутствие относительного скольжения при подаче мощности; Ведомая шестерня одинаково стабильно соединяется с выходным валом, образуя полный путь передачи мощности. Являясь несущей конструкцией, коробка обеспечивает точное позиционирование шестерен и валов, а также обеспечивает непрерывную смазку зоны зацепления шестерен за счет конструкции канала смазочного масла для уменьшения потерь на трение во время передачи. ​

Характеристики зацепления спиральной поверхности зуба
Поверхность зуба спирально-конической шестерни имеет спиральную форму, которая существенно отличается от прямой поверхности зуба обычной прямой конической шестерни. Когда ведущая шестерня приводится во вращение под действием силы, ее винтовая поверхность зуба и поверхность зуба ведомой шестерни не контактируют мгновенно и полностью, а постепенно подходят от одного конца зуба, и точка контакта непрерывно перемещается по длине зуба до тех пор, пока другой конец зуба не выйдет из зацепления. Этот прогрессивный процесс зацепления делает изменение силы между двумя шестернями более плавным, избегая явления удара, вызванного внезапным изменением мгновенной площади контакта при зацеплении прямозубых шестерен. Угол наклона поверхности спиральных зубьев точно рассчитан, чтобы гарантировать, что по крайней мере одна пара зубьев всегда находится в эффективном контакте во время процесса зацепления, поддерживая непрерывность передачи мощности, что также является основным источником плавности работы спирально-конической передачи. ​

Неотъемлемые преимущества плавной передачи
Спирально-конический редуктор демонстрирует множество преимуществ в производительности благодаря плавности и непрерывности процесса передачи. Амплитуда вибрации в процессе передачи значительно снижается, что связано с равномерным изменением силы при зацеплении, уменьшая высокочастотную вибрацию, вызываемую ударом, тем самым уменьшая возможность возникновения коробчатого резонанса, что способствует продлению общего срока службы оборудования. Состояние непрерывного зацепления делает мгновенное распределение нагрузки на поверхности зуба более равномерным, позволяет избежать локальной концентрации напряжений, повышает усталостную стойкость шестерни и позволяет коробке передач сохранять стабильную работу в условиях длительных высоких нагрузок. Плавные характеристики передачи также снижают уровень шума в децибелах, создавая более подходящую рабочую среду для работы оборудования. ​

Совместимость с системой передачи​
Конструкция основных компонентов трансмиссии спирально-конического редуктора должна соответствовать параметрам всей трансмиссионной системы. Передаточное число между ведущей шестерней и ведомой шестерней определяет передаточное число коробки передач. Регулируя передаточное число, входную и выходную скорость можно точно преобразовать в соответствии с требованиями к скорости различного оборудования по выходной мощности. Модуль и ширина зуба шестерни подбираются в зависимости от величины передаваемой мощности, чтобы обеспечить достаточную прочность поверхности зуба, чтобы выдержать рабочую нагрузку. В реальных условиях конструкторы оптимизируют материал спирально-конической шестерни в соответствии с крутящим моментом и скоростью входного вала, а также требованиями к нагрузке выходного вала. Обычно используемая легированная сталь может одновременно соответствовать требованиям твердости и ударной вязкости после цементации и закалки, что еще больше повышает надежность компонентов трансмиссии.