Helikalna konstrukcja zębów: innowacyjny sposób na poprawę pojemności obciążenia reduktorów

1. Podstawowe zasady i charakterystyka spiralnego projektu zębów
Jak sama nazwa wskazuje, powierzchnia zębów spiralnych zębów nie jest prostopadła do osi, ale nachylona pod pewnym kątem. Ten projekt jest inspirowany podwójnym dążeniem do wydajności transmisji i pojemności obciążenia. Konstrukcja kształtu zęba spiralnych zębów sprawia, że ​​siatka między sąsiednimi zębami nie jest już prostym kontaktem punktowym lub kontaktowym linii, ale bardziej złożony kontakt powierzchniowy, a gdy przekładnie się obraca, punkt styku będzie stopniowo poruszać się wzdłuż powierzchni zęba, tworząc efekt kontaktu z przewracaniem. Projekt ten nie tylko zwiększa faktyczny obszar styku powierzchni zęba, ale także skutecznie rozprasza obciążenie poprzez kontakt toczenia, zmniejszając ciśnienie na powierzchnię jednostki, co znacznie poprawia pojemność nośnika reduktora.

2. Analiza porównawcza śrubowego projektu zęba i projektowania zębów ostrogi
W porównaniu z tradycyjnym projektem zębów ostrogi spiralne zęby wykazują znaczące zalety w wielu aspektach. Po pierwsze, pod względem pojemności obciążenia, zwinięte charakterystyka kontaktu spiralnych sprawiają, że rozkład obciążenia jest bardziej jednolity, unikając zużycia powierzchni lub pęknięcia zęba spowodowanego lokalnym przeciążeniem, dzięki czemu może wytrzymać większe obciążenia. Po drugie, spiralna konstrukcja zębów pomaga zmniejszyć wibracje i hałas. Ponieważ proces siatki spiralnych zębów jest gładszy, uderzenie i wibracje są zmniejszone, co sprawia, że ​​reduktor działał płynniej, a poziom hałasu znacznie zmniejszał. Ponadto spiralny projekt zęba poprawia również wydajność transmisji. Ze względu na wzrost obszaru kontaktowego i charakterystyki kontaktu z tążeniem utrata tarcia jest zmniejszona i poprawia wydajność transferu energii.

3. Poprawa siły korzenia zęba według spiralnego projektu zęba
Projekt stawy nie tylko optymalizuje stan styku powierzchni zęba, ale także w pewnym stopniu zwiększa wytrzymałość korzenia zęba. W konstrukcji zęba prostego korzeń zęba jest kluczowym obszarem stężenia stresu i jest podatny na duży stres zginający, co powoduje złamanie zmęczeniowe. Helikalna konstrukcja zęba zmienia kierunek siły korzenia zęba, dzięki czemu rozkład naprężenia jest bardziej jednolity i zmniejszając zjawisko stężenia naprężenia. Jednocześnie kąt nachylenia spiralnego zęba pomaga przekształcić część obciążenia w siłę osiową, zmniejszyć naprężenie zginające korzenia zęba, poprawiając w ten sposób odporność na zmęczenie korzenia zęba i dodatkowo zwiększając ogólną zdolność obciążenia reduktora.

4. Zastosowanie i wyzwania związane z projektowaniem zębów spiralnych
Ze względu na doskonałą wydajność helikalna konstrukcja zębów była szeroko stosowana w ciężkich maszynach, lotach lotniczych, wytwarzaniu energii wiatrowej i innych polach o wysokim obciążeniu i wysokim precyzji. Jednak projektowanie i produkcja zębów spiralnych również stają przed pewnymi wyzwaniami. Z jednej strony precyzyjne obróbka spiralnych zębate wymaga bardzo precyzyjnych maszyn i złożonych przepływów procesów, co zwiększa koszty produkcji. Z drugiej strony regulacja siatki i konserwacja spiralnych biegów jest stosunkowo złożona, co wymaga wyższego poziomu umiejętności technicznych i wiedzy specjalistycznej. Dlatego w praktycznych zastosowaniach konieczne jest kompleksowe rozważenie opłacalności, trudności technicznych i określonych warunków pracy w celu rozsądnego wyboru konstrukcji spiralnych lub prostych.