Η μετάδοση ισχύος διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στις μηχανές. Τα λοξά γρανάζια είναι ένα από τα βασικά εξαρτήματα που εξασφαλίζουν την ομαλή λειτουργία σε διάφορες εφαρμογές. Σε αυτό το άρθρο θα διαβάσουμε για τα κωνικά γρανάζια, τα χαρακτηριστικά τους και τις ποικίλες εφαρμογές τους.

Είτε είστε μηχανικός είτε ένας αρχάριος που αναζητά πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τους κωνικούς οδοντωτούς τροχούς, αυτός ο οδηγός θα επεκτείνει την εμβέλειά σας στα μηχανικά εξαρτήματα.

Εάν χρησιμοποιείτε κωνικά γρανάζια για την αλλαγή της κατεύθυνσης της μετάδοσης ισχύος, θα μπορείτε να μεταφέρετε ισχύ από μία πηγή προς όλες τις κατευθύνσεις.

Τι είναι τα λοξά γρανάζια;

Τα κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με άλλα κωνικά γρανάζια. Έχει δόντια σκαλισμένα στις πλευρές ενός κώνου και χρησιμοποιείται για τη μετάδοση της περιστροφής μεταξύ δύο αξόνων που τέμνονται σε ορθές γωνίες. Εγκαθίστανται έτσι ώστε οι άξονες περιστροφής τους να τέμνονται κατά την αλλαγή της κατεύθυνσης του άξονα ισχύος σε διαφορετικό άξονα ή κατά τον συνδυασμό κωνικών γραναζιών.

Τύποι λοξών οδοντωτών τροχών

• Ευθεία λοξός οδοντωτός τροχός:
• Σπειροειδές λοξό γρανάζι:
• Zerol Bevel Gear:
• Υποειδές γρανάζι:
• Μίτερ γρανάζι:

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλες τις βιομηχανίες και χωρίζονται σε διάφορους τύπους. Τα προϊόντα των οδοντωτών τροχών παράγονται σε τεράστιες ποσότητες σε ολόκληρο τον κόσμο. Επιπλέον, με μερίδιο αγοράς περίπου 42%, η Κίνα προηγείται των άλλων δύο χωρών, της Ιαπωνίας και της Νότιας Κορέας, με μερίδια 16% και 6%, αντίστοιχα. Ομοίως, οι κατασκευαστές εργαλείων στις ΗΠΑ έχουν επίσης μεγάλο μερίδιο της αγοράς.

Οι ακόλουθοι είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι κωνικών οδοντωτών τροχών:

Ευθεία λοξός οδοντωτός τροχός

Ο ευθύς κωνικός οδοντωτός τροχός, με μερίδιο αγοράς 43%, είναι η μεγαλύτερη κατηγορία προϊόντων του κωνικού οδοντωτού τροχού. Ο ευθύς κωνικός οδοντωτός τροχός είναι ένας τύπος κωνικού οδοντωτού τροχού όπου τα δόντια κόβονται ευθεία και στενεύουν προς την κορυφή του οδοντωτού τροχού. Δεδομένου ότι η δύναμη που ενεργεί στην αξονική κατεύθυνση είναι μικρή, χρησιμοποιείται συχνά σε μέρη όπου τα φορτία ώθησης είναι αντίθετα.

Έχει επίσης το πλεονέκτημα της απλούστευσης του ρουλεμάν. Το μειονέκτημα είναι ότι όταν περιστρέφεται σε υψηλές ταχύτητες, ο θόρυβος και οι κραδασμοί αυξάνονται. Εξαιτίας αυτών των χαρακτηριστικών, συνιστώνται οι ευθύγραμμοι κωνικοί οδοντωτοί τροχοί όταν το κόστος αποτελεί προτεραιότητα, δεν απαιτείται περιστροφή με υψηλές ταχύτητες και ο θόρυβος δεν αποτελεί πρόβλημα.

Χρησιμοποιείται γενικά όταν λειτουργεί σε σχετικά χαμηλή ταχύτητα (περιφερειακή ταχύτητα 2m/s ή λιγότερο). Είναι σχετικά εύκολο στην κατασκευή και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για εργαλειομηχανές, μηχανές εκτύπωσης κ.λπ. καθώς και για διαφορικές συσκευές - το πιο δημοφιλές κωνικό γρανάζι για τη μετάδοση ισχύος.

Σπειροειδές λοξό γρανάζι

Ο σπειροειδής οδοντωτός τροχός είναι ένας άλλος τύπος οδοντωτού τροχού. Τα ίχνη των δοντιών είναι σπειροειδή και ελικοειδή, δημιουργώντας μια ελικοειδή γωνία, και τα δύο διασταυρούμενα γρανάζια διαπλέκονται μεταξύ τους, δημιουργώντας ένα ισχυρότερο πλέγμα. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλό θόρυβο και κραδασμούς ακόμη και κατά την περιστροφή με υψηλές ταχύτητες, υψηλή αντοχή της επιφάνειας των δοντιών και μικρότερη καταπόνηση της επιφάνειας των δοντιών.

Επιπλέον, έχει καμπύλο ίχνος δοντιού (συνήθως τόξο) στον κώνο βήματος, επιτρέποντας ομαλότερη λειτουργία από τους ευθείς κωνικούς οδοντωτούς τροχούς. Χρησιμοποιείται κυρίως για λειτουργία υψηλών ταχυτήτων με περιφερειακή ταχύτητα βήματος 10 m/s ή περισσότερο.

Zerol Bevel Gear (σπειροειδές λοξό γρανάζι)

Ένας σπειροειδής κωνικός οδοντωτός τροχός με γωνία έλικας 0 μοίρες ονομάζεται επίσης μηδενικός κωνικός τροχός. Πρόκειται για ένα κωνικό γρανάζι που έχει τα χαρακτηριστικά των ευθύγραμμων κωνικών γραναζιών και των σπειροειδών κωνικών γραναζιών με την ίδια δύναμη που ασκείται στα δόντια.

Σε σύγκριση με τα σπειροειδή γρανάζια, το σημαντικότερο πλεονέκτημα είναι ότι το φορτίο ώθησης μπορεί να κατασταλεί. Χρησιμοποιείται σε βιομηχανικό εξοπλισμό και αυτοκίνητα. Τα ίχνη των δοντιών είναι καμπυλωτά και έχουν πολύ όμορφη εμφάνιση. Αλλά σε αντίθεση με το προφίλ δοντιών ενός σπειροειδούς κωνικού γραναζιού, δεν έχει προφίλ δοντιών στο οποίο τα δόντια συστρέφονται μεταξύ τους σε κωνικό σχήμα στην εξωτερική περιφέρεια.

Υποειδές γρανάζι

Ένα υποειδές γρανάζι έχει σπειροειδή ίχνη δοντιών και κλιμακωτούς άξονες που δεν είναι ούτε παράλληλοι ούτε τέμνονται στην πλευρά εισόδου ή εξόδου του γραναζιού. Αν και μοιάζουν με τους σπειροειδείς οδοντωτούς τροχούς, διαφέρουν στο ότι οι άξονές τους τέμνονται.

Και οι δύο είναι παρόμοιες στο ότι χρησιμοποιούν μεγάλο λόγο μείωσης και χρησιμοποιούνται με μεγάλη ροπή. Αυτά τα γρανάζια χρησιμοποιούνται κυρίως σε συστήματα κίνησης αυτοκινήτων, συστήματα κίνησης τρένων, μειωτήρες ταχύτητας (λεωφορεία, φορτηγά, πολυτελή ιδιωτικά αυτοκίνητα) κ.λπ.

Τα πλεονεκτήματα των υποειδών οδοντωτών τροχών περιλαμβάνουν μεγάλη αναλογία μείωσης, χαμηλό θόρυβο και κραδασμούς και αντοχή που μπορεί να αντέξει μεγάλη ροπή. Όσον αφορά τον λόγο μείωσης, τα υποειδή γρανάζια μπορούν να αυξήσουν τον αριθμό των δοντιών στην πλευρά εισόδου (υποειδές γρανάζι) και στην πλευρά εξόδου (υποειδές γρανάζι).

Μίτερ γρανάζι

Οι οδοντωτοί τροχοί με τον ίδιο αριθμό δοντιών ονομάζονται οδοντωτοί τροχοί μίξης. Η τυπική γωνία άξονα είναι 90 μοίρες και το επίπεδο βήματος είναι 45 μοίρες. Υπάρχουν επίσης γρανάζια μίτρας 45 μοιρών, 60 μοιρών και 120 μοιρών, και το miter έχει την έννοια της μίτρας ή του συνδέσμου. Πρόκειται για τα μέρη μετάδοσης ισχύος, κίνησης και μεταφοράς του εξοπλισμού.

Η ισχύς μπορεί να μεταδοθεί μέσω ορθογώνιων αξόνων. Χρησιμοποιείται συχνά σε εφαρμογές όπου δεν υπάρχει ανάγκη αλλαγής γραναζιών, απλά αλλάζοντας την κατεύθυνση περιστροφής ενός άξονα.

Τα γρανάζια μειωτήρα είναι κυρίως κατάλληλα για χρήση στη βιομηχανία ημιαγωγών, τη βιομηχανία τροφίμων, τα γενικά βιομηχανικά μηχανήματα και τα γεωργικά μηχανήματα.

Τι είναι τα σπειροειδή γρανάζια;

Σπειροειδείς οδοντωτοί τροχοί, επίσης γνωστοί ως ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί. Είναι ένας τύπος γραναζιών με δόντια που κόβονται υπό γωνία κατά μήκος της επιφάνειας του γραναζιού.

Ακολουθούν τα βασικά χαρακτηριστικά τους:

1. Ελικοειδή δόντια:
2. Μειωμένος θόρυβος και κραδασμοί:
3. Υψηλότερη απόδοση:
4. Αξονικό φορτίο ώθησης:

Κατανόηση της διαφοράς μεταξύ λοξού και σπειροειδούς γραναζιού

Ευθεία λοξότμηση έναντι σπειροειδούς λοξότμησης

Τεχνικές πτυχές των λοξών οδοντωτών τροχών

Τα λοξά γρανάζια είναι οικονομικά, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή λειτουργικότητα σε σύγκριση με τα μεταλλικά ή πλαστικά γρανάζια. Είναι πιο αποδοτικοί από τα γρανάζια σκουληκιού και έχουν χαμηλότερες σχέσεις που οδηγούν σε υψηλότερες ταχύτητες και ρυθμούς κίνησης.

Συνήθως, οι γρύλοι με λοξό γρανάζι διατηρούν τη δυνατότητα αυτοασφάλισης, ενώ παρέχουν υψηλότερες ταχύτητες κίνησης. Εκτός από αυτό, προσφέρουν διάφορα χαρακτηριστικά που αναφέρονται παρακάτω:

Μετάδοση κίνησης και ισχύος μεταξύ διασταυρούμενων αξόνων

Τα λοξά γρανάζια χρησιμεύουν για τη μεταφορά κίνησης και ισχύος μεταξύ τεμνόμενων αξόνων. Σε ένα κωνικό γρανάζι, τα σπειρώματα του γραναζιού τέμνονται περίπου στις 90 μοίρες, επιτρέποντας την αλλαγή της κατεύθυνσης της περιστροφικής δύναμης σε ορθή γωνία.

 Έχει κωνικό σχήμα σαν ομπρέλα και χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με κωνικά γρανάζια. Επίσης, για να αλλάξετε την ταχύτητα περιστροφής των κωνικών γραναζιών, χρησιμοποιήστε γρανάζια με διαφορετικό αριθμό δοντιών, παρόμοια με τα οδοντωτά γρανάζια.

Ομαλή και αποτελεσματική μετάδοση ισχύος

Τα λοξά γρανάζια κατασκευάζονται συνήθως από υλικά όπως κραματωμένος χάλυβας, ανθρακούχος χάλυβας ή σκληρυμένος χάλυβας. Αυτά τα υλικά προσφέρουν εξαιρετική αντοχή, αντοχή σε κρούσεις και αντοχή στη φθορά, εξασφαλίζοντας ομαλή και αποτελεσματική μετάδοση ισχύος.

Ισχυρή χημική αντίσταση και αντίσταση στη διάβρωση

Τα λοξά γρανάζια είναι γνωστό ότι έχουν εξαιρετικά ισχυρή αντοχή σε χημικά και διάβρωση, επιτρέποντάς τους να χρησιμοποιούνται σε δύσκολες συνθήκες.

 Αυτά τα γρανάζια έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλα γρανάζια, όπως μεγαλύτερη αντοχή, βελτιωμένους βαθμούς ακρίβειας και μεγαλύτερο βαθμό αξιοπιστίας. Μπορούν να αντέξουν υψηλότερες θερμοκρασίες και εγγυώνται μακροχρόνια αντοχή.

Απαιτείται εξειδικευμένη μηχανή κοπής εργαλείων μεγάλης κλίμακας

Η παραγωγή κωνικών οδοντωτών τροχών απαιτεί μια εξειδικευμένη μηχανή κοπής οδοντωτών τροχών μεγάλης κλίμακας. Η πιο χαρακτηριστική μέθοδος είναι η μέθοδος Gleason, ενώ άλλες μέθοδοι περιλαμβάνουν τη μέθοδο Klingelnberg και τη μέθοδο Fiat.

Αυτό είναι ένα ειδικό παράδειγμα της μεθόδου κοπής δοντιών για ευθύγραμμους κωνικούς οδοντωτούς τροχούς, αλλά η μέθοδος αυτή λέγεται ότι είναι αναποτελεσματική. Κόψτε κάθε αυλάκι δοντιού χρησιμοποιώντας μια μηχανή ευθυγράμμισης που μπορεί να δημιουργήσει μια κλίση ισοδύναμη με τη γωνία του κώνου και ένα φρεζάρισμα ειδικά σχεδιασμένο για κυλίνδρους.

Καλή λιπαντικότητα και ευκολία στη χύτευση

Τα λοξά γρανάζια εκτιμώνται λόγω της εύκολης μορφοποίησής τους, γεγονός που τα καθιστά ευέλικτα εξαρτήματα στις διαδικασίες κατασκευής. Επιπλέον, διαθέτουν καλή λιπαντικότητα για τη μείωση της τριβής και της φθοράς μεταξύ των δοντιών του γραναζιού. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τα κωνικά γρανάζια κατάλληλα για διάφορες εφαρμογές όπου η ομαλή λειτουργία και η ανθεκτικότητα είναι απαραίτητες.

Παραδείγματα και εφαρμογές οδοντωτών τροχών

Τα λοξά γρανάζια, που χαρακτηρίζονται από το κωνικό τους σχήμα και τους διασταυρούμενους άξονες, είναι ζωτικής σημασίας εξαρτήματα σε διάφορα μηχανικά συστήματα. Η ευελιξία τους επιτρέπει ποικίλες εφαρμογές, όπως η αλλαγή της κατεύθυνσης περιστροφής κατά 90 μοίρες και η μετάδοση ισχύος. Ανακαλύψτε τις διάφορες χρήσεις και εφαρμογές των κωνικών γραναζιών που παρατίθενται παρακάτω:

Αυτοκίνητο

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται εκτενώς σε εφαρμογές της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπως διαφορικές μονάδες, συστήματα μετάδοσης κίνησης και συστήματα κίνησης των πίσω τροχών σε αυτοκίνητα. Αυτό επιτρέπει στους τροχούς να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες, διατηρώντας παράλληλα την πρόσφυση και τη σταθερότητα, ιδίως κατά τη διάρκεια των στροφών. Μεταξύ των προϊόντων του, το ευθύγραμμο κωνικό γρανάζι είναι το μεγαλύτερο τμήμα, στο οποίο η αυτοκινητοβιομηχανία έχει ένα 53% μερίδιο.

Ελαφρύς και βαρύς εξοπλισμός

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται για την πρόωση ή τη λειτουργία βοηθητικών μονάδων σε ελαφρύ και βαρύ εξοπλισμό, όπως χορτοκοπτικές μηχανές, μικρά τρακτέρ, μύλοι τσιμέντου, κωνικοί θραυστήρες, αναμικτήρες άμμου, περονοφόρα ανυψωτικά μηχανήματα και μηχανήματα εξόρυξης.

Είναι απαραίτητα για τη μετάδοση της ισχύος, επιτρέποντας την αποτελεσματική μεταφορά της περιστροφικής κίνησης από τον κινητήρα στους τροχούς ή τις λεπίδες κοπής.

Σιδηροδρομικές κινήσεις

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται επίσης στα κιβώτια ταχυτήτων και στα διαφορικά των σιδηροδρομικών οχημάτων, επιτρέποντας στην ατμομηχανή να κινείται προς τα εμπρός ή προς τα πίσω. Εξασφαλίζουν την ομαλή λειτουργία και την αποτελεσματική διανομή ισχύος.

Εξοπλισμός κατασκευών

Συνήθως χρησιμοποιούνται στους άξονες μετάδοσης κίνησης οχημάτων κατασκευών, όπως εκσκαφείς, φορτωτές και μπουλντόζες. Οι κωνικοί οδοντωτοί τροχοί στα μηχανήματα έργων παρέχουν αξιόπιστη μετάδοση ροπής για την ανύψωση και τοποθέτηση βαρέων φορτίων με ακρίβεια και έλεγχο.

Βιομηχανικό κιβώτιο ταχυτήτων

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε συστήματα μεταφορέων, ανελκυστήρων και εξοπλισμού χειρισμού υλικών, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική κίνηση και μεταφορά αγαθών σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Ειδικές εφαρμογές

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε μύλους καφέ με μεγάλες χειροκίνητες χειρολαβές, σε χειροκίνητα μίξερ και τρυπάνια χειρός και σε συσκευές που ελέγχονται με ραδιοκύματα. Είναι επίσης απαραίτητοι για τους κινητήρες αεροσκαφών, τη ναυτιλιακή βιομηχανία και τον ιατρικό τομέα για βέλτιστη απόδοση και ασφάλεια.

Πίνακας σύγκρισης οδοντωτών τροχών (χύτευση)

ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ

Τι είναι ο κωνικός οδοντωτός τροχός;

Ο κωνικός οδοντωτός τροχός είναι ένας τύπος οδοντωτού τροχού με δόντια που κόβονται κατά μήκος της επιφάνειας ενός κώνου. Αυτά τα γρανάζια χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση κίνησης και ισχύος μεταξύ διασταυρούμενων αξόνων που δεν είναι παράλληλοι μεταξύ τους.

Για ποιο λόγο χρησιμοποιούνται οι κωνικοί οδοντωτοί τροχοί;

Τα λοξά γρανάζια χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση κίνησης και ισχύος μεταξύ διασταυρούμενων αξόνων υπό διαφορετικές γωνίες. Η ευελιξία τους και η ικανότητά τους να μεταφέρουν αποτελεσματικά την κίνηση σε γωνίες τους καθιστούν απαραίτητα εξαρτήματα σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών και εφαρμογών.

Για ποιο λόγο χρησιμοποιούνται οι κωνικοί οδοντωτοί τροχοί;

 Τα λοξά γρανάζια αλλάζουν την κατεύθυνση της μετάδοσης ισχύος μεταξύ διασταυρούμενων αξόνων, συνήθως σε 90 μοίρες. Είναι κρίσιμα εξαρτήματα σε αυτοκίνητα, κιβώτια ταχυτήτων και διάφορες μηχανές.

Ποιο είναι το πλεονέκτημα των κωνικών οδοντωτών τροχών;

 Τα λοξά γρανάζια προσφέρουν έναν συμπαγή τρόπο αλλαγής της κατεύθυνσης του άξονα και είναι σχετικά απλά στην κατασκευή τους, καθιστώντας τα οικονομικά αποδοτικά για πολλές εφαρμογές.

Ποια είναι τα μειονεκτήματα των κωνικών οδοντωτών τροχών;

Οι ευθύγραμμοι κωνικοί οδοντωτοί τροχοί μπορεί να είναι θορυβώδεις σε υψηλές ταχύτητες και ορισμένοι τύποι παράγουν αξονικό ωστικό φορτίο που απαιτεί πρόσθετη στήριξη των εδράνων.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κωνικού γραναζιού και ενός μειωτήρα;

Και τα δύο είναι κωνικά γρανάζια, αλλά τα γρανάζια μίτωσης έχουν τον ίδιο αριθμό δοντιών και είναι ειδικά σχεδιασμένα για μια διασταύρωση άξονα 90 μοιρών για να αλλάζουν απλώς κατεύθυνση, όχι για να αλλάζουν τις αναλογίες ταχύτητας.