Czym są przekładnie kątowe? | Przykłady i zastosowania 2024

Przenoszenie mocy odgrywa kluczową rolę w maszynach. Przekładnie kątowe są jednym z kluczowych komponentów, które zapewniają płynną pracę w wielu zastosowaniach. W tym artykule przeczytamy o przekładniach kątowych, ich cechach i różnorodnych zastosowaniach.

Niezależnie od tego, czy jesteś inżynierem, czy początkującym użytkownikiem szukającym cennych informacji na temat kół zębatych stożkowych, niniejszy przewodnik poszerzy Twój zasięg wiedzy na temat komponentów mechanicznych.

Jeśli użyjesz przekładni kątowych do zmiany kierunku przenoszenia mocy, będziesz w stanie przesyłać moc z jednego źródła we wszystkich kierunkach.

Czym są koła zębate stożkowe?

Przekładnie stożkowe są używane w połączeniu z innymi przekładniami stożkowymi. Ma zęby wyrzeźbione w bokach stożka i służy do przenoszenia obrotów między dwiema osiami przecinającymi się pod kątem prostym. Są one instalowane w taki sposób, aby ich osie obrotowe przecinały się podczas zmiany kierunku osi mocy na inną oś lub łączenia kół zębatych stożkowych.

Rodzaje przekładni kątowych

• Przekładnia kątowa prosta:
• Spiralna przekładnia kątowa:
• Przekładnia kątowa Zerol:
• Przekładnia hipoidalna:
• Przekładnia kątowa:

Przekładnie kątowe są szeroko stosowane we wszystkich gałęziach przemysłu i dzielą się na kilka typów. Przekładnie kątowe są produkowane w ogromnych ilościach na całym świecie. Dodatkowo, z udziałem w rynku wynoszącym około 42%Chiny przewodzą pozostałym dwóm krajom, Japonii i Korei Południowej, z udziałami wynoszącymi odpowiednio 16% i 6%. Podobnie, producenci sprzętu w USA również mają duży udział w rynku.

Poniżej przedstawiono najpopularniejsze typy przekładni kątowych:

Przekładnia kątowa prosta

Przekładnia stożkowa prosta, z udziałem w rynku 43%, jest największą kategorią produktową przekładni stożkowych. Przekładnia stożkowa prosta to rodzaj przekładni stożkowej, w której zęby są ścięte prosto i zwężają się w kierunku wierzchołka przekładni. Ponieważ siła działająca w kierunku osiowym jest niewielka, jest ona często używana w miejscach, w których obciążenia wzdłużne są przeciwne.

Zaletą jest również uproszczenie łożyska. Wadą jest to, że przy dużych prędkościach obrotowych wzrasta hałas i wibracje. Ze względu na te cechy, proste przekładnie stożkowe są zalecane, gdy priorytetem jest koszt, nie jest wymagana duża prędkość obrotowa, a hałas nie stanowi problemu.

Zwykle używane podczas pracy ze stosunkowo niską prędkością (prędkość obwodowa 2 m/s lub mniej). Jest stosunkowo łatwa w produkcji i szczególnie nadaje się do obrabiarek, maszyn drukarskich itp., a także urządzeń różnicowych - najpopularniejsza przekładnia stożkowa do przenoszenia mocy.

Spiralne koło zębate stożkowe

Spiralna przekładnia stożkowa to inny rodzaj przekładni stożkowej. Ślady zębów są spiralne i śrubowe, tworząc kąt śrubowy, a dwa przecinające się koła zębate przeplatają się ze sobą, tworząc mocniejszą siatkę. Zalety tego rozwiązania to niski poziom hałasu i wibracji, nawet podczas szybkich obrotów, wysoka wytrzymałość powierzchni zęba i mniejsze naprężenia na powierzchni zęba.

Ponadto ma zakrzywiony ślad zęba (zwykle łuk) na stożku podziałowym, co pozwala na płynniejszą pracę niż w przypadku prostych kół zębatych stożkowych. Jest ona używana głównie do szybkiej pracy z prędkością obwodową skoku wynoszącą 10 m/s lub więcej.

Przekładnia kątowa Zerol (spiralna przekładnia kątowa)

Spiralne koło zębate stożkowe o kącie pochylenia linii śrubowej 0 stopni jest również nazywane zerowym kołem zębatym stożkowym. Jest to przekładnia stożkowa, która ma cechy prostych przekładni stożkowych i spiralnych przekładni stożkowych z taką samą siłą przyłożoną do zębów.

W porównaniu do spiralnych kół zębatych stożkowych, główną zaletą jest to, że obciążenie wzdłużne może być tłumione. Jest stosowana w urządzeniach przemysłowych i samochodach. Ślady zębów są zakrzywione i mają bardzo piękny wygląd. Jednak w przeciwieństwie do profilu zęba spiralnej przekładni stożkowej, nie ma ona profilu zęba, w którym zęby są skręcone razem w kształcie stożka na zewnętrznym obwodzie.

Przekładnia hipoidalna

Przekładnia hipoidalna ma spiralne ślady zębów i przesunięte wały, które nie są równoległe ani nie przecinają się po stronie wejściowej i wyjściowej przekładni. Chociaż są one podobne do spiralnych przekładni stożkowych, różnią się tym, że ich osie przecinają się.

Oba są podobne, ponieważ wykorzystują duży współczynnik redukcji i są używane z dużym momentem obrotowym. Przekładnie te są stosowane głównie w samochodowych układach napędowych, układach napędowych pociągów, reduktorach prędkości (autobusy, ciężarówki, luksusowe samochody prywatne) itp.

Zalety przekładni hipoidalnych obejmują duży współczynnik redukcji, niski poziom hałasu i wibracji oraz wytrzymałość, która może wytrzymać duży moment obrotowy. Jeśli chodzi o współczynnik redukcji, przekładnie hipoidalne mogą zwiększać liczbę zębów po stronie wejściowej (zębnik hipoidalny) i wyjściowej (przekładnia hipoidalna).

Przekładnia kątowa

Koła zębate o tej samej liczbie zębów nazywane są kołami zębatymi ściętymi. Standardowy kąt wału wynosi 90 stopni, a płaszczyzna podziałowa 45 stopni. Istnieją również przekładnie kątowe 45 stopni, 60 stopni i 120 stopni, a miter oznacza ścięcie lub połączenie. Są to części przenoszące moc, napędzające i transportujące sprzęt.

Moc może być przenoszona przez osie ortogonalne. Jest często używany w aplikacjach, w których nie ma potrzeby zmiany biegów, wystarczy zmienić kierunek obrotu wału.

Przekładnia kątowa nadaje się głównie do stosowania w przemyśle półprzewodników, przemyśle spożywczym, ogólnych maszynach przemysłowych i maszynach rolniczych.

Czym są spiralne koła zębate?

Przekładnie spiralne, znane również jako koła zębate walcowe. Jest to rodzaj przekładni z zębami ściętymi pod kątem wzdłuż powierzchni czołowej przekładni.

Oto ich najważniejsze cechy:

1. Zęby spiralne:
2. Redukcja hałasu i wibracji:
3. Wyższa wydajność:
4. Obciążenie osiowe:

Zrozumienie różnicy między przekładnią kątową i spiralną

Przekładnia kątowa prosta vs. przekładnia kątowa spiralna

Cecha	Przekładnia kątowa prosta	Spiralne koło zębate stożkowe
Profil zęba	Proste zęby cięte wzdłuż osi stożka	Zęby spiralne o zakrzywionym profilu
Poziom hałasu	Głośniejszy z powodu uderzenia zęba przy zaangażowaniu	Cichsza praca dzięki stopniowemu zazębianiu się zębów
Wibracje	Wyższe wibracje spowodowane uderzeniem	Niższe wibracje dzięki płynniejszemu zazębieniu
Obciążenie wzdłużne	Niskie osiowe obciążenie wzdłużne	Wyższe osiowe obciążenie wzdłużne dzięki kątowi śrubowemu
Wydajność	Niższa wydajność przy wysokich prędkościach	Wyższa wydajność przy wysokich prędkościach
Zastosowania	– Low-speed applications – Cost-sensitive applications – Applications where noise is not a major concern	– High-speed applications – Applications requiring smooth operation – Applications where noise reduction is important
Złożoność produkcji	Prostsza produkcja	Bardziej złożona produkcja
Koszt	Ogólnie niższy koszt	Ogólnie wyższy koszt

 

Aspekty techniczne przekładni kątowych

Aspekt	Opis
Definicja	Koła zębate z zębami wyciętymi wzdłuż boków stożka.
Główne cechy	Stożkowy kształt i wały przecinające się pod kątem (zwykle 90 stopni).
Główna funkcja	Przekazuje moc między przecinającymi się wałami, zmieniając kierunek obrotów.
Zalety	– Compact design for changing shaft direction. – Cost-effective (straight bevel gears).
Wady	– Straight bevel gears can be noisy at high speeds. – Some types generate axial thrust load.

Przekładnie kątowe są ekonomiczne, mają długą żywotność i wysoką funkcjonalność w porównaniu do przekładni metalowych lub plastikowych. Są one bardziej wydajne niż przekładnie ślimakowe i mają niższe przełożenia, co skutkuje wyższymi prędkościami i prędkościami przesuwu.

Zazwyczaj podnośniki z przekładnią stożkową zachowują funkcję samoblokowania, zapewniając jednocześnie wyższe prędkości jazdy. Oprócz tego oferują kilka cech, które wymieniono poniżej:

Przesyłanie ruchu i mocy między przecinającymi się osiami

Przekładnie kątowe służą do przenoszenia ruchu i mocy między przecinającymi się osiami. W przekładni kątowej gwinty kół zębatych przecinają się pod kątem około 90 stopni, umożliwiając zmianę kierunku siły obrotowej pod kątem prostym.

 Ma stożkowy kształt przypominający parasol i jest używana w połączeniu z przekładniami stożkowymi. Ponadto, aby zmienić prędkość obrotową przekładni stożkowych, należy użyć kół zębatych o różnej liczbie zębów, podobnie jak w przypadku przekładni czołowych.

Płynne i wydajne przenoszenie mocy

Koła zębate stożkowe są zwykle wykonane z materiałów takich jak stal stopowa, stal węglowa lub stal hartowana. Materiały te oferują wyjątkową wytrzymałość, odporność na uderzenia i zużycie, zapewniając płynne i efektywne przenoszenie mocy.

Wysoka odporność chemiczna i odporność na korozję

Przekładnie kątowe charakteryzują się wyjątkowo wysoką odpornością chemiczną i odpornością na korozję, dzięki czemu mogą być stosowane w trudnych warunkach.

 Przekładnie te mają kilka zalet w porównaniu z innymi przekładniami, w tym wyższą wytrzymałość, lepsze stopnie dokładności i wyższy stopień niezawodności. Mogą wytrzymać wyższe temperatury i gwarantują długoterminową trwałość.

Wymaga specjalistycznej maszyny do cięcia kół zębatych na dużą skalę

Produkcja kół zębatych stożkowych wymaga specjalistycznej maszyny do cięcia kół zębatych na dużą skalę. Najbardziej typową metodą jest metoda Gleasona, a inne metody obejmują metodę Klingelnberga i metodę Fiata.

Jest to szczególny przykład metody nacinania zębów dla prostych kół zębatych stożkowych, ale metoda ta jest uważana za nieefektywną. Każdy rowek zębaty należy wyciąć za pomocą maszyny indeksującej, która może utworzyć nachylenie odpowiadające kątowi stożka i frezu specjalnie zaprojektowanego do cylindrów.

Dobra smarowność i łatwość formowania

Koła zębate stożkowe są cenione ze względu na łatwość formowania, co czyni je wszechstronnymi komponentami w procesach produkcyjnych. Dodatkowo charakteryzują się one dobrą smarownością, która zmniejsza tarcie i zużycie między zębami przekładni. Cechy te sprawiają, że przekładnie stożkowe nadają się do różnych zastosowań, w których niezbędna jest płynna praca i trwałość.

Przykłady i zastosowania przekładni kątowych

Koła zębate stożkowe, charakteryzujące się stożkowym kształtem i przecinającymi się wałami, są istotnymi komponentami w różnych systemach mechanicznych. Ich wszechstronność umożliwia różnorodne zastosowania, takie jak zmiana kierunku obrotu o 90 stopni i przenoszenie mocy. Odkryj kilka zastosowań i aplikacji przekładni kątowych wymienionych poniżej:

Motoryzacja

Przekładnie kątowe są szeroko wykorzystywane w zastosowaniach motoryzacyjnych, takich jak mechanizmy różnicowe, układy przeniesienia napędu i układy napędu na tylne koła w samochodach. Umożliwia to obracanie się kół przy różnych prędkościach, przy jednoczesnym zachowaniu przyczepności i stabilności, zwłaszcza podczas zakrętów. Wśród produktów, przekładnie stożkowe proste są największym segmentem, w którym motoryzacja ma największy udział. 53% udział.

Lekki i ciężki sprzęt

Przekładnie stożkowe są używane do napędu lub uruchamiania jednostek pomocniczych w lekkim i ciężkim sprzęcie, takim jak kosiarki do trawy, małe traktory, młyny cementowe, kruszarki stożkowe, mieszarki piasku, wózki widłowe i maszyny górnicze.

Są one niezbędne do przenoszenia mocy, umożliwiając skuteczne przenoszenie ruchu obrotowego z silnika na koła lub ostrza tnące.

Napędy kolejowe

Przekładnie stożkowe są również wykorzystywane w skrzyniach biegów i mechanizmach różnicowych pojazdów szynowych, umożliwiając lokomotywie poruszanie się do przodu lub do tyłu. Zapewniają one płynną pracę i wydajną dystrybucję mocy.

Sprzęt budowlany

Są one powszechnie stosowane w wałach napędowych pojazdów budowlanych, takich jak koparki, ładowarki i spychacze. Przekładnie stożkowe w sprzęcie budowlanym zapewniają niezawodne przenoszenie momentu obrotowego do podnoszenia i pozycjonowania ciężkich ładunków z precyzją i kontrolą.

Przekładnia przemysłowa

Przekładnie stożkowe są stosowane w systemach przenośników, windach i urządzeniach do transportu materiałów, zapewniając wydajny ruch i transfer towarów w obiektach przemysłowych.

Aplikacje specjalne

Przekładnie kątowe są stosowane w młynkach do kawy z dużymi ręcznymi korbami, ręcznych mikserach i wiertarkach ręcznych oraz urządzeniach sterowanych radiowo. Są one również niezbędne w silnikach lotniczych, przemyśle morskim i medycynie w celu zapewnienia optymalnej wydajności i bezpieczeństwa.

Tabela porównawcza przekładni stożkowych (odlewanie ciśnieniowe)

Cecha	Przekładnia kątowa	Spiralne koło zębate stożkowe	Przekładnia stożkowa (Tak samo jak Spiral Bevel)	Przekładnia kątowa (Typ przekładni kątowej)
Tolerancja	±0.1 – 0.3 mm (depending on complexity)	±0.1 – 0.2 mm (tighter tolerances due to helical teeth)	±0.1 – 0.2 mm (tighter tolerances due to helical teeth)	±0.1 – 0.3 mm (depending on complexity)
Materiał	Stop cynku (ZA-8, ZA-12)	Stop aluminium (A356, A380)	Stop aluminium (A356, A380)	Stop cynku (ZA-8, ZA-12) lub stop aluminium (A356, A380)
Przybliżony koszt	Niższy	Wyższy niż prosty skos	Wyższy niż prosty skos	Podobne do przekładni kątowej
Czas realizacji	4-6 tygodni	6-8 tygodni	6-8 tygodni	4-6 tygodni

FAQ

Co to jest przekładnia kątowa?

Przekładnia kątowa to rodzaj przekładni z zębami naciętymi wzdłuż powierzchni stożka. Przekładnie te są używane do przenoszenia ruchu i mocy między przecinającymi się wałami, które nie są do siebie równoległe.

Do czego służą przekładnie kątowe?

Przekładnie kątowe są wykorzystywane do przenoszenia ruchu i mocy między przecinającymi się wałami pod różnymi kątami. Ich wszechstronność i zdolność do wydajnego przenoszenia ruchu pod kątem sprawiają, że są one niezbędnymi komponentami w wielu branżach i zastosowaniach.

Do czego służą przekładnie kątowe?

 Bevel gears change the direction of power transmission between intersecting shafts, typically at 90 degrees. They’re crucial components in cars, gearboxes, and various machines.

Jaka jest zaleta przekładni kątowej?

 Przekładnie kątowe oferują kompaktowy sposób zmiany kierunku wału i są stosunkowo proste w produkcji, dzięki czemu są opłacalne w wielu zastosowaniach.

Jakie są wady przekładni kątowych?

Proste przekładnie stożkowe mogą być głośne przy dużych prędkościach, a niektóre typy generują osiowe obciążenie wzdłużne, które wymaga dodatkowego podparcia łożyska.

What’s the difference between a bevel gear and a miter gear?

Oba są przekładniami stożkowymi, ale przekładnie kątowe mają taką samą liczbę zębów i są specjalnie zaprojektowane do przecięcia wału pod kątem 90 stopni, aby po prostu zmienić kierunek, a nie zmienić przełożenia prędkości.