ציוד סליל

היתרונות של גלגלי שיניים סלילניים

• אחת התכונות המושכות ביותר שלהם היא שגלגלי שיניים סלילניים שקטים יותר מגלגלי שיניים אחרים. הם מבוקשים מאוד עבור פעולות ייצור גדולות. זה מביא למעבר מכונה חלק ומווסת יותר, המשתיק ביעילות את הרטט וההלם.

• צריך גם לשקול האם הפרויקט שלהם דורש העברת כוח בין פירים שאינם מקבילים. גלגלי שיניים סלילניים מאפשרים זאת, אם כי לעיתים על חשבון היעילות.

• שיניים של גלגלי שיניים סליליים מאפשרות לכוחות צירים לעמוד בתנועות פיתול או סיבוב. לכן, מומלץ להשתמש בגלגלי שיניים אלה במכונות שצריכות להסתובב בקצב מהיר יותר, להעביר כמויות גדולות של סחורה או לפעול ברציפות.

• פרויקטי בנייה ומתקנים עם מכונות כבדות משתמשים לעתים קרובות בציוד מסוג זה. הסיבה לכך היא שגלגלי שיניים סלילניים יכולים להתמודד עם הילוך מומנט גדול יותר מאשר סוגי הילוכים אחרים. הם יכולים לעשות זאת בגלל שיני ההילוכים המאוזנות והמעוצבות שלהם, שהן מצוינות עבור אותן עבודות תובעניות.

• תפוקת החוזק היא התועלת האחרונה שיש לגלגלי שיניים סליליים על פני גלגלי שיניים דורבנים. מכיוון ששן גלגל השיניים הספירלי ממוקמת באלכסון וגדולה יותר למעשה, גלגלי שיניים סליליים יכולים לשאת עומס רב יותר מאשר גלגלי שיניים דורבנים. גלגלי שיניים סליליים יציעו חוזק גדול יותר עבור אותו גודל שן ורוחב מתאים.

• עיצוב גלגלי שיניים סליל מציע גמישות ועדיין עמיד. בהתאם למטרה של המכונות, חיבורי הציר של גלגלי השיניים הללו עשויים להיות מקבילים או מאונכים. הם מאפשרים להתאים מכונות לדרישות ספציפיות, ולמקסם את הפרודוקטיביות.

• גלגלי שיניים ותיבות הילוכים סליליים הם בדרך כלל חזקים ואידיאליים ליישומים בעומס גבוה.

• תעשיות רכב יכולות להשתמש בגלגלי שיניים אלה כדי להעביר כוח ותנועה בין פירים בזווית ישרה או מקבילה.

כיצד פועלים גלגלי שיניים סלילניים

חלקים בסיסיים של גלגלי שיניים סלילניים

מהם סוגי גלגלי שיניים סליליים

ציוד סליל כפול
גלגלי שיניים סליליים כפולים נועדו לנטרל את כוחות הדחף הציריים על ידי כך ששתי קבוצות שיניים מסודרות בכיוונים מנוגדים עם אותה זווית סליל. עיצוב זה מבטל למעשה את הכוחות הציריים, ומונע את העברתם למיסבים. כתוצאה מכך, גלגלי שיניים אלה מציעים יכולת נשיאת עומס גבוהה והעברת הילוכים אמינה. בשל יתרונותיהם, גלגלי שיניים סליליים כפולים משמשים בדרך כלל במערכות הולכת כוח עבור טורבינות גז, גנרטורים, מובילים, משאבות, מאווררים ומדחסים במכונות ימיות ובניין כאחד.

גלגלי שיניים סליליים כפולים גדולים נוצרים בדרך כלל באמצעות גנרטורים מיוחדים. עם זאת, תהליך העיבוד מוגבל על ידי סידור השיניים של גלגל השיניים, המחייב ניהול מדויק של יישור השלב בין גלגלי השיניים המתערבבים. הפיתוח של כלי מכונות רב-צירים עם פונקציות מתקדמות הקל על יצירת הצורות המורכבות הללו, מה שהוביל להכנסת תהליך המכונה ייצור גלגלי שיניים משופעים.

כדי להתמודד עם כיפוף ופיתול של שיניים בעומסים תפעוליים, מתבצעות התאמות לזוויות הסליל של גלגלי שיניים סליליים בודדים וכפולים רבים עם רוחב פנים רחב. התאמות אלו מבטיחות שזוויות הסליל של שני גלגלי שיניים משתלבים יתאימו תחת עומס התכנון, המושג על ידי שינוי מכוון של תהליך החיתוך עבור כל הילוך.

ציוד אדרה
ציוד אדרה הוא סוג מיוחד של ציוד סליל כפול הכולל שני סטים של שיניים - האחת מכוונת לימין והשנייה לשמאל - על אותו ציוד. עיצוב זה גורם לדחף שנוצר על ידי סט שיניים אחד לנטרל את הדחף מהשני, וכתוצאה מכך דפוס בצורת V במבט מלמעלה. תבנית אדרה זו מבטיחה שגלגלי שיניים אלו לא מייצרים כוחות צירים נוספים.

עם יותר משתי שיניים מחוברות בו זמנית, גלגלי שיניים אדרה מציעים את היתרונות של העברת כוח חלקה ושקטה במהירויות גבוהות. דחף הצד המאוזן מכל סט שיניים משפר את הביצועים שלהן בהשוואה לגלגלי שיניים סליליים סטנדרטיים. כתוצאה מכך, גלגלי שיניים אדרה נמצאים בשימוש תכוף בתיבות הילוכים מומנט ותיבות הילוכים מכניות מהירות, כגון אלו המצויים בטורבינות ספינה ומנועי בעירה פנימית, שבהם נדרשת מיסב דחף מינימלי.

מתלה סליל
סוג מסוים של מפעיל ליניארי המכונה מתלה סליל ופיניון הופך את תנועת הסיבוב המעגלי לתנועה ליניארית במתלה. מתלה הוא רק מוט ישר עם שיני גלגלי שיניים, אך הוא עשוי גם להיות מושג כחלק מגלגל שיניים עם רדיוס אינסופי. מתלים סליליים סבירים לתנועה ליניארית עם אורכי תנועה של יותר מ-2 מטרים. הם הופכים תנועה סיבובית לתנועה ליניארית בשילוב. המתלה מונע בקו כאשר הפיניון מסובב. מצד שני, אם המתלה יזוז בצורה ליניארית, הגלגלת תסתובב.

גלגלי שיניים סליליים פועלים בצורה שקטה ויעילה יותר בהשוואה לגלגלי שיניים עם שיניים ישרות מכיוון שהשיניים שלהם מתחברות עם המתלה בצורה הדרגתית יותר. חיבור הדרגתי זה מאפשר לגלגלי שיניים סליליים להתמודד עם עומסים גדולים יותר בשל משטח המגע המורחב. בנוסף, גלגלי שיניים סליליים על פירים מקבילים מציגים רכיב דחף בשל כיווני היד ההפוכים שלהם. גלגלי שיניים מתלה, הנמצאים בדרך כלל במערכות היגוי לרכב, ממירים את התנועה הסיבובית של גלגל ההגה לתנועה ליניארית, מה שמאפשר לגלגלים להסתובב.

ציוד בורג
כאשר גלגלי שיניים בורגיים משתלבים, הם מציגים פעולת בורג עקב הזזה מתמשכת של צידי הגלגלים במקום תנועת גלגול פשוטה. כתוצאה מכך, אין נקודות על גופי הייחוס של גלגלי שיניים סליליים מוצלבים לחוות גלגול טהור, והמהירויות ההיקפיות שלהם משתנות בנקודות שונות. גופי הייחוס של גלגלי שיניים ברגים הם היפרבולואידים של מהפכה, שנוצרו על ידי סיבוב קו ישר מוטה סביב ציר סיבוב. גלגלי שיניים אלה משמשים בדרך כלל למהירויות ומומנטים מתונים, כגון בהנעי מכונות.

גלגלי שיניים בורגיים הפועלים בטווח העומס והמהירות הבינוני מייצרים רעש מינימלי. כדי להפחית את הבלאי הנגרם על ידי החלקה מתמדת של האגפים, שמן גיר היפואידי משמש לעתים קרובות כחומר סיכה מיוחד. אף על פי כן, נתיב שן הבורג מייצר כוחות רוחביים משמעותיים שחייבים להיות מנוהלים כראוי על ידי תכנון המיסב המתאים.

בנוסף לכיוון האלכסוני של צירי ההילוכים ותפעול רעש נמוך, ניתן להזיז גלגלי שיניים בורגיים בציר בגבולות רחבים למדי מבלי לפגוע משמעותית בהעברת הכוח. עם זאת, שימוש בגלגלי שיניים ברגים פוגע ביעילות ההולכה עקב תנועות ההזזה של הצד. גלגלי שיניים תולעים הם סוג לא נפוץ של גלגלי שיניים ברגים. גלגלי שיניים תולעים נותנים מגע בצורת קו של האגפים בניגוד למקרה הסטנדרטי של גלגל הילוך בורג, מה שמאפשר העברת מומנטים גדולים יותר.

גלגלי שיניים תולעים סלילניים
גלגלי שיניים של תולעת סליל מורכבים מאלמנטים גליליים עם חוט ספירלי חיצוני שמתחבר עם גלגל שיניים אחר כדי להניע אותו. במערכת זו, תולעת או בורג מתקשרים עם גלגל השיניים. גלגלי שיניים אלו נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות שונות כדי לשפר את המומנט ולהשיג הפחתת הילוכים משמעותית, כאשר היחסים מגיעים לרוב ל-20:1 ולעיתים עולים על 300:1.

בשל יכולות הפחתת ההילוכים הגבוהות שלהם, גלגלי שיניים תולעים סלילניים מציגים בדרך כלל מאפייני נעילה עצמית; התולעת יכולה להניע את ההילוך, אבל ההילוך לא יכול להפוך את תנועת התולעת. הזווית הרדודה של התולעת יוצרת חיכוך מספיק כדי למנוע ממנה להסתובב כאשר הציוד מנסה לסובב אותה. גלגלי שיניים אלו נמצאים בשימוש נפוץ ביישומי הפחתת מהירות גבוהה, כגון במערכות מסועים, בהן תכונת הנעילה העצמית מתפקדת גם כמנגנון בלימה. בנוסף, גלגלי שיניים תולעים מופעלים בהפרשי Torsen®, המשפרים את חלוקת המומנט בכלי רכב בעלי ביצועים גבוהים על ידי התאמת המומנט המופעל על הצמיגים ושיפור האחיזה. דיפרנציאלים משתמשים בחיכוך שנוצר על ידי מומנט המופעל על גלגלי השיניים הסליליים כדי להשיג את פונקציית הטיית המומנט שלהם.

לגלגל התולעת בתיבת הילוכים זו קוטר גדול והוא מחובר לשיניים החיצוניות של גל התולעת. הציר הלא-מצטלב והמאונך של גלגל התולעת הוא האופן שבו המנוע מייצר אנרגיה סיבובית. גלגלי השיניים המתערבבים עלולים לגרום להפחתה גדולה במהירות מכיוון שהם עוברים זה בזה, דבר אשר יתרון עבור מגוון רחב של יישומים. הם נמצאים בשימוש נרחב גם לכיול כלים, מעליות ושערים. תיבות הילוכים של תולעת סליל הן אידיאליות גם למצבים הכרוכים בעומס הלם. מכשירים כבדים, לרבות מסועים, מכונות אריזה וציוד ריסוק, כלולים בקטגוריה זו. ניתן להשתמש בתיבות הילוכים של תולעת גם במקרים בהם רעש מהווה בעיה. היישומים בעלי הספק נמוך ומהירות נמוכה של גלגלי התולעת ידועים היטב, אך הם יכולים להעביר רק כמות קטנה של כוח.

גלגלי שיניים סליליים משופעים
תיבות הילוכים משופעות סליליות משמשות בדרך כלל כדי להשיג 90-סיבוב בדרגה של ציר המוצא ביחס לציר הרוטור של המנוע, אם כי ניתן לתכנן אותן גם לזוויות אחרות. תיבות הילוכים אלו יכולות להכיל פירים מוצקים או חלולים. גלגלי שיניים משופעים שימושיים במיוחד כאשר יש צורך בשינוי כיוון הסיבוב. תיבות הילוכים עם גלגלי שיניים משופעים סלילניים הן אידיאליות עבור יישומים בצפיפות הספק גבוהה הדורשים מומנט פלט משמעותי. תיבות הילוכים אלו נבדלות על ידי השיניים המעוקלות שלהן, המסודרות בתוך בסיס חרוטי בקצה המכשיר. עיצוב זה מאפשר פעולה חלקה ושקטה על ידי הקלת תנועה סיבובית בין פירים שאינם מקבילים. השיניים הספירליות משתלבות עם גלגלי שיניים סלילניים אחרים, כאשר המגע גדל בהדרגה מקצה אחד של גלגל השיניים לשני לאורך כל שן.

גלגלי שיניים אלו מתאימים היטב ליישומים הדורשים תפוקת מומנט גבוהה ויעילות יוצאת דופן. גם גלגלי שיניים סליליים משופעים יכולים להיות מתוכנתים. בשל חוסנן והתאמתם למשימות כבדות, תיבות הילוכים תעשייתיות אלו מוצאות שימוש נרחב במגזרים כמו בטון, פלדה, פלסטיק, רכב וכרייה. יישומים נפוצים כוללים מיקסרים תעשייתיים, מנופי חבלים ומערכות טיפול במטען. חיבור השיניים מבטיח העברת כוח ואנרגיה יציבה. תיבות הילוכים סליליות משופעות הן צדדיות ומציעות יחס יעילות גבוה יותר בהשוואה לתיבות הילוכים תולעת, מה שהופך אותן לאידיאליות עבור יישומים תובעניים שונים.

התעודה שלנו