Šnekové převody jsou součásti přenosu výkonu, které se primárně používají jako reduktory s vysokým převodovým poměrem ke změně směru otáčení hřídele a ke snížení rychlosti a zvýšení točivého momentu mezi nerovnoběžně rotujícími hřídeli. Používají se na hřídelích s neprotínajícími se, kolmými osami. Protože zuby zabírajících ozubených kol se po sobě posouvají, jsou šnekové převody ve srovnání s jinými ozubenými pohony neefektivní, ale mohou způsobit masivní snížení rychlosti ve velmi kompaktních prostorech, a proto mají mnoho průmyslových aplikací. V podstatě lze šnekové převody klasifikovat jako jedno- a dvouobalové, což popisuje geometrii zabírajících zubů. Šnekové převody jsou zde popsány spolu s diskusí o jejich provozu a běžných aplikacích.

Válcové šnekové převody

Základním tvarem šneku je evolventní ozubená tyč, pomocí které se vytvářejí čelní ozubená kola. Zuby ozubené tyče mají rovné stěny, ale když se použijí k vytvoření zubů na polotovarech ozubených kol, vytvářejí známý zakřivený tvar zubu evolventního čelního ozubeného kola. Tento tvar zubu ozubené tyče se v podstatě vine kolem těla šneku. Párování šnekové kolo se skládá zspirálové ozubené kolozuby řezané pod úhlem, který odpovídá úhlu zubu šneku. Skutečný tvar ostruhy se vyskytuje pouze ve střední části kola, protože zuby se zakřivují a obklopují šnek. Záběr je podobný záběru hřebene pohánějícího pastorek, s tím rozdílem, že translační pohyb hřebene je nahrazen rotačním pohybem šneku. Zakřivení zubů kola se někdy popisuje jako „hrdlo“.

Šneky budou mít nejméně jeden a až čtyři (nebo více) závitů neboli startů. Každý závit zabírá se zubem šnekového kola, které má mnohem více zubů a mnohem větší průměr než šnek. Šneky se mohou otáčet v obou směrech. Šneková kola mají obvykle nejméně 24 zubů a součet závitů šneku a zubů kola by měl být obvykle větší než 40. Šneky mohou být vyrobeny přímo na hřídeli nebo samostatně a na hřídel nasunuty později.
Mnoho šnekových reduktorů je teoreticky samosvorných, to znamená, že je nelze pohánět zpět šnekovým kolem, což je výhoda v mnoha případech, například u zvedání. Pokud je zpětný pohon požadovanou vlastností, lze geometrii šneku a kola upravit tak, aby to umožňovala (často což vyžaduje více startů).
Poměr rychlostí šneku a kola je určen poměrem počtu zubů kola k závitům šneku (nikoli jejich průměry).
Protože šnek se opotřebovává poměrně více než kolo, často se pro něj používají odlišné materiály, například kalený ocelový šnek pohánějící bronzové kolo. K dispozici jsou také plastová šneková kola.

Jednoduché a dvojité obalové šnekové převody

Obalování označuje způsob, jakým zuby šnekového kola částečně obtáčejí šnek nebo jak zuby šnekového kola částečně obtáčejí kolo. To zajišťuje větší kontaktní plochu. Jednoobalující šnekové kolo používá válcový šnek k záběru s hrdlem zubů kola.
Aby se dosáhlo ještě větší kontaktní plochy zubů, má někdy samotný šnek hrdlo – tvar přesýpacích hodin – aby odpovídalo zakřivení šnekového kola. Toto uspořádání vyžaduje pečlivé axiální umístění šneku. Dvojitě obalená šneková kola se obrábějí složitěji a nacházejí menší uplatnění než jednoobalená šneková kola. Pokroky v obrábění učinily konstrukce s dvojitým obalem praktičtějšími než v minulosti.
Šroubová ozubená kola s kříženými osami se někdy označují jako neobalující šneková ozubená kola. Upínací zařízení letadla bude pravděpodobně neobalující konstrukce.

Aplikace

Běžnou aplikací šnekových reduktorů jsou pohony řemenových dopravníků, protože se řemen pohybuje poměrně pomalu vzhledem k motoru, což je důvodem pro redukci s vysokým převodovým poměrem. Odpor proti zpětnému pohybu šnekového kola lze využít k zabránění zpětného chodu řemenu při zastavení dopravníku. Dalšími běžnými aplikacemi jsou pohony ventilů, zvedáky a kotoučové pily. Někdy se používají pro indexování nebo jako přesné pohony pro teleskopy a další přístroje.
U šnekových převodů je teplo problémem, protože pohyb v podstatě probíhá kluzně podobně jako matice na šroubu. U pohonu ventilu je pracovní cyklus pravděpodobně přerušovaný a teplo se pravděpodobně snadno rozptyluje mezi občasnými operacemi. U dopravníkového pohonu s případným nepřetržitým provozem hraje teplo velkou roli v konstrukčních výpočtech. Pro šnekové pohony se také doporučují speciální maziva kvůli vysokému tlaku mezi zuby a také kvůli možnosti zadření mezi různými materiály šneku a kola. Pouzdra šnekových pohonů jsou často vybavena chladicími žebry pro odvádění tepla z oleje. Lze dosáhnout téměř jakéhokoli chlazení, takže tepelné faktory pro šnekové převody jsou kladným faktorem, ale nikoli omezením. Obecně se doporučuje, aby oleje zůstaly pod 200 °F, aby byl zajištěn efektivní provoz jakéhokoli šnekového pohonu.
K zpětnému pohybu může, ale nemusí dojít, protože závisí nejen na úhlech šroubovice, ale také na dalších méně kvantifikovatelných faktorech, jako je tření a vibrace. Aby se zajistilo, že k němu dojde vždy, nebo nikdy, musí konstruktér šnekového pohonu zvolit úhly šroubovice, které jsou buď dostatečně strmé, nebo dostatečně mělké, aby tyto ostatní proměnné byly potlačeny. Prozíravý návrh často doporučuje začlenění redundantního brzdění se samosvornými pohony tam, kde je v sázce bezpečnost.
Šnekové převody jsou k dispozici jak v uzavřeném provedení, tak i jako převodové sady. Některé jednotky lze pořídit s integrovanými servomotory nebo ve vícerychlostním provedení.
Pro aplikace vyžadující vysoce přesné redukce jsou k dispozici speciální přesné šneky a verze s nulovou vůlí. Někteří výrobci dodávají vysokorychlostní verze.

 

šnekový převod

Čas zveřejnění: 17. srpna 2022

  • Předchozí:
  • Další: