Helical Tooth Design: een innovatieve manier om de lading-dragende capaciteit van reducers te verbeteren

1. Basisprincipes en kenmerken van spiraalvormige tandontwerp
Zoals de naam al doet vermoeden, staat het tandoppervlak van spiraalvormige tanden niet loodrecht op de as, maar hellend onder een bepaalde hoek. Dit ontwerp is geïnspireerd door het dubbele streven naar transmissie-efficiëntie en belastingdragende capaciteit. Het ontwerp van de tandvorm van spiraalvormige tanden maakt het meshing tussen aangrenzende tanden niet langer een eenvoudig puntcontact of lijncontact, maar een complexer oppervlakcontact, en terwijl het versnelling roteert, zal het contactpunt geleidelijk langs het tandoppervlak bewegen, waardoor een rollend contacteffect wordt gevormd. Dit ontwerp verhoogt niet alleen het werkelijke contactoppervlak van het tandoppervlak, maar verspreidt ook de belasting effectief door rollend contact, waardoor de druk per oppervlakte-eenheid wordt verminderd, waardoor de belastingdragende capaciteit van de reducer aanzienlijk wordt verbeterd.

2. Vergelijkende analyse van spiraalvormige tandontwerp en spot tandontwerp
Vergeleken met het traditionele spot -tandontwerp vertonen spiraalvormige tanden in veel aspecten aanzienlijke voordelen. Ten eerste maken de rollende contactkarakteristieken van spiraalvormige tanden in termen van belastingdragende capaciteit in termen van de belastingverdeling uniformer, waardoor het slijtage van tandoppervlak of breuk wordt veroorzaakt door lokale overbelasting, zodat het grotere belastingen kan weerstaan. Ten tweede helpt spiraalvormige tandontwerp om trillingen en geluid te verminderen. Omdat het meshingproces van spiraalvormige tanden soepeler is, worden de impact en trillingen verminderd, waardoor de reducteur soepeler wordt en het geluidsniveau aanzienlijk verlaagd. Bovendien verbetert het spiraalvormige tandontwerp ook de transmissie -efficiëntie. Vanwege de toename van het contactgebied en de kenmerken van rollend contact, worden wrijvingsverlies verminderd en wordt de energieoverdrachtsefficiëntie verbeterd.

3. Verbetering van tandwortelsterkte door spiraalvormige tandontwerp
Het schuine ontwerp optimaliseert niet alleen de contactstatus van het tandoppervlak, maar verbetert ook de sterkte van de tandwortel in bepaalde mate. In het rechte tandontwerp is de tandwortel een belangrijk gebied van spanningsconcentratie en is vatbaar voor grote buigspanning, wat resulteert in vermoeidheidsfractuur. Het spiraalvormige tandontwerp verandert de krachtrichting van de tandwortel, waardoor de spanningsverdeling uniformer wordt en het fenomeen spanningsconcentratie vermindert. Tegelijkertijd helpt de helicale hoek van de spiraalvormige tand een deel van de belasting om te zetten in axiale kracht, de buigspanning van de tandwortel te verminderen, waardoor de vermoeidheidsweerstand van de tandwortel wordt verbeterd en de totale belastingdragende capaciteit van het reducer verder wordt verbeterd.

4. Toepassing en uitdagingen van spiraalvormige tandontwerp
Vanwege de uitstekende prestaties is het spiraalvormige tandontwerp veel gebruikt in zware machines, ruimtevaart, windenergie- en andere velden met een hoge belasting en hoge precisievereisten. Het ontwerp en de productie van spiraalvormige tanden staan ​​echter ook voor bepaalde uitdagingen. Enerzijds vereist de precisie-bewerking van spiraalvormige versnellingen zeer nauwkeurige machinegereedschap en complexe processtromen, wat de productiekosten verhoogt. Aan de andere kant zijn de meshingaanpassing en het onderhoud van spiraalvormige versnellingen relatief complex, waardoor een hoger niveau van technische vaardigheden en expertise vereist. Daarom is het in praktische toepassingen noodzakelijk om de kosteneffectiviteit, technische moeilijkheid en specifieke werkomstandigheden volledig te overwegen om spiraalvormige of rechte versnellingsontwerpen redelijk te selecteren.