Šnekové převody se často používají tam, kde je potřeba velké snížení převodového poměru. Převodový poměr závisí na počtu chodů šneku a počtu zubů šnekového kola. Šnekové převody však mají kluzný kontakt, který je sice klidný, ale produkují teplo a mají relativně nízkou účinnost převodu.
Pokud jde o materiály pro výrobu, šnek se obecně vyrábí z tvrdého kovu, zatímco šnekové kolo je vyrobeno z relativně měkkého kovu, jako je hliníkový bronz. Je to proto, že počet zubů šnekového zařízení je relativně vysoký ve srovnání se šnekem, jehož počet závitů je obvykle 1 až 4. Snížením tvrdosti šnekového zařízení se snižuje tření na zubu šneku. Dalším rysem výroby šneků je potřeba specializovaného stroje pro ořezávání ozubených kol a broušení zubů šneků. Šnekové zařízení však může být vyrobeno z odvalovací frézy používané pro čelní ozubená kola. Kvůli různým tvarům zubů však není možné řezat několik ozubených kol současně stohováním polotovarů zařízení, jako je to možné u čelních ozubených kol.
Mezi aplikace šnekových převodů patří krabičky na vybavení, navijáky na rybářské tyče, ladicí kolíčky na kytarové struny a tam, kde je nutné jemné nastavení rychlosti pomocí výrazného snížení rychlosti. I když je možné otáčet šnekovým převodem pomocí šneku, obvykle to není možné pomocí šnekového převodu. Tomu se říká funkce osobního blokování. Funkci samosvorného blokování nelze trvale zaručit a pro skutečnou pozitivní prevenci zpětného chodu se upřednostňuje jiná metoda.
Existuje také duplexní šnekový převod. Při práci s nimi můžete nastavit vůli, protože když jsou nasazené zuby, je nutné nastavit vůli, aniž by bylo nutné upravovat rozteč mezi středy. Není mnoho výrobců, kteří by tento typ šneku dokázali vyrobit.
Šnekovému převodu se v Číně běžněji říká šnekové kolo.
Šnekové převodovka je ozubené kolo, které se skládá z hřídele se spirálovým závitem, která zabírá s ozubeným kolem a pohání ho. Šnekové převodovky jsou ozubená kola historického typu a verze jednoho ze šesti jednoduchých strojů. V podstatě je šnekové zařízení obvykle šroub připevněný k něčemu, co vypadá jako standardní čelní ozubené kolo s mírně zkosenými a zakřivenými zuby.
Upravuje rotační pohyb o 90 stupňů a rovina pohybu se také mění v důsledku umístění šneku na šnekovém kole (nebo jednoduše „kole“). Obvykle se skládají z ocelového šneku a mosazného kola.
Šnekový převod
Obrázek 1. Šnekové převodovky. Většina šneků (ale ne všechny) je dole.
Jak fungují šnekové převody
Elektromotor nebo motor přenáší rotační sílu přes šnekový pohon. Šnek se otáčí proti kolu a čelo šroubu tlačí na zuby kola. Kolo je tlačeno proti zátěži.
Použití šnekového převodu
Existuje několik důvodů, proč by si člověk měl zvolit šnekový převod před standardním převodem.
Prvním může být vysoký převodový poměr. Šnekový převod může mít obrovský převodový poměr s malým úsilím – stačí zvětšit obvod kola. Můžete ho tedy použít buď k výraznému zvýšení točivého momentu, nebo k výraznému snížení rychlosti. Obvykle je nutné vícenásobné převody u konvenčního převodu dosáhnout stejné úrovně převodu jako u jediného šnekového převodu – to znamená, že uživatelé šnekových převodů mají méně řadicích částí a méně míst, kde může dojít k selhání.
Druhým důvodem pro použití šnekového převodu může být nemožnost obrátit směr výkonu. Kvůli tření mezi šnekem a kolem je prakticky nemožné, aby kolo, na které je zvyklé, šnek uvedlo do pohybu.
U standardní převodovky bylo možné vstup a výstup přepínat nezávisle, jakmile je aplikována dostatečná síla. To vyžaduje přidání zpětného dorazu ke standardní převodovce, což dále zvyšuje složitost zařízení.
BUDETE CHTĚT POUŽÍVAT ŠNEKOVÉ PŘEVODY
Existuje jeden obzvláště zjevný důvod, proč by se nemělo volit šnekové kolo před standardním ozubeným kolem: mazání. Pohyb mezi šnekem a čelními plochami ozubeného kola je zcela kluzný. V kontaktu nebo interakci zubů není žádná valivá složka. To je relativně obtížné mazat.
Požadovaná maziva mají obvykle vysokou viskozitu (ISO 320 a vyšší), a proto je jejich filtrace náročná. Požadovaná maziva jsou obvykle specializovaná na to, co dělají, a vyžadují, aby na místě bylo něco speciálně pro daný typ zařízení.
Mazání šnekových převodů
Hlavním problémem šnekového převodu je způsob přenosu výkonu. Je to skutečně výhoda i nevýhoda zároveň. Spirálový pohyb umožňuje obrovské zmenšení prostoru na poměrně malém prostoru oproti tomu, co by bylo potřeba u typického šnekového převodu.
Tento spirálový pohyb také způsobuje pozoruhodně problematický stav, který je hlavním způsobem přenosu síly. Ten je běžně známý jako kluzné tření nebo kluzná deformace.
Nová výzva k akci
U typického ozubeného kola se výkon přenáší v bodě maximálního zatížení zubu (známém jako vrchol nebo osa zubové osy), alespoň za podmínek valivého opotřebení. Kloužení probíhá na obou stranách vrcholu, rychlost je však poměrně nízká.
U šnekového převodu může být kluzný pohyb jediným přenosem výkonu. Jak šnek klouže po zubu kola, pomalu stírá mazací film, dokud nezůstane žádný, a proto šnek tře o ocel kola v režimu mezního mazání. Když povrch šneku opouští povrch kola, nabere další mazivo a proces začíná znovu při další otáčce.
Valivé tření na průměrném zubu ozubeného kola vyžaduje jen málo mazacího filmu k vyplnění mezer a oddělení obou složek. Protože ke klouzání dochází na obou částech vrcholu zubu zařízení, je k překonání tohoto zatížení zapotřebí poněkud vyšší viskozita maziva, než je obvykle nezbytně nutné pro opotřebení v důsledku valivého opotřebení. K klouzání dochází relativně nízkou rychlostí.
Šnek na šnekovém soukolí se otáčí a při otáčení tlačí na zátěž, která na kolo působí. Jediným způsobem, jak zabránit kontaktu šneku s kolem, je jistě mít dostatečně velkou tloušťku filmu, aby se nikdy nesmazal celý povrch zubu dříve, než tato část šneku opustí zónu zatížení.
Tento scénář vyžaduje speciální druh maziva. Nejenže by se mělo jednat o mazivo s relativně vysokou viskozitou (a čím vyšší je namáhání nebo teplota, tím vyšší musí být viskozita), ale bude také potřebovat nějaký způsob, jak pomoci překonat přítomný kluzný stav.
Přečtěte si článek Správný způsob mazání šnekových převodů, kde se o tomto tématu dozvíte více.
Viskozita může být hlavním prvkem, který zabraňuje kontaktu šneku s kolem v šnekovém převodu. Vzhledem k tomu, že zatížení a velikost ozubeného kola určují povinné mazivo, je poměrně běžné použití ISO 460 nebo ISO 680 a ISO 1000 není neobvyklé. Pokud jste se někdy pokusili filtrovat tento rozsah viskozity, víte, že je to problematické, protože je velmi pravděpodobné, že žádný z filtrů nebo čerpadel, které máte na místě, nebude mít vhodnou velikost nebo jmenovité hodnoty pro správnou funkci.
Proto budete pravděpodobně potřebovat pro tento typ jednotky speciální čerpadlo a filtr. Mazivo s vysokou viskozitou vyžaduje pomalu pracující čerpadlo, aby se zabránilo aktivaci obtoku filtru mazivem. Bude vyžadován filtr s velkou plochou povrchu, aby jím mazivo mohlo protékat.
Typy maziv, které je třeba zvážit
Jedním typem maziva běžně používaného ve směsi se šnekovými převody jsou minerální, směsné strojní oleje. Neexistují žádné přísady, které by mohly do maziva přidat, aby donekonečna odolávalo kluznému opotřebení, nicméně směs organických nebo syntetických mastných přísad ve směsných strojních olejích vede k dobré mazivosti a poskytuje doplňkovou ochranu před kontaktem kovů s kovem.
Dalším typem maziva běžně používaným ve směsi se šnekovými převody jsou komerční převodové oleje na minerální bázi pro extrémní tlaky (EP). S tímto typem maziva existuje několik problémů, pokud používáte šnekové převody se žlutou ocelovou (mosaznou) součástí. Pokud však máte poměrně nízké provozní teploty nebo na povrchu zubů ozubeného kola není přítomna žádná žlutá ocel, je toto mazivo účinné.
Maziva pro zařízení na bázi polyalfaolefinů (PAO) fungují velmi dobře v aplikacích se šnekovým zařízením, protože mají přirozeně dobré mazací vlastnosti. U oleje pro zařízení na bázi PAO je důležité zkontrolovat složení aditiv, protože tyto oleje mohou obsahovat EP aditiva. Standardní převodový olej s dodatečnými vlastnostmi proti opotřebení (AW) bude obvykle přijatelný, ale zkontrolujte, zda jsou jeho vlastnosti kompatibilní s většinou kovů.
Autor doporučuje pečlivě sledovat použití kovů při analýze oleje, aby se zajistilo, že směs AW není natolik reaktivní, aby způsobila významné vyluhování z mosazi. Výsledek by měl být mnohem menší, než by byl zaznamenán u EP v nejhorším případě reaktivity AW, nicméně se může projevit při testování kovů. Pokud potřebujete mazivo, které zvládne vyšší nebo nižší než typické teploty, pravděpodobně je k dispozici vhodný produkt na bázi PAO.
Polyalkylenglykoly (PAG), čtvrtý druh maziva, se stávají stále rozšířenějšími. Tato maziva mají výjimečné mazací vlastnosti a neobsahují vosky, které způsobují problémy s nízkými teplotami u mnoha minerálních maziv, což z nich činí skvělou volbu pro nízké teploty. Při používání olejů PAG je třeba dbát opatrnosti, protože nejsou kompatibilní s minerálními oleji a některými těsněními a barvami.
Metalurgie šnekových převodů
Nejběžnější šnekové převody se vyrábějí s mosazným kolem a ocelovým šnekem. Je to proto, že mosazné kolo se obvykle snáze vyměňuje než samotný šnek. Kolo je vyrobeno z mosazi, protože je navrženo jako obětní.
V případě, že se oba povrchy dostanou do kontaktu, je šnek částečně chráněn před opotřebením, protože kolo je měkčí, a proto k většině opotřebení dochází na kole. Zprávy o hodnocení oleje u tohoto typu jednotky nejčastěji vykazují určitou hladinu mědi a nízkou hladinu železa – v důsledku toho se jedná o obětní kolo.
Toto mosazné kolo přináší další problém do mazací rovnice šnekových převodů. Pokud se do jímky šnekového převodu s mosazným kolem nalije esenciální olej s vysokým EP obsahem síry a fosforu a teplota je dostatečně vysoká, aktivuje se přísada s vysokým EP. U běžných kovových převodů tato aktivace vytváří na povrchu tenkou vrstvu oxidace, která skutečně pomáhá chránit zuby zařízení před rázovým zatížením a dalšími extrémními mechanickými podmínkami.
Na mosazném povrchu však aktivace přísady EP vede k významné korozi způsobené sírou. Během krátké doby můžete ztratit značnou část deformační plochy kola a způsobit velké poškození.
Jiné materiály
Mezi méně běžné materiály, které se vyskytují ve šnekových převodovkách, patří:
Ocelový šnek a ocelové šnekové kolo – Tato aplikace nemá komplikace EP jako mosazné ozubení, ale u takové převodovky není absolutně žádný prostor pro chyby. Opravy šnekových soukolí s touto kombinací kovů jsou obvykle nákladnější a časově náročnější než u mosazného/ocelového šnekového soukolí. Je to proto, že přenos materiálu spojený s poruchou činí šnek i kolo při přestavbě nepoužitelnými.
Mosazný šnek a mosazné šnekové kolo – Tento program se s největší pravděpodobností používá v situacích se středním až lehkým zatížením, protože mosaz snese pouze nižší zatížení. Výběr maziva u této kovové kombinace je flexibilní díky nižšímu zatížení, ale stále je třeba zvážit omezení přísad týkající se EP v důsledku žlutého kovu.
Plast na kov, na plast a další srovnatelné kombinace – to je typicky v aplikacích s relativně nízkým zatížením, jako je robotika a automobilové součástky. Výběr maziva závisí na použitém plastu, protože mnoho druhů plastů reaguje s uhlovodíky v běžném mazivu, a proto bude vyžadovat maziva na bázi silikonu nebo jiná nereaktivní maziva.
Přestože šnekové převodovky budou mít ve srovnání s typickými převodovkami několik komplikací, mohou být snadno efektivním a spolehlivým zařízením. S trochou zaměření na nastavení a výběr maziva mohou šnekové převodovky, stejně jako jakýkoli jiný typ převodovky, poskytovat spolehlivý provoz.
Šnekový pohon je jeden konkrétní systém šnekového převodu, kdy šnek zabírá se šnekovým zařízením. I když je to jednoduché, existují dva důležité prvky: šnek a šnekové zařízení. (Také se jim říká šnek a šnekové kolo) Šnek a šnekové kolo jsou základním prvkem pro řízení pohybu, který umožňuje velké snížení otáček. Mohou snížit rychlost otáčení nebo zvýšit točivý moment. Výhodou šnekového pohonu je, že mohou přenášet pohyb v pravém úhlu. Kromě toho má zajímavou vlastnost: šnek nebo šneková hřídel může pouze otáčet kolem, ale kolo nemůže šnek skutečně přepínat. Tato samosvorná funkce šnekového pohonu umožňuje šnekovému převodu zahrnout brzdnou funkci v dopravníkových systémech nebo zdvihacích systémech.
Úvod do šnekové převodovky
Nejdůležitější aplikace šnekových převodů lze nalézt ve šnekových převodovkách. Šneková převodovka se nazývá šneková reduktorová převodovka, šnekový reduktor nebo šneková převodovka. Zahrnuje šneková kola, hřídele, ložiska a rámy skříní.
Šnekové kolo, hřídele a ložiska jsou neseny pláštěm převodovky. Skříň převodovky proto musí mít dostatečnou tvrdost. Jinak to povede ke snížení kvality převodovky. Šneková převodovka se vyznačuje odolným převodovým poměrem, malými rozměry, samosvorností a jednoduchou konstrukcí, a proto se často používá v celé řadě odvětví: otočné stoly nebo točny, dávkovací systémy materiálu, stroje pro podávání do automobilů, stohovací stroje, pásové dopravníky, zemědělské vychystávací vozy a další automatizační průmysl.
Jak přesně vybrat vysoce účinnou šnekovou převodovku?
Výrobní proces šnekových převodů je také relativně jednoduchý. Pokud však nevíte, jak vybrat šnekovou převodovku, existuje problém s nízkou účinností převodovky. 3 základní body pro výběr vysoce účinného šnekového zařízení, které byste měli znát:
1) Poloha šroubovice. Účinnost pohonu šnekového převodu závisí především na úhlu šroubovice šneku. Vícezávitové šneky a ozubená kola mohou být obvykle účinnější než jednozávitové šneky. Správné závitové šneky mohou zvýšit výkon.
2) Mazání. Pro výběr 
Značkový mazací esenciální olej může být zásadním faktorem pro zvýšení účinnosti šnekové převodovky. Správné mazání může snížit tření v převodovce a vysoké teploty.
3) Výběr materiálů a technologie výroby ozubených kol. Materiálem pro šnekový hřídel by měla být kalená ocel. Materiálem šnekového kola by měl být hliníkový bronz. Snížením tvrdosti šnekového kola se snižuje tření na zubech šneku. Při výrobě šneků může použití specifického stroje pro redukci ozubených kol a broušení zubů šneků také zvýšit účinnost šnekové převodovky.
Od převodovky s velkým výkonem až po přímočarou šnekovou převodovku s malým zatížením, můžete si vybrat z řady šnekových reduktorů, které přesně odpovídají požadavkům vaší aplikace.
Sestava šnekového převodu:
1) Nastavení můžete dokončit šesti různými způsoby.
2) Instalace by měla být pevná a spolehlivá.
3) Nezapomeňte zkontrolovat spojení mezi elektromotorem a šnekovým reduktorem.
4) Pro ruční instalaci musíte použít flexibilní kabely a vedení.
S pomocí inovativní vědy a technologie pohonů jsme vyvinuli několik unikátních „čtvercových balíčků“ navržených z vysoce kvalitního hliníkového tlakového odlitku s krásným vzhledem. Řada modulárních šnekových převodovek: šneková převodovka, převodovka s paralelním hřídelem, kuželočelní převodovka, spirálová kuželočelní převodovka, koaxiální převodovka, pravoúhlá převodovka. Převodovka řady NMRV může být standardní šneková převodovka s bronzovým šnekovým kolem a šnekem. Naše produktová řada šnekových převodovek se skládá ze čtyř univerzálních řad (R/S/K/F) a řady UDL s plynulou regulací rychlosti. Jejich konstrukce a funkce jsou podobné šnekové převodovce NMRV.
Šneková kola jsou tvořena šnekem a zařízením (někdy označovaným jako šnekové kolo) s nerovnoběžnými, neprotínajícími se hřídeli orientovanými k sobě pod úhlem 90 stupňů. Šnek je analogický se šroubem se závitem ve tvaru V a ozubené kolo je analogické s čelním ozubeným kolem. Šnek je obvykle hnací součástí, přičemž závit šneku posouvá zuby ozubeného kola.
Stejně jako u kuličkového šroubu může mít šnek v šnekovém převodu jeden nebo více závitů – a proto má šnek více závitů neboli šroubovic. U jednochodého šneku každá celá otáčka (360 stupňů) šneku posune ozubené kolo o jeden zub. Ozubené kolo s 24 zuby tedy poskytuje redukci převodu 24:1. U vícechodého šneku se redukce převodu rovná počtu zubů na ozubeném kole dělenému počtem závitů na šneku. (To se liší od téměř všech ostatních typů převodů, kde může být redukce převodu funkcí průměrů obou součástí.)
Šnek v sestavě šnekového převodu může mít jeden závit nebo více závitů.
Zdroj obrázku: Kohara Gear Market Company, Ltd.
Záběr šneku a zařízení je kombinací kluzných a valivých procesů, ale kluzný kontakt dominuje při vysokých převodových poměrech. Tyto kluzné procesy způsobují tření a teplo, což omezuje účinnost šnekových převodů na 30 až 50 procent. Aby se minimalizovalo tření (a tedy i vysoká teplota), jsou šnek a kolo vyrobeny z různých kovů – například šnek může být vyroben z kalené oceli a kolo z bronzu nebo hliníku.
Přestože kluzný kontakt snižuje účinnost, zajišťuje extrémně tichý provoz. (Použití různých kovů pro šnek a ozubené kolo také přispívá k tichému chodu.) Díky tomu jsou šnekové převody ideální pro použití tam, kde je třeba minimalizovat hluk, například ve výtazích. Použití měkčího materiálu pro ozubené kolo navíc znamená, že dokáže absorbovat rázová zatížení, jako je tomu u velkých zařízení nebo drtičů.
Hlavní výhodou šnekových převodů je jejich schopnost poskytovat vysoké redukční poměry a odpovídajícím způsobem vysoký násobek krouticího momentu. Mohou být také použity jako reduktory otáček v aplikacích s nízkými až středními rychlostmi. A protože jejich redukční poměr je založen pouze na počtu zubů ozubeného kola, jsou kompaktnější než jiné typy převodů. Stejně jako vodicí šrouby s jemnou roztečí jsou šnekové převody obvykle samosvorné, což je činí vhodnými pro zdvihací a zdvihací aplikace.
Šnekový reduktor je typ redukční převodovky, která má vstupní šnekový pastorek, výstupní šnekový převod a pravoúhlou orientaci výstupu. Tento typ redukční převodovky se obvykle používá k přenášení jmenovitého zrychlení motoru a k vytvoření nízkorychlostního výsledku s vyšší hodnotou točivého momentu na základě převodového poměru. Často dokáže vyřešit problémy s úsporou místa, protože šnekový reduktor je jednou z nejelegantnějších dostupných redukčních převodovek díky malému průměru výstupního kola.
Šnekový reduktorŠnekové reduktory jsou také oblíbeným typem reduktoru rychlosti, protože poskytují největší snížení rychlosti v nejmenším provedení. Díky vysokému poměru snížení rychlosti a vysokému multiplikátoru točivého momentu není divu, že mnoho systémů přenosu výkonu používá šnekový reduktor. Mezi nejběžnější aplikace šnekových převodů patří ladící nástroje, lékařské vyšetřovací zařízení, výtahy, ochranné brány a dopravní pásy.
Společnost Torque Transmission nabízí dvě velikosti šnekových reduktorů, SW-1 a SW-5, a oba jsou k dispozici v řadě převodových poměrů. Převodové poměry SW-1 zahrnují rozsah od 3,5:1 do 60:1 a převodové poměry SW-5 zahrnují rozsah od 5:1 do 100:1. Obě tyto varianty jsou vyrobeny z odolných lisovaných polyesterových pouzder vyplněných skelnými vlákny, což zajišťuje dlouhou životnost, nízkou hmotnost a kompaktní rozměry reduktoru, který je odolný vůči korozi a nekovový.
Funkce
Naše šnekové reduktory nabízejí možnost volby plného nebo dutého výstupního hřídele a vykazují nastavitelné umístění montáže. Nicméně jak SW-1, tak SW-5 odolávají rázovému zatížení lépe než jiné typy reduktorů, což je činí ideálními pro náročné aplikace.
Robustní pouzdro z lisovaného polyesteru vyplněného sklem
Lehký a kompaktní
Nekorozivní
Nekovové
Rozsah poměrů
SW-1, 3,5:1 až 60:1
SW-5, 5:1 až 100:1
Mazání plastickým mazivem
Plný nebo dutý výstupní hřídel
Nastavitelná montážní poloha
Přehled
Technické informace
Nízký koeficient tření na převodovce pro vysokou účinnost.
Poháněno šnekovými převody s dlouhou životností.
Minimální kolísání otáček s nízkou hlučností a nízkými vibracemi.
Lehký a kompaktní v souladu s vysokou nosností.
Kompaktní design
Kompaktní konstrukce patří mezi klíčové vlastnosti standardních převodovek řady BJ. Další optimalizace může být dosažena použitím upravených převodovek nebo speciálních převodovek.
Nízká hlučnost
Naše šnekové převodovky a pohony jsou opravdu tiché. To je dáno velmi plynulým chodem šnekového převodu v kombinaci s použitím litiny a vysokou přesností při výrobě a montáži součástí. U našich přesných převodovek věnujeme zvláštní pozornost jakémukoli zvuku, který by mohl být interpretován jako šumění zařízení. Celková hlučnost naší převodovky je tak snížena na absolutní minimum.
Úhlové převodovky
U šnekové převodovky jsou vstupní a výstupní hřídel na sebe kolmé. To se často ukazuje jako rozhodující výhoda, která značně zjednodušuje a zefektivňuje zabudování převodovky. Šneková převodovka je úhlová. To je výhoda pro zabudování do konstrukcí.
Masivní ložiska v pevném pouzdře
Výstupní hřídel šnekové převodovky BJ je velmi pevně zabudována v pouzdře zařízení a je ideální pro přímé zavěšení kol, pohyblivých ramen a dalších součástí, namísto nutnosti vytvářet samostatné zavěšení.
Samosvorné
Pro větší převodové poměry zařízení poskytují šnekové převodovky BJ-Gear samosvorný náraz, který lze v mnoha případech využít jako brzdu nebo jako dodatečnou ochranu. Také vřetenové převodovky s lichoběžníkovým vřetenem jsou samosvorné, což je činí ideálními pro řadu řešení.
Je Šroubový reduktor nový princip pro vás? Klikněte pro vysvětlení.
