Kierrekartiovaihteisto on suorakulmainen vaihteisto, joka yhdistää kartiohammaspyöräsarjan kierrevaihteistoon. Viisteporras kääntää vetolaitteen 90 astetta; kierreporras moninkertaistaa sitten vääntömomentin korkealla hyötysuhteella ja alhaisella äänellä. Jos sinun on siirrettävä voimaa nurkan takana – kuljettimella, nosturin kulkuyksiköllä, sekoittimella tai myllyllä – tämä on yleensä haluamasi laiteperhe, jos vääntömomentti, käyttökerroin ja lämpöarvo vastaavat todellista käyttösuhdetta.
Lyhyt vastaus ostajien useimmin kysymään kysymykseen "kierukka kartio- vai kierukkavaihde?" on, että kierukkakartioyksikkö voittaa tehokkuuden, kantavuuden ja käyttöiän suhteen, kun taas matoyksikkö voittaa ensimmäisellä hinnalla ja itselukittuvalla käytöksellä. Kaikki alla on siitä, miltä tämä kompromissi näyttää reaalilukuina.
Mitä on kierrekartiovaihteiston sisällä?
Kierrekartiovaihteistossa on kaksi alennusvaihetta sarjassa: kartiohammaspyörän ja kartiohammaspyörän tulopuolella, jota seuraa yksi tai useampi hammaspyöräporras lähtöpuolella. Tämän asettelun vuoksi yksikköä kutsutaan usein suorakulmaiseksi kierukka- tai kartiokierrevaihteistoksi.
Viistetty vaihe
Viistetty vaihe makes the 90-degree turn. In modern units the bevel gears are ground and lapped in pairs and carried on rigid, well-supported shafts. This stage decides how quiet and how durable the gearbox stays at high input speed.
Kierteinen vaihe
Kierteinen vaihe does the torque multiplication. Because helical teeth engage gradually instead of all at once, load is shared across several teeth at any moment, which cuts noise, shock loading and tooth stress. A well-made two- or three-stage unit typically reaches 94% to 97% efficiency per stage at rated load.
Tästä suunnittelusta seuraa kolme käytännön seurausta:
- Parempi hyötysuhde kuin kierukkavaihteisto, jolla on samanlainen vääntömomentti, mikä pienentää moottorin kokoa ja energiakustannuksia.
- Suurempi sallittu lähtömomentti samalle runkokoolle, koska kuorma jakautuu useammille hampaille.
- Ei itselukittuvaa, joten kaltevilla kuljettimilla ja nostureilla voidaan tarvita jarrua tai paluupysäytystä.
Helical Bevel vs Worm Gear vs Planetaarinen Redducers
Neljän tai viiden parametrin vertaaminen kerralla on paljon hyödyllisempää kuin luettelon adjektiivien vertaaminen. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto eroista, jotka todella ratkaisevat valinnan.
| Parametri | Kierteinen viiste | Matovarusteet | Planetary |
|---|---|---|---|
| Tehokkuus nimelliskuormalla | 94–97 % vaihetta kohti | 60–90%, putoaa korkealla suhteella | 94–97 % vaihetta kohti |
| Lähtöakselin suunta | 90 astetta sisääntuloon | 90 astetta sisääntuloon | Sopusoinnussa syötteen kanssa |
| Suhde vaihetta kohti | Eiin 1:1 - 1:6 | Eiin 1:5 - 1:100 | Noin 1:3 - 1:10 |
| Itselukittuva | No | Usein suurella suhteella | No |
| Paras istuvuus | Suorakulmaiset voimansiirrot suurella vääntömomentilla ja pitkällä käyttöajalla | Pieni teho, ajoittainen käyttö, tiukka budjetti | Pienikokoiset koaksiaalikäytöt vaativat korkean suhteen |
Jos layout tarvitsee suorakulmaisen käytön ja työ on jatkuvaa, kierukkamainen viisteyksikkö on oletusvalinta. Jos kuorman täytyy kestää itsensä moottorin pysähtyessä, kierukkavaihteisto voi silti olla halvempi ratkaisu.
Kierteisen kartiohammaspyörän koon mitoitus
Mitoitus on viisivaiheinen laskenta, ja järjestyksellä on väliä: hanki ensin käyttömäärä oikein, koska jokainen myöhempi numero riippuu siitä.
- Määritä todellinen kuormitusmomentti lähtöakselilla Nm:nä, mukaan lukien käynnistysmomentti ja mahdolliset tukosolosuhteet.
- Määritä vaadittu lähtönopeus ja tuloksena oleva suhde ja valitse sitten lähin vakiosuhde erikoisen sijaan.
- Käytä käyttökerrointa käytettävälle koneelle: tyypillisesti 1,25 - 1,5 tasaisille kuormille, kuten kuljettimille, ja 1,75 - 2,0 tai enemmän murskaimille, sekoittimille ja suunnanvaihtomyllylle.
- Tarkista lämpökapasiteetti, ei vain mekaanista vääntömomenttia. Mekaanisesti riittävä yksikkö voi silti ylikuumentua hitaassa, raskaasti kuormitetussa ja huonosti tuuletetussa käytössä.
- Tarkista mekaaninen liitäntä: akselin halkaisija ja kiilaura, asennusasento, öljytason tulpat, tuulettimen asento ja käytettävissä oleva jäähdytys.
Kaksi numeroa aliarvioidaan rutiininomaisesti. Ensimmäinen on käynnistysmomentti – suoraan verkkoon kytketty oikosulkumoottori voi hetkellisesti tuottaa kaksi-kolme kertaa nimellisvääntömomentin, ja tämä huippu kulkee suoraan vaihteiston läpi. Toinen on lähtöakselin säteittäinen kuormitus, jonka asettaa siihen kiinnitetty ketjupyörä, hihnapyörä tai hammaspyörä, ei itse vaihteisto.
Tekniset tarkastukset ennen tilaamista
Vahvista nämä kuusi kohtaa tietolomakkeessa ennen tilauksen vapauttamista. Eri lähtönopeudella noteerattu yksikkö on käytännössä eri vaihteisto, joten toleranssi ja nopeus on sovittava kirjallisesti.
| Parametri | Mitä vahvistaa | Miksi sillä on merkitystä |
|---|---|---|
| Nimellislähtömomentti | Nm vaaditulla lähtönopeudella | Vääntömomentti ja nopeus ovat yhteydessä toisiinsa; suhdemuutos muuttaa velvollisuutta |
| Palvelutekijä | 1,25–1,5 tasainen kuormitus, 1,75–2,0 tai enemmän iskun kanssa | Asettaa marginaalin väsymistä ja laakerien kulumista vastaan |
| Lämpökapasiteetti | kW työpaikan ympäristön lämpötilassa | Hitaat, raskaasti kuormitetut yksiköt voivat ylikuumentua jopa mekaanisesti riittävinä |
| Suhde ja vastaisku | Nimellinen suhde, välys kaariminuutteina | Edistää paikannustarkkuutta, melua ja kuorman jakamista |
| Asennusasento | M1 - M6 tai vastaava | Päättelee öljytason ja kuinka hyvin laakerit on voideltu |
| Tuloliitäntä | IEC- tai NEMA-moottorin laippa tai kiinteä tuloakseli | Määrittää, voidaanko olemassa olevaa moottoria käyttää uudelleen |
Kun vaadittu ulostulomomentti ylittää vakiokokoa, modulaarinen raskaan käytön vaihteisto mahdollistaa vaiheyhdistelmän ja kotelon uudelleenvaiheen sen sijaan, että pakotetaan kompromissisuhde vakioyksikköön.
Modulaarinen Heavy Duty -vaihteisto teollisuuskäyttöjärjestelmiin Modulaarinen voimansiirtosydän, jossa on vaihdettavat tulo-, alennus- ja lähtömoduulit, jotka on suunniteltu uudelleen suuria vääntömomentteja varten vaarantuneen vakioyksikön sijaan. Näytä tuote → Missä kierteisiä kartiohammasvaimentimia käytetään
Suorakulmaiset viistekierrekäytöt näkyvät aina, kun vääntömomenttia on käännettävä 90 astetta ja sitten kuljetettava vuosia vähällä huomiolla.
- Irtotavaran käsittely: hihna- ja ketjukuljettimet, kauhahissit, pinoamis- ja talteenotto- ja kääntölaitteet.
- Metallurgia: valssaamoiden apulaitteet, kauhan revolveripyöritys, jännityksen tasoittimet ja putkien lävistysmyllyt.
- Nosturit ja nostolaitteet: nosturi-, vaunu- ja siltakäyttölaitteet, porttinostimet ja vinssit.
- Käsittely: sekoittimet ja sekoittimet, suulakepuristimet, uunin ja myllyn apulaitteet.
- Virta ja vesi: jäähdytystornipuhaltimet, kaavin ja selkeytinkäytöt.
Integroitu hammaspyörän alennusmoottori laipalla Integroitu kierrekäyttöpaketti, joka yhdistää moottorin ja vaihteiston ja sopii kohteisiin, joissa kohdistus, tiivistys ja takuuvastuu jäävät yhdelle toimittajalle. Näytä tuote → Kun taajuusmuuttaja toimitetaan yhtenä pakettina, kierrevaihteistomoottori, jossa on integroitu laippa, pitää kohdistuksen, tiivistyksen ja takuuvastuun yhdessä paikassa sen sijaan, että se jakautuisi kahden toimittajan kesken.
Yksikön sovittaminen käytettävään koneeseen
Käytettävä kone, ei vaihteistoluettelo, määrittää huoltokertoimen. Nosturi- ja nosturikäyttö on selkein esimerkki, koska peruutustoiminta ja kuorman vaihto rasittavat molemmat samoja vaihteiston kylkiä kahdesta suunnasta.
- Nosturin liike- ja nostokäytöt: usein käynnistyvät, suuri inertia ja peruutuskuorma nostavat käyttökertoimen yleensä yli 1,75:n.
- Kuljettimet ja hissit: tasainen kuorma, mutta kylmäkäynnistys kuormitetulla hihnalla on suunnittelutapaus.
- Sekoittimet ja jyrsimet: iskukuormitus sekä suuri säteittäinen kuormitus lähtöakselille.
Karkaistu vaihteiston supistin nosturin nostoon ja matkustamiseen Nosturikäyttöinen vähennysventtiili karkaistuilla hammaspyörillä ja kestävällä rakenteella, joka on suunniteltu toistuviin käynnistyksiin, iskukuormitukseen ja tarkkaan sijoitteluun nostomekanismeissa. Näytä tuote → Varta vasten nosturikäyttöön rakennettu karkaistu hammasyksikkö on yleensä halvempi yli kymmenen vuoden ajan kuin yleiskäyttöinen vaihteisto äärirajoillaan, koska laakerien ja tiivisteiden vaihtovälit ovat pitkiä.
Hankintojen riskit, joihin kannattaa hinnoitella
Useimmat kenttävirheet eivät ole valmistusvirheitä; ne ovat ristiriidassa määritellyn ja asennetun työn välillä. Nämä yhteensopimattomuudet ovat ennustettavissa, ja ne voidaan hinnoitella ennen tilauksen tekemistä.
- Pelkästään vääntömomentin valinta käyttökertoimella 1,0, jolloin ei jätetä marginaalia lastatun kuljettimen ensimmäiselle kylmäkäynnistykselle.
- Ympäristöolosuhteet huomioimatta: noin 40 °C:n yläpuolella tai pölyisissä koteloissa lämpökapasiteetti on sitomisraja, ei hampaiden lujuus.
- Näköala taaksepäin ajamiseen. Kierukkamainen viisteyksikkö ajaa taaksepäin kalteva kuorma, joten jarru tai takaisinpyörimisen esto on määritettävä.
- Ostaa kilohinnalla. Kaksi samaa massaa olevaa yksikköä voivat poiketa toisistaan huomattavasti laakereiden käyttöiässä ja melua säätelevän vaihteiston tarkkuudessa.
- Varaosapolku unohdetaan: akselitiivisteet, laakerit ja vaihtopyörät on oltava saatavilla todellisuudessa asennettujen runkokokojen mukaan.
Tässä valmistussyvyys näkyy käytännössä. Tehdas, joka koneistaa omia suuria hammaspyöriä laitteisiin, kuten 3 m:n hammaspyörähiomakoneisiin ja 3,2 m:n hobbing-koneisiin, pystyy pitämään tarkkuuden suurissa, pienitehoisissa laitteissa ja reagoimaan nopeammin, kun tarvitaan epätyypillistä suhdetta – mikä on tavallinen tilanne jälkiasennusprojekteissa. Tässä esittelyssä on taustatietoa siitä, miten eri vähennysperheet vertailevat ennen sitoutumista kuinka teollisuusvaihteistot toimivat on hyödyllinen lähtökohta.
Usein kysytyt kysymykset
Mitä eroa on kierukkamaisella viisteellä ja kierteisellä inline-vähentimellä?
Vain syöttöjärjestys eroaa. Kierteisen riviyksikön tulo- ja lähtöakselit ovat samalla akselilla; kierukkamainen viisteyksikkö kääntää vetoa ensin 90 astetta ja sitten vähentää sitä. Vääntömomenttikapasiteetti ja tehokkuus ovat vertailukelpoisia, kun molemmat on mitoitettu samalle käyttökertoimelle.
Voidaanko kierrekartiovaihteistoa asentaa mihin tahansa asentoon?
Ei. Asennusasento määrittää öljytason ja mitkä laakerit ovat öljyhauteessa. Paikat merkitään normaalisti M1-M6, ja yksikkö täytetään ja huohotin asennetaan yhteen niistä. Asennon vaihtaminen toimituksen jälkeen tarkoittaa yleensä öljyn täyttömäärän vaihtamista.
Onko kartiohammaspyörän vähennysventtiili itselukittuva?
Yleensä ei. Sitä voidaan ajaa takaisin kuormalla, joten kaltevat kuljettimet, nostimet ja kaikki sovellukset, joissa kuorman on pysyttävä asennossa, tarvitsevat jarrun, paluupysäyttimen tai pitolaitteen.
Kuinka kauan kierrekartiovaihteen vähennysventtiilin tulisi kestää?
Oikealla valinnalla, puhtaalla öljyllä ja suositelluilla aikaväleillä huollolla 10-20 vuotta on realistinen jatkuvassa teollisuuskäytössä. Hallitsevia muuttujia ovat lämpökuorma, voiteluaineen kunto ja se, kuinka tarkasti käytettävä kone on kohdistettu ulostuloakseliin.
Yhteenvetona: valitse kierteinen kartiovaihteisto, kun vetolaitteen on käännyttävä 90 astetta ja kannettava jatkuvasti suurta vääntömomenttia; mittaa se todellisen kuormitusmomentin, rehellisen käyttökertoimen ja lämpökapasiteetin mukaan pelkän nimellismomentin sijaan; ja vahvista suhde, asennusasento ja syöttöliitäntä kirjallisesti ennen tilauksen vapauttamista. Käsittele näitä kolmea kohtaa ja vaihteistosta tulee vähiten kiinnostava – ja halvin – voimansiirron osa.
