Riduttori conici a spirale: analisi delle prestazioni dei componenti principali della trasmissione

Composizione strutturale dei componenti principali della trasmissione
La funzione principale del rinvio angolare a spirale si avvale di un gruppo di trasmissione composto da una coppia di ingranaggi conici a spirale che ingranano. Questa coppia di ingranaggi è disposta secondo un angolo specifico nella scatola, solitamente di 90 gradi, per adattarsi al cambio di direzione della trasmissione di potenza. L'ingranaggio motore è fissato all'albero di ingresso tramite collegamento a chiavetta o accoppiamento con interferenza per garantire che non vi sia scorrimento relativo quando viene alimentata la potenza; l'ingranaggio condotto è combinato con l'albero di uscita nello stesso modo stabile per formare un percorso completo di trasmissione della potenza. Essendo una struttura portante, la scatola fornisce un supporto di posizionamento preciso per ingranaggi e alberi e fornisce una lubrificazione continua per l'area di ingranamento degli ingranaggi attraverso la progettazione del canale dell'olio lubrificante per ridurre la perdita di attrito durante la trasmissione. ​

Caratteristiche di ingranamento della superficie del dente a spirale
La superficie del dente dell'ingranaggio conico a spirale adotta un design a linea elicoidale, che è essenzialmente diversa dalla superficie del dente diritta dell'ingranaggio conico dritto ordinario. Quando l'ingranaggio conduttore viene portato in rotazione dalla potenza, la sua superficie del dente elicoidale e la superficie del dente dell'ingranaggio condotto non sono immediatamente e completamente in contatto, ma si adattano gradualmente da un'estremità del dente e il punto di contatto si muove continuamente lungo la lunghezza del dente finché l'altra estremità del dente non fuoriesce dall'ingranamento. Questo processo di ingranamento progressivo rende più dolce il cambio di forza tra i due ingranaggi, evitando il fenomeno dell'impatto causato dal cambiamento improvviso dell'area di contatto istantanea quando gli ingranaggi cilindrici ingranano. L'angolo di inclinazione della superficie del dente a spirale è calcolato accuratamente per garantire che almeno una coppia di denti sia sempre in contatto efficace durante il processo di ingranamento, mantenendo la continuità della trasmissione di potenza, che è anche la fonte principale della scorrevolezza della trasmissione del riduttore conico a spirale. ​

I vantaggi intrinseci di una trasmissione fluida​
Il riduttore conico a spirale presenta molteplici vantaggi in termini di prestazioni grazie alla fluidità e alla continuità del processo di trasmissione. L'ampiezza della vibrazione durante il processo di trasmissione è significativamente ridotta, il che è dovuto al cambiamento uniforme della forza durante l'ingranamento, riducendo la vibrazione ad alta frequenza causata dall'impatto, riducendo così la possibilità di risonanza della scatola, che aiuta a prolungare la durata complessiva dell'apparecchiatura. Lo stato di ingranamento continuo rende più uniforme la distribuzione istantanea del carico sulla superficie del dente, evita la concentrazione locale delle sollecitazioni, migliora la resistenza alla fatica dell'ingranaggio e consente al cambio di mantenere un funzionamento stabile in condizioni di carico elevato a lungo termine. Le caratteristiche di trasmissione fluida riducono anche il valore in decibel del rumore, creando un ambiente di lavoro più adatto al funzionamento dell'attrezzatura. ​

Compatibilità con il sistema di trasmissione
La progettazione dei componenti principali della trasmissione del riduttore conico a spirale deve corrispondere ai parametri dell'intero sistema di trasmissione. Il rapporto di trasmissione tra l'ingranaggio conduttore e l'ingranaggio condotto determina il rapporto di trasmissione. Regolando il rapporto di trasmissione, la velocità di ingresso e la velocità di uscita possono essere convertite con precisione per soddisfare i requisiti di velocità di diverse apparecchiature per la potenza in uscita. Il modulo e la larghezza del dente dell'ingranaggio sono selezionati in base alla dimensione della potenza trasmessa per garantire che la resistenza della superficie del dente sia sufficiente per sopportare il carico di lavoro. Nelle applicazioni reali, i progettisti ottimizzeranno il materiale dell'ingranaggio conico a spirale in base alla coppia e alla velocità dell'albero di ingresso e ai requisiti di carico dell'albero di uscita. L'acciaio legato comunemente utilizzato può soddisfare i requisiti di durezza e tenacità allo stesso tempo dopo la cementazione e la tempra, migliorando ulteriormente l'affidabilità dei componenti della trasmissione.