Šnekový pohon - Worm drive

Výpočetní termín „WORM drive“ najdete v části Zápis jednou, přečtěte si mnoho .
Šnek a šnekové kolo

Šnekový pohon, je uspořádání ozubené kolo , ve kterém je šnek (což je ozubené kolo ve formě šroubu ) je v záběru s šnekovým kolem (který je podobný vzhled na čelní ozubené kolo ). Tyto dva prvky se také nazývají šnekový šroub a šnekové kolo . Terminologie je často zaměňována nepřesným používáním termínu šnekové kolo pro označení šneku, šnekového kola nebo šnekového pohonu jako jednotky.

Červí pohon nebo „nekonečný šroub“ vynalezli buď Archytas z Terentum, Apollonius z Pergy , nebo Archimedes , poslední z nich je nejpravděpodobnějším autorem. Červí pohon se později objevil na indickém subkontinentu , pro použití ve válečkových bavlněných ginech , během Dillího sultanátu ve třináctém nebo čtrnáctém století.

Stejně jako jiná uspořádání převodů může šnekový pohon snížit rychlost otáčení nebo přenášet vyšší točivý moment . Červ je příkladem šroubu , jednoho ze šesti jednoduchých strojů . Jednou z hlavních výhod šnekových pohonných jednotek je, že mohou přenášet pohyb v 90 stupních. Červ v červi může mít jeden nebo více startů. Každé plné otočení o 360 stupňů šneku s jedním startem posune kolo o jeden zub. U šneku s více starty se redukce ozubeného kola rovná počtu zubů na kole děleno počtem startů na šneku. Kluzné i valivé akce šneku a kola vstupují do hry během záběru ozubených kol. Klouzavý kontakt dominuje při vysokých redukčních poměrech. Velké množství tepla vzniká při tření při klouzání, což omezuje účinnost šnekových pohonů na 30 až 90 procent. Šnek a kolo jsou vyrobeny z odlišných kovů, aby se minimalizovalo tření a ztráta účinnosti.

Vysvětlení

Šneková převodovka se 4-startovým šnekem a ozubeným kolem s ozubeným kolem

Převodovka určen pomocí šneku a šnekového kola je podstatně menší, než jedna vyrobené z hladkých čelních ozubených kol , a má jeho pohon osy v úhlu 90 ° vůči sobě. U šneku s jedním startem se šnekové kolo při každém otočení šneku o 360 ° posune pouze o jeden zub. Proto bez ohledu na velikost šneku (bez ohledu na rozumné technické limity) je převodový poměr „velikost šnekového kola - k - 1“ . Vzhledem k šneku s jedním startem snižuje šnekové kolo s 20 zuby rychlost o 20: 1. U čelních ozubených kol musí ozubené kolo s 12 zuby odpovídat ozubenému kolu s 240 zuby, aby bylo dosaženo stejného poměru 20: 1. Pokud je tedy diametrální rozteč (DP) každého ozubeného kola stejná, pak je šnekové uspořádání, pokud jde o fyzickou velikost 240 zubového ozubeného kola k velikosti 20 zubového ozubeného kola, podstatně menší.

Kontrabas nabízí šnekových převodů jako ladících mechanismů

Typy

V šnekovém pohonu lze použít tři různé typy převodů.

První z nich jsou bezhrdlové šnekové disky. Nemají hrdlo ani drážku obrobenou po obvodu šneku nebo šnekového kola. Druhým jsou jednošroubové šnekové pohony, ve kterých je šnekové kolo hrdlem. Konečným typem jsou šnekové pohony s dvojitým hrdlem, které mají obě ozubená kola. Tento typ převodu může podporovat nejvyšší zatížení.

Obalující (přesýpací hodiny) červ má jeden nebo více zubů a zvětšuje se průměr od střední části směrem k oběma koncům.

Dvojitě obklopující šnekové převody zahrnují obalové šneky spojené s plně obklopujícími šnekovými koly. Je také známý jako globoidní šnekové převody.

Směr přenosu

Na rozdíl od běžných soukolí není směr přenosu (vstupní hřídel vs. výstupní hřídel) při použití velkých redukčních poměrů reverzibilní. To je způsobeno větším třením mezi šnekem a šnekovým kolem a převládá to zejména při použití šneku s jedním startem (jedna spirála). To může být výhodou, když je požadováno vyloučit jakoukoli možnost výstupu pohánějícího vstup. Pokud se použije vícezávitový červ (více spirál), poměr se odpovídajícím způsobem sníží a brzdný účinek šneku a šnekového kola může být nutné snížit , protože kolo může být schopné šneka pohánět.

Konfigurace šnekových pohonů, ve kterých kolo nemůže šneky řídit, se nazývají samosvorné . To, zda je šnekový pohon samosvorný, závisí na úhlu náběhu, úhlu tlaku a koeficientu tření.

Aplikace

Šnekový pohon ovládající bránu. Po nastavení se poloha brány nezmění

U automobilů na počátku 20. století před zavedením posilovače řízení měl účinek ploché nebo prasklé brzdy na jednom z předních kol tendenci táhnout mechanismus řízení směrem k boku s prázdnou pneumatikou. Použití červího pohonu tento účinek snížilo. Další vývoj šnekového pohonu vedl k recirkulaci kuličkových ložisek ke snížení třecích sil, které přenášely určitou sílu řízení na kolo. To pomáhá při řízení vozidla a snižuje opotřebení, které by mohlo způsobit potíže s přesným řízením.

Šnekové pohony jsou kompaktní prostředky k podstatnému snížení rychlosti a zvýšení točivého momentu. Malé elektrické motory jsou obecně vysokorychlostní a s malým točivým momentem; přidání šnekového pohonu zvyšuje rozsah aplikací, pro které může být vhodný, zvláště když se bere v úvahu kompaktnost šnekového pohonu.

Šnekové pohony se používají v lisech , válcovnách , dopravních strojích , těžebních strojích, na kormidlech a kotoučových pilách . Kromě toho jsou frézovací hlavy a otočné stoly umístěny pomocí vysoce přesných šnekových pohonů s oboustranným nastavením s nastavitelnou vůlí . Šnekové pohony se používají kvůli mnoha kompaktním rozměrům a nevratnosti u mnoha aplikací výtahů a výtahů a eskalátorů.

V éře plachetnic bylo zavedení červího pohonu k ovládání kormidla významným pokrokem. Před zavedením řídil kormidlo pohon lanového bubnu. Rozbouřená moře mohla na kormidlo vyvinout značnou sílu, což často vyžadovalo, aby plavidlo řídilo několik mužů - některé pohony měly dvě kola velkého průměru, takže kormidlo mohly ovládat až čtyři členové posádky.

Konečný pohon nákladních vozidel 30. let

Šnekové pohony byly použity v několika automobilových koncových pohonech zadní nápravy (i když ne v samotném diferenciálu ). Využili výhody umístění červa buď na samém vrcholu, nebo na samém spodku kola diferenciálu. V 10. letech 19. století byly na nákladních vozech běžné; k získání největšího odstupu na blátivých silnicích byl červ umístěn nahoře. Ve dvacátých letech je firma Stutz použila na svá auta; Aby měl červ nižší podlahu než jeho konkurenti, byl červ umístěn na dně. Příkladem kolem roku 1960 byl Peugeot 404 . Šnekový pohon chrání vozidlo proti převrácení. Tato schopnost z velké části upadla z laskavosti kvůli vyšším než nezbytným redukčním poměrům.

Novější výjimkou je diferenciál Torsen , který používá šneková kola a planetové šneky namísto kuželového převodu konvenčních otevřených diferenciálů. Torsen diferenciály jsou nejvíce prominentně v humvee a některých komerčních Hummer vozidel, jakož i jako centrální diferenciál v některých pohon všech kol systémech, jako jsou Audi ‚s quattro . Velmi těžká nákladní vozidla, jako jsou ta, která se používají k přepravě kameniva , často používají pro svou sílu diferenciální šnekový pohon. Šnekový pohon není tak účinný jako hypoidní převodovka a takové nákladní vozy mají vždy velmi velké pouzdro diferenciálu s odpovídajícím velkým objemem převodového oleje , které absorbuje a odvádí vznikající teplo.

Šnekové pohony se používají jako mechanismus ladění mnoha hudebních nástrojů, včetně kytar , kontrabasů , mandolín , bouzoukis a mnoha banjos (ačkoli většina špičkových banjos používá planetová kola nebo třecí kolíky). Zařízení pro vyladění šnekové jednotky se nazývá hlava stroje .

Plastové šnekové pohony se často používají u malých elektromotorů napájených z baterie, aby poskytovaly výstup s nižší úhlovou rychlostí (méně otáček za minutu) než motor, který pracuje nejlépe při poměrně vysoké rychlosti. Tento systém s motorovým šnekem se často používá v hračkách a jiných malých elektrických zařízeních.

Šnekový pohon se používá na hadicové spony jubilejního typu nebo jubilejní spony. Šnekový závit šroubovacího šroubu zapadá do otvorů na upínacím pásku.

Občas je šnekový pohon navržen tak, aby běžel opačně, což vede k tomu, že se šnekový hřídel otáčí mnohem rychleji než vstup. Příkladem toho mohou být některé ručně zalomené odstředivky , kovářské kovářské dmychadlo nebo regulátor větru v hudební skříni .

Vícenásobný šnekový pohon poháněný zpátečkou, který pohání ruční klikou

Levostranný a pravostranný červ

Šnekovitost a černost

Pravostranné čelní ozubené kolo nebo pravý červ je ten, ve kterém se zuby otáčejí ve směru hodinových ručiček, když ustupují od pozorovatele dívajícího se podél osy. Označení, pravá i levá, jsou stejná jako v dlouho zavedené praxi pro šroubové závity, vnější i vnitřní. Dvě vnější ozubená kola, která pracují na paralelních osách, musí být opačná. Vnitřní ozubené kolo a jeho pastorek musí být ze stejné ruky.

Levá šroubovicová převodovka nebo levý červ jsou ty, u nichž se zuby otáčejí proti směru hodinových ručiček, když ustupují od pozorovatele dívajícího se podél osy.

Výroba

Šnekové kola jsou nejprve rozseknutý Hrubý out zubů, a pak hobbed na konečné rozměry.

Viz také

Reference

Bibliografie

externí odkazy