ce este un angrenaj cu melc?

un angrenaj cu melc este un angrenaj format dintr-un arbore cu un fir spiralat care se angajează și conduce o roată dințată. Angrenajele cu vierme sunt un stil vechi de unelte și o versiune a uneia dintre cele șase mașini simple. Practic, un angrenaj cu melc este un șurub înfipt împotriva a ceea ce arată ca un angrenaj standard cu dinți ușor înclinați și curbați.se schimbă mișcarea de rotație cu 90 de grade, iar planul de mișcare se schimbă și datorită poziției viermei pe roata vierme (sau pur și simplu „roata”)., Ele sunt de obicei compuse dintr-un vierme de oțel și o roată de alamă.

Figura 1. Unelte de vierme. Majoritatea viermilor (dar nu toți) sunt în partea de jos.

cum funcționează angrenajele cu vierme

un motor electric sau un motor aplică puterea de rotație prin intermediul viermei. Viermele se rotește împotriva roții, iar fața șurubului împinge pe dinții roții. Roata este împinsă împotriva încărcăturii.

Worm Gear utilizează

există câteva motive pentru care s-ar alege un angrenaj cu melc peste un angrenaj standard.primul este raportul de reducere ridicat., Un angrenaj cu melc poate avea un raport de reducere masiv cu puțin efort-tot ce trebuie să faceți este să adăugați circumferința roții. Astfel, îl puteți folosi fie pentru a crește foarte mult cuplul, fie pentru a reduce foarte mult viteza. De obicei va lua mai multe reduceri de convențional gearset pentru a atinge același nivel de reducere de o singură worm gear – adică utilizatorii de unelte de vierme au mai puține piese în mișcare și mai puține locuri pentru eșec.un al doilea motiv pentru a utiliza un angrenaj cu melc este incapacitatea de a inversa direcția puterii., Din cauza frecării dintre vierme și roată, este practic imposibil ca o roată cu forță aplicată să pornească viermele în mișcare.

pe o treaptă de viteză standard, intrarea și ieșirea pot fi rotite independent odată ce se aplică suficientă forță. Acest lucru necesită adăugarea unui opritor la o cutie de viteze standard, mărind și mai mult complicația setului de viteze.

De ce să nu folosiți Angrenaje cu melc

există un motiv deosebit de evident pentru care nu ați alege un angrenaj cu melc peste un angrenaj standard: lubrifierea. Mișcarea dintre vierme și fețele angrenajului roții este în întregime glisantă., Nu există nici o componentă de rulare la contactul dintelui sau interacțiunea. Acest lucru le face relativ dificil de lubrifiat.lubrifianții necesari sunt de obicei cu vâscozitate foarte mare (ISO 320 și mai mare) și astfel sunt dificil de filtrat, iar lubrifianții necesari sunt de obicei specializați în ceea ce fac, necesitând ca un produs să fie la fața locului special pentru acest tip de echipament.

lubrifierea angrenajului cu melc

principala problemă cu un angrenaj cu melc este modul în care transferă puterea. Este un avantaj și un blestem în același timp., Mișcarea spirală permite cantități uriașe de reducere într-o cantitate relativ mică de spațiu pentru ceea ce este necesar dacă s-a folosit un angrenaj elicoidal standard.această mișcare spirală determină, de asemenea, o condiție incredibil de problematică să fie modul principal de transfer de putere. Acest lucru este cunoscut sub numele de alunecare frecare sau alunecare uzura.

Cu un tipic de viteze seta puterea este transferată la orele de vârf de sarcină punct de pe dinte (cunoscut și ca vârful sau pitchline), cel puțin într-o rulare uzurii., Alunecarea are loc pe ambele părți ale vârfului, dar viteza este relativ scăzută.cu un angrenaj cu melc, mișcarea de alunecare este singurul transfer de putere. Pe măsură ce viermele alunecă peste dintele roții, se freacă încet de pelicula de lubrifiant, până când nu mai rămâne nicio peliculă de lubrifiant și, ca urmare, viermele se freacă la metalul roții într-un regim de lubrifiere limită. Când suprafața viermelui părăsește suprafața roții, acesta preia mai mult lubrifiant și începe procesul din nou la următoarea revoluție.,frecarea de rulare pe un dinte de viteze tipic necesită puțin în modul de film lubrifiant pentru a umple spațiile și separa cele două componente. Deoarece alunecarea are loc pe ambele părți ale vârfului dintelui angrenajului, este necesară o vâscozitate ușor mai mare a lubrifiantului decât este strict necesară pentru uzura la rulare pentru a depăși această sarcină. Alunecarea are loc la o viteză relativ scăzută.viermele de pe un angrenaj de vierme se întoarce și, în timp ce se rotește, se zdrobește împotriva sarcinii impuse roții., Singura modalitate de a împiedica viermele să atingă roata este să aibă o grosime a filmului suficient de mare pentru a nu șterge întreaga suprafață a dinților înainte ca acea parte a viermei să fie în afara zonei de încărcare.acest scenariu necesită un tip special de lubrifiant. Nu numai că va trebui să fie un lubrifiant cu vâscozitate relativ ridicată (și cu cât sarcina sau temperatura este mai mare, cu atât vâscozitatea trebuie să fie mai mare), trebuie să aibă o modalitate de a ajuta la depășirea condiției de alunecare prezente.citiți modul corect de a lubrifia angrenajele cu vierme pentru a afla mai multe despre acest subiect.,

vâscozitatea

vâscozitatea este factorul major în prevenirea viermelui să atingă roata într-un set de angrenaje cu melc. În timp ce sarcina și dimensiunea angrenajului determină lubrifiantul necesar, un ISO 460 sau ISO 680 este destul de comun, iar un ISO 1000 nu este nemaiauzit. Dacă ați încercat vreodată să filtrați această gamă de vâscozitate, știți că este problematic, deoarece este probabil ca niciunul dintre filtrele sau pompele pe care le aveți la fața locului să nu aibă dimensiunea sau evaluarea corespunzătoare pentru a funcționa corect.prin urmare, probabil că va trebui să obțineți o pompă și un filtru specific pentru acest tip de unitate., Un lubrifiant vâscos necesită o pompă de funcționare lentă pentru a împiedica lubrifiantul să activeze bypass-ul filtrului. De asemenea, va necesita un filtru de suprafață mare pentru a permite lubrifiantului să curgă.

tipuri de lubrifianți pentru a căuta

Un tip de lubrifiant utilizat în mod obișnuit cu angrenajele cu melc este uleiurile de angrenaje compuse pe bază de minerale., Nu sunt aditivi care pot fi puse într-un lubrifiant care poate face depăși alunecare purta pe termen nelimitat, dar naturale sau sintetice grași aditiv combinație în agravată de viteze uleiuri rezultate în bună lubrifiere, care furnizează o măsură suplimentară de protecție din metal-to-metal de contact.

Un alt tip de lubrifiant utilizat în mod obișnuit cu angrenajele cu melc este uleiurile pentru angrenaje pe bază de minerale, industriale de presiune extremă (EP). Există unele probleme cu acest tip de lubrifiant dacă utilizați un angrenaj cu melc cu o componentă metalică galbenă (alamă)., Cu toate acestea, dacă aveți temperaturi de funcționare relativ scăzute sau nu există metal Galben prezent pe suprafețele dinților angrenajului, acest lubrifiant funcționează bine.lubrifianții pentru angrenaje Polialphaolefin (PAO) funcționează bine în aplicațiile cu angrenaje cu melc, deoarece au în mod natural proprietăți bune de lubrifiere. Cu un ulei de transmisie PAO, este necesar să urmăriți pachetul de aditivi, deoarece acestea pot avea aditivi EP. Un ulei de viteze fortificat antiwear (AW) standard va fi de obicei acceptabil, dar verificați dacă proprietățile sunt compatibile cu majoritatea metalelor.,

autorul recomandă să urmăriți îndeaproape metalele de uzură în testele de analiză a uleiului pentru a vă asigura că pachetul AW nu este atât de reactiv încât să provoace leșiere semnificativă din alamă. Efectul ar trebui să fie mult mai mic decât ceea ce s-ar vedea cu EP chiar și într-un scenariu cel mai rău caz pentru reactivitatea AW, dar poate apărea în testarea metalelor. Dacă aveți nevoie de un lubrifiant care să poată suporta temperaturi mai mari sau mai mici decât cele obișnuite, este probabil disponibil un produs adecvat pe bază de PAO.Polialchilen glicoli (PAG), un al patrulea tip de lubrifiant, sunt din ce în ce mai frecvente., Acești lubrifianți au proprietăți excelente de lubrifiere și nu conțin ceară care provoacă probleme de temperatură scăzută cu mulți lubrifianți minerali, ceea ce le face o alegere excelentă la temperaturi scăzute. Trebuie să aveți grijă atunci când utilizați uleiuri PAG, deoarece acestea nu sunt compatibile cu uleiurile minerale și unele sigilii și vopsele.cele mai frecvente Angrenaje cu vierme sunt realizate cu o roată din alamă și un vierme de oțel. Acest lucru se datorează faptului că roata de alamă este de obicei mai ușor de înlocuit decât viermele în sine. Roata este făcută din alamă, deoarece este concepută pentru a fi sacrificială.,în cazul în care cele două suprafețe intră în contact, viermele este marginal ferit de uzură, deoarece roata este mai moale și, prin urmare, cea mai mare parte a uzurii apare pe roată. Rapoartele de analiză a uleiului pe acest tip de unitate arată aproape întotdeauna un anumit nivel de cupru și niveluri scăzute de fier – ca urmare a roții sacrificiale.această roată din alamă aruncă o altă problemă în ecuația de lubrifiere pentru angrenajele cu melc. Dacă un ulei de angrenaj EP cu sulf-fosfor este introdus în rezervorul unei Angrenaje cu melc cu o roată din alamă, iar temperatura este suficient de ridicată, aditivul ep se va activa., În angrenajele normale din oțel, această activare produce un strat subțire de oxidare pe suprafață, care ajută la protejarea dintelui angrenajului de sarcini de șoc și alte condiții mecanice extreme.

pe suprafața de alamă cu toate acestea, activarea aditivului EP are ca rezultat o coroziune semnificativă din sulf. Într-o perioadă scurtă de timp, puteți pierde o parte semnificativă din suprafața de încărcare a roții și puteți provoca daune majore.,unele dintre materialele mai puțin obișnuite găsite în seturile de angrenaje cu melc includ: vierme de oțel și roată de vierme din oțel – această aplicație nu are complicațiile EP ale angrenajului din alamă, dar nu există loc pentru erori încorporate într-o cutie de viteze ca aceasta. Reparațiile la seturile de angrenaje cu melc cu această combinație de metal sunt de obicei mai costisitoare și consumă mai mult timp decât cu un set de angrenaje cu melc din alamă/oțel. Acest lucru se datorează faptului că transferul de material asociat cu eșecul face ca atât viermele, cât și roata să fie inutilizabile în reconstrucție.,Brass worm and brass worm wheel-această aplicație este cel mai probabil găsit în moderată până la situații de sarcină ușoară, deoarece alama poate deține doar până la o cantitate mai mică de sarcină. Selectarea lubrifiantului pe această combinație de metal este flexibilă din cauza încărcăturii mai ușoare, dar trebuie să luăm în considerare restricțiile aditive privind EP din cauza metalului galben.Plastic pe metal, pe plastic și alte combinații similare – acest lucru se găsește de obicei în aplicații de încărcare relativ ușoare, cum ar fi robotica și componentele auto., Selecția lubrifiantului depinde de plasticul utilizat, deoarece multe soiuri de plastic reacționează la hidrocarburile din lubrifiantul obișnuit și, astfel, vor necesita lubrifianți pe bază de siliciu sau alți lubrifianți nereactivi.deși un angrenaj cu melc va avea întotdeauna câteva complicații în comparație cu un set de angrenaje standard, acesta poate fi cu ușurință un echipament eficient și fiabil. Cu puțină atenție la configurare și selecție de lubrifianți, angrenajele cu melc pot oferi servicii fiabile, precum și orice alt tip de set de angrenaje.

lectură înrudită
Ray Thibault. „Lubrifierea angrenajelor cu melc.,” Machinery Lubrication magazine. May-June 2001.