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Wie man die hohe Qualit\u00e4t einer Schneckenwelle bestimmt<\/h2>\n
Die Vorteile einer Schneckenwelle sind vielf\u00e4ltig. Ihre Herstellung ist einfacher, da kein manuelles Richten erforderlich ist. Weitere Vorteile sind die unkomplizierte Wartung, die geringeren Kosten und die einfache Montage. Zudem ist diese Wellenart dank des Wegfalls des manuellen Richtens deutlich weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Besch\u00e4digungen. Dieser Artikel erl\u00e4utert die verschiedenen Faktoren, die die Qualit\u00e4t einer Schneckenwelle bestimmen. Er behandelt au\u00dferdem den Fu\u00dfpunkt, den Wurzeldurchmesser und die Belastbarkeit.![\"Schneckenwelle\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/worm-shaft\/t-wormshaft-2.webp\")
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Wurzeldurchmesser<\/h2>\n
Bei der Auswahl von Schneckengetrieben gibt es verschiedene M\u00f6glichkeiten. Die Vielfalt h\u00e4ngt vom verwendeten Getriebe und den Fertigungsm\u00f6glichkeiten ab. Die grundlegenden Profilparameter von Schneckengetrieben sind in der Fachliteratur beschrieben und werden f\u00fcr Geometrieberechnungen verwendet. Die gew\u00e4hlte Variante wird dann in die Gesamtberechnung einbezogen. F\u00fcr eine genaue Berechnung m\u00fcssen jedoch die Energieparameter und die \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnisse ber\u00fccksichtigt werden. Nachfolgend finden Sie einige Richtlinien zur Auswahl des passenden Schneckengetriebes.
Der Fu\u00dfdurchmesser eines Schneckengetriebes wird vom Mittelpunkt seiner Teilung aus berechnet. Der Teilungsdurchmesser ist ein genormter Wert, der aus dem Kraftwinkel bei Null-Verzahnungskorrektur ermittelt wird. Der Teilungsdurchmesser des Schneckengetriebes wird berechnet, indem die Schneckenabmessung zum Nenn-Achsabstand addiert wird. Bei der Definition der Schneckenradteilung ist zu beachten, dass der Fu\u00dfdurchmesser der Schneckenwelle kleiner als der Teilungsdurchmesser sein muss.
Schneckengetriebe ben\u00f6tigen Zahnschmelz, um die Belastung gleichm\u00e4\u00dfig zu verteilen. Daf\u00fcr muss die Zahnflanke der Schnecke in den L\u00e4ngs- und Mittellinienabschnitten konvex sein. Die Zahnform, das sogenannte Schneckenprofil, \u00e4hnelt einem Schraubenrad. Normalerweise betr\u00e4gt der Schneckendurchmesser deutlich mehr als ein Viertelzoll. Eine Abweichung von bis zu einem halben Zoll ist jedoch akzeptabel.
Eine weitere M\u00f6glichkeit zur Bestimmung der Getriebeleistung einer Schneckenwelle besteht in der Untersuchung des Verschlei\u00dfrades der Schnecke. Da das Verschlei\u00dfrad weicher als die Schnecke ist, treten die meisten Abnutzungserscheinungen am Verschlei\u00dfrad auf. \u00d6lanalysen von Schneckengetrieben zeigen fast immer ein hohes Kupfer-Eisen-Verh\u00e4ltnis, was auf eine ineffektive Getriebeleistung hindeutet.<\/p>\n
Dedendum<\/h2>\n
Der Fu\u00dfdurchmesser einer Schneckenwelle bezeichnet den radialen Durchmesser ihrer Z\u00e4hne. Er wird durch den Teilkreisdurchmesser und den kleinen Durchmesser bestimmt. Im angloamerikanischen Ma\u00dfsystem wird der Teilkreisdurchmesser als Diametralteilung bezeichnet. Weitere Parameter sind die Eingriffsbreite und der Abrundungsradius. Die Eingriffsbreite beschreibt die Breite des Zahnrads ohne Nabenvorspr\u00fcnge. Der Abrundungsradius bildet den Radius an der Schneide und beschreibt eine Trochoidenkurve.
Der Nabendurchmesser wird anhand des Au\u00dfendurchmessers berechnet, der \u00dcberstand ist die L\u00e4nge, um die die Nabe \u00fcber die Zahnflanke hinausragt. Es gibt zwei Arten von Kopfkreisverzahnungen: kurze und lange. Die Zahnr\u00e4der selbst besitzen eine Keilnut (eine in Welle und Bohrung eingearbeitete Nut). Ein Zahnrad wird in die Keilnut eingesetzt und passt in die Welle.
Schneckengetriebe \u00fcbertragen die Bewegung von zwei nicht parallelen Wellen und haben eine linienf\u00f6rmige Verzahnung. Der Teilkreis besteht aus zwei oder mehr Kreisb\u00f6gen, und Schnecke und Kettenrad werden von W\u00e4lzlagern gest\u00fctzt. Schneckengetriebe weisen eine h\u00f6here Reibung und einen h\u00f6heren Verschlei\u00df an den Z\u00e4hnen und den Lauffl\u00e4chen auf. Weitere Informationen zu Schneckengetrieben finden Sie in den folgenden Definitionen.![\"Schneckenwelle\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/worm-shaft\/c-wormshaft-2.webp\")
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CZPTs Wirbelmethode<\/h2>\n
Das Wirbelverfahren ist eine moderne Fertigungsmethode, die das Gewindefr\u00e4sen und W\u00e4lzfr\u00e4sen ersetzt. Es senkt die Produktionskosten und verk\u00fcrzt die Bearbeitungszeiten bei der Herstellung von Pr\u00e4zisionsschnecken. Zudem reduziert es den Bedarf an Gewindeschleifen und Oberfl\u00e4chenrauheit und minimiert das Gewindewalzen. Im Folgenden erfahren Sie mehr \u00fcber die Funktionsweise des CZPT-Wirbelverfahrens.
Das Wirbelverfahren mit der Schneckenwelle eignet sich zur Herstellung verschiedenster Schraubenarten und Schnecken. Es erm\u00f6glicht die Fertigung von Schneckenwellen mit Au\u00dfendurchmessern bis zu 2,5 Zoll. Im Gegensatz zu anderen Wirbelverfahren ist die Schneckenwelle ein Verschlei\u00dfteil, und eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich. Ein Wirbelrohr erzeugt gek\u00fchlte Druckluft bis zur Schnittebene. Bei Bedarf wird dem Gemisch \u00d6l beigemischt.
Eine weitere Methode zum H\u00e4rten einer Schneckenwelle ist das Induktionsh\u00e4rten. Dabei handelt es sich um ein Hochfrequenzverfahren, das Wirbelstr\u00f6me in metallischen Werkst\u00fccken erzeugt. Je h\u00f6her die Frequenz, desto gr\u00f6\u00dfer die erzeugte W\u00e4rmemenge. Mit Induktionserw\u00e4rmung lassen sich gezielt bestimmte Bereiche der Schneckenwelle h\u00e4rten. Die L\u00e4nge der Schneckenwelle wird dabei \u00fcblicherweise verk\u00fcrzt.
Schneckengetriebe bieten gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Getrieben einige Vorteile. Bei sachgem\u00e4\u00dfer Anwendung sind sie zuverl\u00e4ssig und \u00e4u\u00dferst effizient. Durch Beachtung geeigneter Montage- und Schmierrichtlinien erbringen Schneckengetriebe die gleiche zuverl\u00e4ssige Leistung wie andere Getriebearten. Der Artikel von Ray Thibault, Maschinenbauingenieur an der University of Virginia, ist ein hervorragender Leitfaden zur Schmierung von Schneckengetrieben.<\/p>\n
Kleidung im Lastpotenzial<\/h2>\n
Die Verschlei\u00dfbelastbarkeit einer Schneckenwelle ist ein entscheidender Parameter f\u00fcr die Bestimmung des Wirkungsgrades eines Getriebes. Schneckenwellen sind mit unterschiedlichen \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnissen erh\u00e4ltlich, und die Konstruktion der Schneckenwelle muss dies ber\u00fccksichtigen. Um die Belastbarkeit einer Schnecke zu ermitteln, kann ihre Geometrie \u00fcberpr\u00fcft werden. Schneckenwellen werden \u00fcblicherweise mit 1 bis 4 und bis zu 12 Z\u00e4hnen gefertigt. Die Wahl der optimalen Z\u00e4hnezahl h\u00e4ngt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. den Optimierungsanforderungen hinsichtlich Wirkungsgrad, Gewicht und Achsl\u00e4nge.
Die Zahnkr\u00e4fte in Schneckengetrieben steigen mit zunehmender elektrischer Leistungsdichte, was zu einer st\u00e4rkeren Durchbiegung der Schneckenwelle f\u00fchrt. Dies verringert die Verschlei\u00dffestigkeit, senkt den Wirkungsgrad und erh\u00f6ht die NVH-Werte (Ger\u00e4usche, Vibrationen, Rauheit). Fortschritte bei Schmierstoffen und Bronzematerialien, kombiniert mit deutlich verbesserter Fertigungsqualit\u00e4t, haben die kontinuierliche Steigerung der Leistungsdichte erm\u00f6glicht. Diese drei Faktoren bestimmen gemeinsam die Belastbarkeit Ihres Schneckengetriebes. Es ist daher unerl\u00e4sslich, alle drei Elemente zu ber\u00fccksichtigen, bevor Sie sich f\u00fcr das passende Zahnprofil entscheiden.
Die Mindestanzahl der Z\u00e4hne eines Zahnrads h\u00e4ngt vom Eingriffswinkel bei Null-\u00dcbersetzungskorrektur ab. Der Schneckendurchmesser d1 ist beliebig und h\u00e4ngt von einem festgelegten Modulwert mx oder mn ab. Schnecken und Zahnr\u00e4der mit unterschiedlichen \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnissen sind austauschbar. Eine Evolventen-Schraubenschnecke gew\u00e4hrleistet optimalen Eingriff und Formgebung und sorgt f\u00fcr h\u00f6here Pr\u00e4zision und Lebensdauer. Die Evolventen-Schraubenschnecke ist zudem ein wesentlicher Bestandteil eines Getriebes.
Schneckengetriebe sind eine Art historisches Getriebe. Eine zylindrische Schnecke greift in ein Zahnrad ein, um die Drehzahl zu reduzieren. Schneckengetriebe werden auch als Antriebselemente eingesetzt. Wenn Sie ein Getriebe suchen, k\u00f6nnte es eine sehr gute Option sein. Wenn Sie den Einsatz eines Schneckengetriebes in Erw\u00e4gung ziehen, sollten Sie unbedingt dessen Belastbarkeit und Schmierstoffanforderungen pr\u00fcfen.![\"Schneckenwelle\"](\"https:\/\/img.hzpt.com\/img\/worm-shaft\/b-wormshaft-2.webp\")
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NVH-Ma\u00dfnahmen<\/h2>\n
Das NVH-Verhalten einer Schneckenwelle wird mithilfe der Finite-Faktor-Methode ermittelt. Die Simulationsparameter werden anhand dieser Methode beschrieben, und experimentelle Schneckenwellen werden mit den Simulationsergebnissen verglichen. Die Ergebnisse zeigen eine erhebliche Abweichung zwischen den simulierten und experimentellen Werten. Dar\u00fcber hinaus h\u00e4ngt die Biegesteifigkeit der Schneckenwelle stark von der Geometrie der Schneckenradverzahnung ab. Daher kann eine geeignete Auslegung der Schneckenradverzahnung dazu beitragen, das NVH-Verhalten (Ger\u00e4usch- und Schwingungsverhalten) der Schneckenwelle zu minimieren.
Zur Absch\u00e4tzung des NVH-Verhaltens der Schneckenwelle sind die Haupttr\u00e4gheitsachsen der Schneckendurchmesser und die Anzahl der Gewindeg\u00e4nge. Dies beeinflusst den Winkel zwischen den Schneckenz\u00e4hnen und die effektive Zahnl\u00e4nge. Der Abstand zwischen den Hauptachsen der Schneckenwelle und des Schneckengetriebes entspricht dem analytischen Biegedurchmesser. Der Durchmesser des Schneckengetriebes wird als dessen effektiver Durchmesser bezeichnet.
Die erh\u00f6hte Leistungsdichte eines Schneckengetriebes f\u00fchrt zu h\u00f6heren Kr\u00e4ften an den entsprechenden Schneckenz\u00e4hnen. Dies wiederum bedingt eine st\u00e4rkere Durchbiegung des Schneckengetriebes, was sich negativ auf dessen Wirkungsgrad und Belastbarkeit auswirkt. Zudem erfordert die steigende Leistungsdichte eine h\u00f6here Fertigungsqualit\u00e4t. Die kontinuierliche Verbesserung von Bronzekomponenten und Schmierstoffen hat ebenfalls zur stetigen Steigerung der Energiedichte beigetragen.
Die Verzahnung des Schneckengetriebes bestimmt die Durchbiegung der Schneckenwelle. Die Biegesteifigkeit der Schneckenverzahnung wird mithilfe einer zahnabh\u00e4ngigen Biegesteifigkeit berechnet. Die Durchbiegung wird anschlie\u00dfend unter Ber\u00fccksichtigung der Steifigkeit der einzelnen Abschnitte der Schneckenwelle in einen Steifigkeitswert umgerechnet. Wie in Bestimmung 5 dargestellt, ist in der Abbildung ein Querschnitt einer zweig\u00e4ngigen Schnecke abgebildet.<\/p>\n
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