Czynniki wpływające na sprawność przekładni ślimakowych

W porównaniu z reduktorami kłatkowymi, reduktory ślimakowe przekazują moc poprzez tarcie ślizgowe pomiędzy kołami ślimakowymi a ślimakami, podczas gdy reduktory kłatkowe zazwyczaj przekazują moc przez tarcie toczne, co skutkuje względnie niższą sprawnością. Jednak dzięki swojej unikalnej budowie i funkcji samoblokującej, są szeroko stosowane i doceniane w systemach napędowych.

1. Czynniki

• Przełożenie

Niezależnie od tego, czy jest to przekładnia ślimakowa, czy przekładnia zębatą, przełożenie jest najważniejszym czynnikiem bezpośrednio wpływającym na sprawność przekładni. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższe przełożenie przekładni, tym niższa będzie jej sprawność. Ze względu na wysokie przełożenie tarcie między ślimakiem a kołem ślimakowym zwiększa się, co wpływa na spadek sprawności.

•Smarowanie

Środki smarne mają znaczący wpływ na proces przekładania. Smar tworzy cienką warstwę między ślimakiem a kołem ślimakowym, znacznie zmniejszając bezpośredni tarcie między nimi. Wpływ na sprawność przekładni mają takie czynniki, jak jego lepkość, rodzaj i inne.

•Właściwości materiału

Materiał wykorzystywany do produkcji ślimaków i kół ślimakowych ma istotny wpływ na sprawność przekładni ślimakowej. Najczęstszym połączeniem materiałów jest stalowy ślimak z brązowym kołem ślimakowym. Ponieważ sprężystość, przewodność cieplna oraz gładkość powierzchni materiału wpływają na sprawność, odkształcenie sprężyste ślimaka i koła ślimakowego prowadzi do zwiększenia się powierzchni styku, a tym samym do wzrostu siły tarcia, podczas gdy przewodność cieplna wpływa na skuteczność smarowania. Gładkość powierzchni metalu może w największym stopniu zminimalizować siłę tarcia.

•Precyzja

Dokładność produkcji kół ślimakowych i ślimaków bezpośrednio wpływa na ich sprawność. Profil zęba oraz stopień wzajemnego dopasowania znacząco wpływają na straty mocy, co prowadzi do spadku sprawności. W trakcie procesu montażu kalibracja kół ślimakowych i ślimaków odgrywa kluczową rolę w optymalizacji sprawności, a odpowiedni stopień kalibracji może zminimalizować straty sprawności w najwyższym możliwym zakresie.

2. Jak obliczyć sprawność przekładni ślimakowych

Sprawność kół ślimakowych i ślimaków przejawia się głównie w stosunku momentu obrotowego i prędkości wału wejściowego do odpowiednich wartości na wale wyjściowym.

Moment obrotowy (wyjście) = Moment obrotowy (wejście) * przekładnia * sprawność

Prędkość (wyjście) = Prędkość (wejście) * przekładnia

Różne wzory tarcia między częściami metalowymi urządzenia przekładniowego znacząco wpływają na sprawność reduktora. W porównaniu z tarciem tocznym, tarcie ślizgowe powoduje stosunkowo większe straty mocy, ponieważ tarcie ślizgowe to ruch względny ześlizgu przy większym obszarze kontaktu, co prowadzi do większych strat mocy.

3. Typyczny zakres sprawności przekładni ślimakowych

Sprawność transmisji reduktorów ślimakowych zwykle mieści się w przedziale od 50% do 80%, co zależy od przełożenia, stopnia smarowania, dokładności uzębień oraz właściwości materiałów. Ogólnie rzecz biorąc, reduktory o stosunkowo niskim przełożeniu charakteryzują się wyższą sprawnością.