Mecanismos de engrenagem helicoidal são comumente usados para transmitir movimento e potência entre dois eixos escalonados. A engrenagem helicoidal e o sem-fim são equivalentes a engrenagens e cremalheiras em seu plano médio, e o sem-fim tem formato semelhante ao do parafuso.
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Então, como funciona uma engrenagem helicoidal? Hoje vamos compartilhar isso.
O mecanismo de engrenagem helicoidal geralmente tem dois eixos com um ângulo escalonado de 90 graus e geralmente usa um sem-fim como componente de acionamento. Na aparência, o sem-fim é semelhante a um parafuso, e a engrenagem sem-fim é semelhante a uma engrenagem cilíndrica helicoidal. Durante a operação, os dentes da engrenagem helicoidal deslizam e rolam ao longo da superfície helicoidal do sem-fim. A fim de melhorar o contato dos dentes da engrenagem, a engrenagem helicoidal é feita em forma de arco ao longo da direção da largura do dente, de modo que cubra parcialmente o sem-fim, de modo que quando o sem-fim e a engrenagem sem-fim se engatam, haja contato de linha em vez de ponto contato.
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A transmissão por engrenagem helicoidal é composta por uma engrenagem helicoidal e uma engrenagem helicoidal. Geralmente, o verme é a parte motriz. Assim como as roscas, as engrenagens helicoidais podem ser divididas em unidades helicoidais direita e esquerda, que são chamadas de sem-fim direito e sem-fim esquerdo, respectivamente. Se houver apenas uma hélice no sem-fim, ele é chamado de sem-fim de cabeça única, ou seja, o sem-fim gira uma vez e a turbina gira um dente; se houver duas hélices no sem-fim, ele é chamado de sem-fim de cabeça dupla, ou seja, quando o sem-fim gira uma vez, a turbina gira dois dentes. .
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Características da engrenagem helicoidal:
1. Uma grande relação de transmissão pode ser obtida, que é mais compacta do que o mecanismo de engrenagem helicoidal de eixo escalonado.
2. Há contato linear entre as superfícies dos dentes engrenados das duas rodas e sua capacidade de carga é muito maior do que a do mecanismo de engrenagem helicoidal de eixo escalonado.
3. A transmissão sem-fim é equivalente à transmissão por parafuso e é uma transmissão engrenada com vários dentes, portanto a transmissão é estável e o ruído é pequeno.
4. Travamento automático. Quando o ângulo de ataque do sem-fim é menor que o ângulo de atrito equivalente entre os dentes da engrenagem engrenada, o mecanismo é autotravante e pode obter travamento automático reverso, ou seja, o sem-fim só pode acionar a engrenagem sem-fim, mas não o sem-fim engrenagem. Por exemplo, o mecanismo sem-fim de travamento automático usado em máquinas de elevação possui uma função de travamento automático reverso que pode fornecer proteção de segurança.
5. A eficiência da transmissão é baixa e o desgaste é sério. Quando a engrenagem helicoidal está engatada na transmissão, a velocidade relativa de deslizamento entre os dentes da engrenagem engrenada é grande, de modo que a perda por atrito é grande e a eficiência é baixa. Por outro lado, a velocidade relativa de deslizamento aumenta seriamente o desgaste e o calor da superfície do dente. Para dissipar o calor e reduzir o desgaste, são frequentemente utilizados materiais mais caros, com boa redução de atrito e propriedades antidesgaste e bons dispositivos de lubrificação, por isso o custo é alto. .
6. A força axial do sem-fim é grande.
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Na transmissão por engrenagem helicoidal, os modos de falha dos dentes da engrenagem helicoidal incluem corrosão, desgaste, colagem e flexão e quebra dos dentes. No entanto, a eficiência geral da transmissão do sem-fim é baixa, a velocidade de deslizamento é grande e é fácil gerar calor, portanto, danos por colagem e desgaste são mais comuns.
Para evitar colagem e retardar o desgaste, os materiais da transmissão da engrenagem helicoidal devem ter propriedades antifricção, resistência ao desgaste e anticolagem. Geralmente, o sem-fim é feito de aço carbono ou liga de aço. A superfície da espiral deve ser tratada termicamente (como têmpera e cementação) para atingir alta dureza (HRC45 ~ 63) e, em seguida, retificada ou afiada para melhorar a capacidade de carga da transmissão. As engrenagens helicoidais são feitas principalmente de bronze. Para transmissões de baixa velocidade que não são importantes, às vezes é usado latão ou ferro fundido. Para evitar a colagem e retardar o desgaste, deve-se selecionar uma boa lubrificação e usar lubrificantes contendo aditivos anti-colagem.
Não existe um método de cálculo maduro para a colagem e desgaste de unidades sem-fim. A tensão de contato da superfície do dente é um fator importante que causa colagem e desgaste da superfície do dente, portanto, o cálculo da força de contato da superfície do dente ainda é o cálculo básico da transmissão do verme. Além disso, a resistência à flexão dos dentes da engrenagem às vezes deve ser verificada. Geralmente, os dentes do sem-fim não são facilmente danificados, por isso geralmente não é necessário calcular a resistência dos dentes, mas a resistência e a rigidez da haste do sem-fim devem ser verificadas, se necessário. Para transmissões fechadas também devem ser realizados cálculos de equilíbrio térmico. Se o cálculo do balanço térmico não atender aos requisitos, adicione dissipadores de calor na parte externa da caixa ou use dispositivos de resfriamento forçado.
A transmissão por turbina e engrenagem helicoidal é frequentemente usada em situações onde dois eixos são escalonados, a relação de transmissão é grande, a potência de transmissão não é muito grande ou o trabalho é intermitente.
Quando a transmissão por engrenagem helicoidal é necessária para transmitir maior potência, a fim de melhorar a eficiência da transmissão, Z1=2~4 é frequentemente usado. Além disso, como a transmissão possui propriedades de travamento automático quando 1 é pequeno, ela é frequentemente usada em máquinas de elevação, como guinchos, para proteção de segurança. Também é amplamente utilizado em máquinas-ferramentas, automóveis, instrumentos, máquinas metalúrgicas e outras máquinas ou equipamentos. A razão é que o uso do movimento das rodas e dos eixos pode reduzir o consumo de força, por isso é vigorosamente promovido.
