Caixa de engrenagens cônicas em espiral: análise de desempenho de componentes principais de transmissão

Composição estrutural dos principais componentes de transmissão
A função central do caixa de engrenagens cônica espiral depende de uma unidade de transmissão composta por um par de engrenagens cônicas espirais engrenadas. Este par de engrenagens é disposto em um ângulo específico na caixa, geralmente 90 graus, para se adaptar à mudança de direção de transmissão de potência. A engrenagem motriz é fixada ao eixo de entrada por meio de conexão de chaveta ou ajuste de interferência para garantir que não haja deslizamento relativo quando a energia é recebida; a engrenagem acionada é combinada com o eixo de saída da mesma maneira estável para formar um caminho completo de transmissão de potência. Como uma estrutura de suporte de carga, a caixa fornece suporte de posicionamento preciso para as engrenagens e eixos e fornece lubrificação contínua para a área de engate das engrenagens através do design do canal de óleo lubrificante para reduzir a perda por atrito durante a transmissão. ​

Características de malha da superfície do dente em espiral
A superfície do dente da engrenagem cônica em espiral adota um design de linha helicoidal, que é essencialmente diferente da superfície do dente reto da engrenagem cônica reta comum. Quando a engrenagem motriz é acionada para girar por força, a superfície do dente helicoidal e a superfície do dente da engrenagem acionada não estão instantânea e totalmente em contato, mas se ajustam gradualmente a partir de uma extremidade do dente, e o ponto de contato se move continuamente ao longo do comprimento do dente até que a outra extremidade do dente esteja fora da malha. Este processo de engrenamento progressivo torna a mudança de força entre as duas engrenagens mais suave, evitando o fenômeno de impacto causado pela mudança repentina da área de contato instantâneo quando as engrenagens retas engrenam. O ângulo de inclinação da superfície do dente em espiral é calculado com precisão para garantir que pelo menos um par de dentes esteja sempre em contato efetivo durante o processo de engrenamento, mantendo a continuidade da transmissão de energia, que também é a principal fonte da suavidade da transmissão da caixa de engrenagens cônica em espiral. ​

As vantagens inerentes da transmissão suave
A caixa de engrenagens cônica em espiral apresenta múltiplas vantagens de desempenho devido à suavidade e continuidade do processo de transmissão. A amplitude de vibração durante o processo de transmissão é significativamente reduzida, o que se deve à mudança uniforme da força durante o engrenamento, reduzindo a vibração de alta frequência causada pelo impacto, reduzindo assim a possibilidade de ressonância da caixa, o que ajuda a prolongar a vida útil geral do equipamento. O estado de malha contínua torna a distribuição instantânea da carga na superfície do dente mais uniforme, evita a concentração de tensão local, melhora a resistência à fadiga da engrenagem e permite que a caixa de engrenagens mantenha uma operação estável sob condições de alta carga de longo prazo. As características de transmissão suave também reduzem o valor em decibéis do ruído, criando um ambiente de trabalho mais adequado para a operação do equipamento. ​

Compatibilidade com o sistema de transmissão
O projeto dos principais componentes de transmissão da caixa de engrenagens cônicas em espiral precisa corresponder aos parâmetros de todo o sistema de transmissão. A relação de transmissão entre a engrenagem motriz e a engrenagem acionada determina a relação de transmissão. Ao ajustar a relação de transmissão, a velocidade de entrada e a velocidade de saída podem ser convertidas com precisão para atender aos requisitos de velocidade de diferentes equipamentos para saída de energia. O módulo e a largura do dente da engrenagem são selecionados de acordo com o tamanho da potência transmitida para garantir que a resistência da superfície do dente seja suficiente para suportar a carga de trabalho. Em aplicações reais, os projetistas otimizarão o material da engrenagem cônica espiral de acordo com o torque e a velocidade do eixo de entrada e os requisitos de carga do eixo de saída. O aço-liga comumente usado pode atender aos requisitos de dureza e tenacidade ao mesmo tempo após a cementação e têmpera, melhorando ainda mais a confiabilidade dos componentes da transmissão.