Teșitură hipoidă vs. teșitură spiralată dreaptă – Care este diferența?

Angrenajele spiralate sunt disponibile în multe varietăți diferite, dar există o diferență fundamentală între o angrenaj conic hipoid și o angrenaj conic spiralat drept. Acest articol va descrie diferențele dintre cele două tipuri de angrenaje și va discuta utilizarea lor. Indiferent dacă angrenajele sunt utilizate în aplicații industriale sau acasă, este vital să înțelegem ce face fiecare tip și de ce este important. În cele din urmă, produsul final va depinde de aceste diferențe.

Angrenaje conice hipoide

În industria auto, în diferențial se utilizează angrenaje conice hipoide, ceea ce permite roților să se rotească la viteze diferite, menținând în același timp manevrabilitatea vehiculului. Acest ansamblu de cutie de viteze constă dintr-o coroană dințată și un pinion montați pe un suport împreună cu alte angrenaje conice. Aceste angrenaje sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în echipamente grele, unități auxiliare și industria aeronautică. Mai jos sunt enumerate câteva aplicații comune ale angrenajelor conice hipoide.
Pentru aplicațiile auto, angrenajele hipoide sunt utilizate în mod obișnuit la punțile spate, în special la camioanele mari. Forma lor distinctivă permite ca arborele de transmisie să fie amplasat mai adânc în vehicul, coborând astfel centrul de greutate și minimizând perturbațiile din interior. Acest design face ca setul de angrenaje hipoide să fie unul dintre cele mai eficiente tipuri de cutii de viteze de pe piață. Pe lângă eficiența lor superioară, angrenajele hipoide sunt foarte ușor de întreținut, deoarece angrenarea lor se bazează pe acțiunea de alunecare.
Angrenajele hipoide prelucrate cu freză frontală au o curbă de avans epicicloidală caracteristică de-a lungul axei lor longitudinale. Cea mai comună metodă de rectificare pentru angrenajele hipoide este procesul de semi-completare, care utilizează o piatră de șlefuit în formă de cupă pentru a înlocui curba de avans cu un arc circular. Cu toate acestea, această metodă are un dezavantaj semnificativ - produce o îndepărtare neuniformă a materialului. În plus, piatra de șlefuit nu poate finisa întreaga suprafață a dintelui.
Avantajele unei roți dințate hipoide față de o roată dințată conică spiralată includ un raport de contact mai mare și un cuplu de transmisie mai mare. Aceste roți dințate sunt utilizate în principal în sistemele de acționare a automobilelor, unde raportul unei singure perechi de roți dințate hipoide este cel mai mare. Roata dințată hipoidă poate fi tratată termic pentru a crește durabilitatea și a reduce frecarea, ceea ce o face o alegere ideală pentru aplicațiile în care viteza și eficiența sunt critice.
Aceeași tehnică utilizată la angrenajele conice spiralate poate fi utilizată și pentru angrenajele conice hipoide. Această tehnică de prelucrare implică degroșarea în două tăieturi, urmată de finisarea într-o singură tăietură. Diametrul de pas al angrenajelor hipoide este de până la 2500 mm. Este posibilă combinarea operațiunilor de degroșare și finisare folosind aceeași freză, dar procesul de prelucrare în două tăieturi este recomandat pentru angrenajele hipoide.
Avantajele angrenajelor hipoide față de angrenajele conice spiralate se bazează în principal pe precizie. Utilizarea unui angrenaj hipoid cu doar trei minute de arc de joc este mai eficientă decât a unui angrenaj conic spiralat care necesită șase minute de arc de joc. Acest lucru face ca angrenajele hipoide să fie o alegere mai viabilă pe piața controlului mișcării. Cu toate acestea, unii oameni ar putea argumenta că angrenajele hipoide nu sunt practice pentru ansamblurile automobilelor.
Angrenajele hipoide au o formă unică – un con cu dinți care nu sunt paraleli. Suprafața lor de pas este formată din două suprafețe – o suprafață conică și o suprafață de revoluție care intră în contact cu liniile. Un con înscris este un substitut obișnuit pentru suprafața de contact cu liniile a angrenajelor conice hipoide și prezintă contacte punctuale în loc de linii. Dezvoltate la începutul anilor 1920, angrenajele conice hipoide sunt încă utilizate în sistemele de transmisie ale camioanelor grele. Pe măsură ce popularitatea lor crește, acestea sunt utilizate și din ce în ce mai mult în industriile de transmisie a puterii și control al mișcării.

Angrenaje conice spiralate drepte

Există multe diferențe între angrenajele conice spiralate și tipurile tradiționale, nespiralate. Angrenajele conice spiralate sunt întotdeauna coronate și niciodată conjugate, ceea ce limitează distribuția tensiunii de contact. Forma elicoidală a angrenajului conic este, de asemenea, un factor de proiectare, la fel ca și lungimea sa. Forma elicoidală are însă un număr mare de avantaje. Mai jos sunt enumerate câteva dintre ele.
Angrenajele conice spiralate sunt în general disponibile în pași de la 1,5 la 2500 mm. Sunt extrem de eficiente și sunt disponibile și într-o gamă largă de combinații de dinți și module. Angrenajele conice spiralate sunt extrem de precise și durabile și au unghiuri de elice mici. Aceste proprietăți le fac excelente pentru aplicații de precizie. Cu toate acestea, unele angrenaje nu sunt potrivite pentru toate aplicațiile. Prin urmare, ar trebui să luați în considerare tipul de angrenaj conic de care aveți nevoie înainte de a cumpăra.
Comparativ cu angrenajele elicoidale, angrenajele conice drepte sunt mai ușor de fabricat. Cea mai veche metodă utilizată pentru fabricarea acestor angrenaje a fost utilizarea unei rindelnițe cu cap de indexare. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea proceselor moderne de fabricație, cum ar fi sistemele Revacycle și Coniflex, producătorii au reușit să producă aceste angrenaje mai eficient. Unele dintre aceste angrenaje sunt utilizate în ceasuri deșteptătoare cu mecanism de întoarcere, mașini de spălat și șurubelnițe. Cu toate acestea, sunt deosebit de zgomotoase și nu sunt potrivite pentru utilizarea în industria automobilelor.
O roată dințată conică dreaptă este cel mai comun tip de roată dințată conică, în timp ce o roată dințată conică spiralată are dinți concavi. Acest design curbat produce un cuplu și o împingere axială mai mari decât o roată dințată conică dreaptă. Dinții drepți pot crește riscul de rupere și supraîncălzire a echipamentelor și sunt mai predispuși la rupere. Roțile dințate conice spiralate sunt, de asemenea, mai durabile și durează mai mult decât roțile dințate elicoidale.
Angrenajele conice spiralate și hipoide sunt utilizate pentru aplicații cu viteze periferice mari și necesită o frecare foarte scăzută. Sunt recomandate pentru aplicații în care nivelurile de zgomot sunt esențiale. Angrenajele hipoide sunt potrivite pentru aplicații în care pot transmite un cuplu ridicat, deși designul elicoidal-spiralat este mai puțin eficient pentru frânare. Din acest motiv, angrenajele conice spiralate și hipoidele sunt în general mai scumpe. Dacă intenționați să cumpărați un angrenaj nou, este important să știți care dintre ele va fi potrivit pentru aplicație.
Angrenajele conice spiralate sunt mai scumpe decât angrenajele conice standard, iar designul lor este mai complex decât cel al angrenajelor conice spiralate. Cu toate acestea, au avantajul de a fi mai simplu de fabricat și sunt mai puțin susceptibile de a produce zgomot și vibrații excesive. De asemenea, au mai puțini dinți de rectificat, ceea ce înseamnă că nu sunt la fel de zgomotoase ca angrenajele conice spiralate. Principalul avantaj al acestui design este simplitatea lor, deoarece pot fi produse în perechi, ceea ce economisește bani și timp.
În majoritatea aplicațiilor, angrenajele conice spiralate au avantaje față de omologii lor drepți. Acestea oferă sarcini dințate mai uniform distribuite și suportă o sarcină mai mare fără oboseală superficială. Unghiul spiralat al dinților afectează, de asemenea, sarcina de împingere. Este posibil să se realizeze un angrenaj conic spiralat drept cu două axe elicoidale, dar diferența constă în cantitatea de împingere aplicată fiecărui dinte individual. Pe lângă faptul că este mai puternic, unghiul spiralat oferă aceeași eficiență ca și angrenajul spiralat drept.

Angrenaje hipoide

Principala aplicație a cutiilor de viteze hipoide este în industria auto. Acestea se găsesc de obicei pe punțile spate ale autoturismelor. Numele este derivat din unghiul spiralat spre stânga al pinionului și unghiul spiralat spre dreapta al coroanei. Angrenajele hipoide beneficiază, de asemenea, de un centru de greutate decalat, ceea ce reduce spațiul interior al mașinilor. Angrenajele hipoide sunt utilizate și în camioane grele și autobuze, unde pot îmbunătăți eficiența consumului de combustibil.
Angrenajele conice hipoide și spirale pot fi produse prin frezare frontală, un proces care produce piese cu suprafețe netede și de mare precizie. Acest proces permite obținerea unor suprafețe de flanc precise și a unor topografii de degajare pre-proiectate. Aceste procese sporesc, de asemenea, rezistența mecanică a angrenajelor cu 15 până la 20%. În plus, acestea pot reduce zgomotul și pot îmbunătăți eficiența mecanică. În aplicațiile comerciale, angrenajele hipoide sunt ideale pentru a asigura o funcționare silențioasă.
Designul conjugat permite producerea de angrenaje hipoide cu bombare pe lungime sau profil. Caracteristica sa face ca angrenajul să fie insensibil la inexactitățile carcasei angrenajului și la devierile sarcinii. În plus, bombarea permite producătorului să ajusteze deplasările de funcționare pentru a obține rezultatele dorite. Aceste avantaje fac din angrenajele hipoide o opțiune dorită pentru multe industrii. Așadar, care sunt avantajele angrenajelor hipoide în angrenajele spiralate?
Designul unei roți dințate hipoide este similar cu cel al unei roți dințate conice convenționale. Suprafețele sale de pas sunt hiperbolice, mai degrabă decât conice, iar dinții sunt elicoidali. Această configurație permite, de asemenea, ca pinionul să fie mai mare decât un pinion conic echivalent. Designul general al roții dințate hipoide permite arbori cu diametru mare și un pinion mare. Poate fi considerată o combinație între o roată dințată conică și o transmisie melcată.
În vehiculele de pasageri, angrenajele hipoide sunt aproape universale. Funcționarea lor mai lină, rezistența crescută a pinionului și greutatea redusă le fac o alegere dorită pentru multe aplicații din vehicule. În plus, o caroserie mai joasă a vehiculului coboară și caroseria vehiculului. Aceste avantaje au determinat toți producătorii majori de automobile să treacă la punți motoare hipoide. Este demn de remarcat faptul că acestea sunt mai puțin eficiente decât omologii lor cu angrenaje conice.
Cea mai elementară caracteristică de proiectare a unei roți dințate hipoide este aceea că realizează contactul liniar în întreaga zonă de angrenare. Cu alte cuvinte, dacă un pinion și o coroană dințată se rotesc cu un increment unghiular, contactul liniar se menține pe întreaga zonă de angrenare. Raportul de transmisie rezultat este egal cu incrementele unghiulare ale pinionului și coroanei dințate. Prin urmare, roțile dințate hipoide sunt cunoscute și sub denumirea de roți dințate elicoidale.

editor by CX 2023-05-10