Trudno wyobrazić sobie nowoczesną mechanikę bez - wydawałoby się - prostych przekładni. Jedną z nich jest przekładnia ślimakowa. W poniższym artykule przybliżymy, czym ona dokładnie jest, jak pracuje, a także jakie są jej rodzaje, zalety oraz wady. Zapraszamy do lektury.
Czym jest przekładnia ślimakowa?
Przekładnia ślimakowa to układ, którego zadaniem jest konwertowanie ruchu obrotowego do liniowego. W jej skład wchodzą dwa elementy (moduły). Pierwszym z nich jest gwintowany trapezem rotor śrubowy, zwany potocznie ślimakiem. Drugim elementem jest ślimacznica, czyli koło zębate. Połączenie tych dwóch elementów pozwala uzyskać ciekawe właściwości mechaniczne i równocześnie cechuje się bardzo dużą żywotnością.
Przekładnie ślimakowe znajdują swe zastosowanie m.in. w takich urządzeniach, jak:
- pompy ślimakowe,
- napędy półosi,
- podnośniki,
- wciągarki,
- wózki serwisowe itd.
Przekładnia ślimakowa i jej rodzaje - podział i charakterystyka
Przekładnie walcowe
W układzie tym mamy do czynienia ze standardowym połączeniem ślimaka i ślimacznicy, w którym wejściowy moment obrotowy pojawia się najczęściej na ślimaku. Charakteryzuje się on niewielką liczbą zębów, tworzących jednolity zwój. Z kolei ślimacznica ma zęby wklęsłe, które są nacinane pod takim samym kątem, pod jakim są pochylone zęby ślimaka.
Takie rozwiązanie ma wiele zalet. Najważniejsze z nich to niewielki hałas emitowany podczas pracy, możliwość stworzenia dużego przełożenia, a także przenoszenia relatywnie dużych obciążeń.
Czy przekładnie ślimakowe (walcowe) mają wady? Tak. Po pierwsze, ich produkcja wymaga dużej precyzji. Po drugie, generują spore straty w postaci ciepła wytwarzanego przez przekładnię.
Przekładnie globoidalne
Przekładnie ślimakowe globoidalne są skonstruowane tak, aby ślimak "obejmował" ślimacznicę, zwiększając tym samym przestrzeń styczną. Takie rozwiązanie pozwala rozłożyć obciążenie na większą liczbę zębów, co umożliwia zwiększenie maksymalnego obciążenia pracą. Nawiasem mówiąc, jest to jedyna, a zarazem najważniejsza zaleta tego układu.
Jakie wady mają przekładnie globoidalne? Ze względu na dużą prędkość poślizgu, a także wymaganą precyzję wykonania, układy te szybciej zużywają się niż przekładnie ślimakowe w wariancie walcowym.
Jak zmniejszyć współczynnik tarcia w przekładniach ślimakowych?
Obniżenie współczynnika tarcia w przekładniach to najważniejszy cel ich konstruktorów. Jest to możliwe m.in. dzięki zastosowaniu specjalnych materiałów. Jeśli wieniec koła ślimakowego został wykonany z twardej stali, może dojść do fizycznego uszkodzenia zębów ślimacznicy na powierzchniach stycznych. Jeśli jednak wieniec wykonany jest z materiału miękkiego (np. brązu), to zużycie obydwu powierzchni jest znacznie mniejsze. Naturalnie takie rozwiązanie pozwala też wyeliminować część strat.
Reasumując, przekładnie ślimakowe to niezastąpiony element maszyn i układów przeniesienia napędu.