Przekładnie hipoidalne THF zamiast ślimakowych
| TechnikaSzeroko stosowanymi przekładniami w budowie maszyn są przekładnie ślimakowe. Tak dużą popularność zyskały nie tylko dzięki swoim cechom technicznym, ale także dzięki prostej budowie oraz korzystnemu stosunkowi ceny do przenoszonej mocy z wału czynnego na bierny. W porównaniu z innymi rodzajami przekładni, charakteryzują się one możliwością uzyskania dużych przełożeń na jednym stopniu (od imin.=5 do imax.=100) oraz korzystnymi warunkami przenoszenia dużych obciążeń.
Kinematyka pracy wszystkich przekładni ślimakowych charakteryzuje się wysokim udziałem poślizgów w zazębieniu, które w każdej parze elementów współpracujących tłumią drgania, co w rezultacie sprzyja cichobieżnej i płynnej pracy tych przekładni, oczywiście pod warunkiem optymalnego doboru do warunków pracy.
Należy przypomnieć, że przekładnia ślimakowa należy do rodziny tzw. przekładni śrubowych, czyli przekładni zębatych o wichrowatych osiach kół. Można stwierdzić, że przekładnia ślimakowa stanowi jak gdyby dalszy etap rozwoju przekładni śrubowych. Słabą stroną przekładni ślimakowej w porównaniu do innych przekładni jest mniejsza sprawność, która maleje wraz ze wzrostem przełożenia.
W obecnych czasach, kiedy zwraca się uwagę na poprawę efektywności użytkowania energii elektrycznej, nie tylko ze względu na ekonomię, ale także na uwarunkowania prawne w tym zakresie, konieczne jest zastępowanie przekładni ślimakowej o niższej sprawności droższymi przekładniami walcowymi lub walcowo-stożkowymi.
Czy istnieje jednak przekładnia, która będzie w swojej konstrukcji łączyła korzystne cechy techniczne przekładni ślimakowej z innymi cechami przekładni walcowych, bez znaczącej różnicy w cenie? Takie przekładnie są znane od lat, jednak dopiero współczesne metody wykonywania uzębienia pozwalają uzyskać korzystny stosunek ceny do przenoszonej mocy z wału czynnego na wał bierny - podobnie jak w przekładniach ślimakowych.
Przekładnie hipoidalne THF - konstrukcja
Przekładnie hipoidalne należą do przekładni zębatych o osiach wichrowatych i łukowym zarysie zęba, należą do rodziny przekładni stożkowych. Różnią się one od przekładni stożkowych poprzecznym przesunięciem osi zębnika (przesunięcie hipoidalne) w stosunku do osi koła talerzowego.
Dzięki przesunięciu hipoidalnemu uzyskuje się wydłużenie czynnej długości zębów (podobnie jak w parze kół ślimak-ślimacznica przekładni ślimakowej), co ma wpływ na wytrzymałość i obciążalność przekładni hipoidalnej. Sprawność przekładni hipoidalnej jest odwrotnie proporcjonalna do przesunięcia hipoidalnego i maleje wraz z jego zwiększeniem. Standardowo przekładnie hipoidalne THF posiadają sprawność 94%.
Cechy techniczne przekładni hipoidalnych
Najważniejsze cechy techniczne przekładni hipoidalnych THF:
- większa obciążalność niż przekładni stożkowej o takich samych wymiarach, dzięki wydłużeniu czynnej długości zęba (przesunięcie hipoidalne).
- większy moment wyjściowy niż w przekładniach ślimakowych o takich samych wymiarach gabarytowych.
- wysoka cichobieżność w porównaniu do innych przekładni o tych samych przełożeniach (dzięki zębom łukowo-skośnym).
- równomierność przekazywania momentu obrotowego (wydłużenie czynnej długości zębów).
- wysoka sprawność w stosunku do innych przekładni o tych samych przełożeniach (sprawność 94% dla przekładni dwustopniowych i 92% dla przekładni trójstopniowych).
- szeroki zakres dostępnych przełożeń dla jednej wielkości mechanicznej przekładni (od i=7,5 do i=300).
- korzystne warunki smarowania łożysk, zębnika, dzięki przesunięciu hipoidalnemu.
- moment wyjściowy do 500 Nm.
- korzystny stosunek gabarytów przekładni do przenoszonej mocy.
Materiały zastosowane w budowie przekładni hipoidalnych THF są następujące. Koła zębate wykonane są ze stali konstrukcyjnej stopowej chromowo-manganowej z dodatkiem tytanu - 20CrMnTiH1. Stal ta sprawdza się w częściach maszyn silnie obciążonych i narażonych na siły udarowe. W cyklu produkcyjnym koła zębate zostały poddane precyzyjnemu szlifowaniu, aby uzyskać nie tylko idealną powierzchnię styku zębów, ale także, aby zachować równomierną warstwę nawęgloną o grubości od 0,3 mm do 0,5 mm.
Dzięki temu zwiększono odporność na ścieranie kół zębatych oraz uzyskano twardość w zakresie od 56 do 62HRC (twardość Rockwella). Obudowy przekładni wykonano z wysokiej jakości odlewu aluminiowego, dodatkowo pokryto je powłoką lakierniczą w kolorze RAL9022 (jasnoszara perła).
Z kolei łożyska renomowanych firm SKF i NSK wpływają znacząco na żywotność i poprawną pracę przekładni. Uszczelnienia wykonane z materiałów wysokiej jakości, takich jak NBR (kauczuk butadienowo-akrylowy) charakteryzujące się wysoką odpornością termiczną, odpornością na działanie olejów oraz wysoką wytrzymałością na zerwanie.
Dlaczego warto zamienić...?
...swoją przekładnię ślimakową na naszą przekładnię hipoidalną THF? Oto lista najważniejszych powodów:
- identyczne wymiary montażowe, jak przekładni ślimakowych dostępnych na rynku,
- pasują takie same akcesoria montażowe (wałki zdawcze, kołnierze wyjściowe, ramiona reakcyjne), jak dla przekładni ślimakowych dostępnych na rynku,
- mają wyższą sprawność niż przekładnia ślimakowa o takim samym przełożeniu,
- uzyskuje się większy moment wyjściowy na wale biernym, niż w przekładni ślimakowej o takim samym przełożeniu,
- dużo większa żywotność kół zębatych zastosowanych w przekładni hipoidalnej, niż ślimak i ślimacznica zastosowana w przekładni ślimakowej,
- wyższa cichobieżność przekładni hipoidalnej niż przekładni ślimakowej,
- wyższe przełożenie (i>100, maks. i=300) bez konieczności łączenia dwóch przekładni lub stosowania dodatkowego stopnia walcowego, tak jak ma to miejsce w przekładni ślimakowej,
- przekładnia hipoidalna podczas pracy nie grzeje się w takim stopniu, jak przekładnia ślimakowa o takim samym przełożeniu dzięki korzystnym warunkom smarowania.
Optymalizacja procesów przemysłowych na wielu jego płaszczyznach znacząco wpływa na poprawę efektywności wykorzystania energii elektrycznej, a tym samym w perspektywie na poprawę wyników ekonomicznych przedsiębiorstwa.
Specjaliści pracujący w firmie HF Inverter Polska dzięki swojemu długoletniemu doświadczeniu są w stanie optymalnie dobrać układ napędowy bezawaryjnie pracujący w warunkach procesu technologicznego w dowolnej branży. Zapraszamy.
Mariusz Snowacki
HF Inverter Polska
www.hfinverter.pl