Самоблокирующаяся коробка передач

Что такое самоблокирующаяся коробка передач?

По сути, самоблокирующаяся коробка передач состоит из ряда валов переключения передач, которые входят в корпус коробки передач и блокируют валы вилки переключения. Этот механизм может использоваться в различных промышленных приложениях.

Распространенным примером самоблокирующегося редуктора является мотор стеклоочистителя. Этот редуктор самоблокирующийся, потому что при выключении мотора он останавливается на месте. Это означает, что редуктор находится в состоянии, свободном от вибраций.

Функция самоблокировки редуктора будет работать должным образом в условиях отсутствия вибраций. Однако в условиях повышенной вибрации функция самоблокировки может быть отключена. Это может произойти при ударах или внешних вибрациях. Возникающее в результате обратное вращение может быть нежелательным.

Механизм самоблокировки червячной передачи полезен при подъеме и удержании грузов. Он предотвращает обратное вращение червячной передачи при снятии нагрузки с входного вала. Это особенно полезно в крановых установках. В таких ситуациях это позволяет значительно сэкономить средства, избегая необходимости в тормозной системе.

Червячный редуктор может быть как статическим, так и динамически самоблокирующимся. Это зависит от нескольких факторов, включая угол наклона спирали, статический коэффициент трения зубьев и сопротивление трению в месте контакта червяка с поверхностью.

Функциональный самоблокирующийся приводной механизм имеет низкий тормозной момент. Часто это достигается с помощью четырехступенчатого планетарного редуктора. Кроме того, он может быть дополнен удерживающим тормозом. Обычно несамоблокирующийся червячный привод имеет КПД 50% или выше.

Что такое функция самоблокировки?

Самоблокировка означает, что гайка и винт не могут перемещаться без внешнего воздействия. Она связана с шагом и коэффициентом трения. Самоблокировка позволяет пользователю во многих областях применения отказаться от дорогостоящих тормозов. Самоблокирующиеся винтовые приводы с одной головкой и трапецеидальной формой являются самоблокирующимися.

A самоблокирующаяся червячная передача Это тип червячной передачи, в которой не допускается взаимозаменяемость входной и выходной шестерен. Как известно, в прямозубых передачах можно менять местами ведущую и ведомую шестерни, но это невозможно для самоблокирующихся червячных передач. В этом типе передачи червяк всегда выступает в роли ведущей шестерни, а прямозубая — в роли ведомой, обратное невозможно. Если попытаться запустить его иначе, он автоматически заблокируется.

Фактически, большинство червячных передач, используемых в промышленности, являются самоблокирующимися. Но, конечно, можно сконструировать и несамоблокирующийся тип червячной передачи. Приблизительно, если тангенс угла наклона спирали червячной передачи меньше коэффициента трения между червяком и шестерней, то червячная передача должна быть самоблокирующейся.

Преимущества самоблокирующихся червячных передач

Можно добиться большого передаточного отношения (до 200:1) с помощью самоблокирующейся червячной передачи, не увеличивая габариты редуктора. Как? Вращение червяка с одним узлом на 360 градусов приводит к повороту зацепляющейся прямозубой шестерни на один зуб. Таким образом, если прямозубая шестерня с 10 зубьями зацеплена с червяком с одним узлом, то передаточное отношение сразу же составит 10:1. В то время как для достижения того же передаточного отношения с помощью прямозубой передачи необходимо использовать еще одну прямозубую шестерню со 100 зубьями вместе с этой 10-зубчатой ​​шестерней. Представьте себе, насколько уменьшится размер редуктора.

Червячная передача с обратным вращением

В отличие от стандартной зубчатой ​​передачи, самоблокирующаяся коробка передач с обратным вращением червячной передачи может передавать крутящий момент только в одном направлении. Обратное вращение червячной передачи происходит, когда червячное колесо и червячный винт теряют контакт. Это условие достигается, когда угол трения превышает угол шага. Однако точно предсказать степень обратного вращения сложно.

Для расчета возбуждающей силы используется смещение колебаний. Оно рассчитывается с помощью уравнения движения всего червячного механизма. Приложенные силы затем подставляются в условные выражения. Таким образом, определяется возбуждающая сила и измеряется крутящий момент.

Когда червячная передача начинает вращаться в обратном направлении, возбуждающая сила увеличивается. Это достигается за счет обратной связи. Эта процедура повторяется при частотах 10, 30 и 50 Гц. Некоторые экспериментальные значения совпадают с теоретическими, но фактическое значение может быть ниже.