Helical Tooth Design : 감속기의 하중 용량을 향상시키는 혁신적인 방법

1. 나선 치아 설계의 기본 원리와 특성
이름에서 알 수 있듯이, 나선 치아의 치아 표면은 축에 수직이 아니라 특정 각도로 기울어진다. 이 디자인은 전송 효율 및 하중 기반 용량의 이중 추구에서 영감을 얻었습니다. 헬리컬 치아의 치아 모양 설계는 인접한 치아 사이의 메쉬가 더 이상 단순한 지점 접촉 또는 선 접촉이 아니라 더 복잡한 표면 접촉이되며 기어가 회전함에 따라 접촉 지점은 치아 표면을 따라 점차 이동하여 롤링 접촉 효과를 형성합니다. 이 설계는 치아 표면의 실제 접촉 면적을 증가시킬뿐만 아니라 롤링 접촉을 통해 하중을 효과적으로 분산시켜 단위 면적당 압력을 줄여서 감속기의 하중 부유 용량을 크게 향상시킵니다.

2. 나선 치아 설계 및 박차 치아 설계의 비교 분석
전통적인 박차 치아 설계와 비교할 때, 나선 치아는 여러 측면에서 상당한 이점을 보여줍니다. 먼저, 하중 부유 용량의 관점에서, 헬리컬 치아의 롤링 접촉 특성은 하중 분포를보다 균일하게 만들어 국소 과부하로 인한 치아 표면 마모 또는 골절을 피하여 더 큰 하중을 견딜 수 있도록합니다. 둘째, 나선형 치아 설계는 진동과 소음을 줄이는 데 도움이됩니다. 나선 치아의 메시 과정이 더 부드럽기 때문에 충격과 진동이 줄어들어 감소기가 더 매끄럽게 작동하고 노이즈 레벨이 크게 줄어 듭니다. 또한 Helical Tooth Design은 전송 효율을 향상시킵니다. 접촉 면적의 증가와 롤링 접촉의 특성으로 인해 마찰 손실이 감소하고 에너지 전달 효율이 향상됩니다.

3. 나선 치아 설계에 의한 치아 뿌리 강도 개선
베벨 설계는 치아 표면의 접촉 상태를 최적화 할뿐만 아니라 치아 뿌리의 강도를 어느 정도 향상시킵니다. 스트레이트 치아 설계에서 치아 뿌리는 스트레스 농도의 핵심 영역이며 큰 굽힘 응력에 취약하여 피로 골절을 초래합니다. 나선형 치아 설계는 치아 뿌리의 힘 방향을 변화시켜 응력 분포를 더욱 균일하게 만들고 응력 농도 현상을 감소시킵니다. 동시에, 나선 치아의 경사 각도는 하중의 일부를 축 방향 힘으로 변환하고 치아 뿌리의 굽힘 응력을 줄여 치아 뿌리의 피로 저항을 개선하고 감속기의 전체 하중-함유 용량을 더욱 향상시키는 데 도움이됩니다.

4. 나선 치아 설계의 적용 및 도전
탁월한 성능으로 인해 Helical Tooth Design은 중장비, 항공 우주, 풍력 발전 및 높은 하중 및 높은 정밀 요구 사항을 가진 기타 필드에서 널리 사용되었습니다. 그러나 나선 치아의 설계 및 제조도 특정 과제에 직면 해 있습니다. 한편으로, Helical Gears의 정밀 가공은 고정밀 공작 기계와 복잡한 공정 흐름이 필요하므로 생산 비용이 증가합니다. 반면, 헬리컬 기어의 메쉬 조정 및 유지 보수는 비교적 복잡하여 더 높은 수준의 기술 기술과 전문 지식이 필요합니다. 따라서 실제 응용 분야에서 헬리컬 또는 스트레이트 기어 설계를 합리적으로 선택하려면 비용 효율성, 기술적 어려움 및 특정 작업 조건을 종합적으로 고려해야합니다 .