Přímé kuželové ozubené kolo vs spirálové kuželové ozubené kolo: Rozdíl a srovnání

Key Takeaways

1. Rovná kuželová kola jsou typem kuželových kol s přímými zuby řezanými přímo přes čelo ozubeného kola.
2. Spirálová kuželová kola jsou kuželová kola se zakřivenými zuby.
3. Přímá kuželová ozubená kola se běžně používají při nízkých až středních požadavcích na přenos výkonu. Naproti tomu spirálová kuželová kola se používají v náročných aplikacích, jako jsou automobilové diferenciály, letecké motory a průmyslové stroje.

Co je přímé kuželové ozubené kolo?

Rovná kuželová kola jsou typem kuželových kol s přímými zuby řezanými přímo přes čelo ozubeného kola. Mají kuželovitý tvar a jejich osy se protínají v pravém úhlu. Běžně se používají v aplikacích, kde vstupní a výstupní hřídele potřebují změnit směr otáčení pod úhlem 90 stupňů. Jsou známé svou jednoduchostí a hospodárností.

Přímá kuželová kola se relativně snadněji vyrábějí a mají pevný převod, což znamená, že výstupní hřídele se otáčejí stejnou rychlostí, ale v opačných směrech. Jsou široce používány v různých mechanických systémech pro přenos síly a pohybu mezi protínajícími se hřídeli v pravém úhlu. Běžně se používají v automobilových diferenciálech, námořních aplikacích a dalších průmyslových strojích.

Náchylnost přímých kuželových kol na hluk a vibrace je významným omezením. Jak se ozubená kola otáčejí, mění se kontakt mezi jejich zuby, což vede k nárazovým silám a zvýšené hladině hluku.

Co je to Spiral Bevel Gear?

Spirálová kuželová kola jsou také kuželová kola se zakřivenými zuby. Zuby jsou řezány ve šroubovici, což jim umožňuje postupně se zapojovat a odpojovat, což má za následek hladší a tišší provoz. Jsou navrženy tak, aby zvládaly vyšší zatížení, přenášely výkon efektivněji a poskytovaly lepší kontakt mezi zuby. Používají se v náročných aplikacích, jako jsou automobilové diferenciály, elektrické nářadí, průmyslové stroje a letecký průmysl.

Tyto převody nabízejí několik výhod, jako je hladší chod, vyšší nosnost a snížená hlučnost a vibrace. Jedinečná konstrukce spirálových kuželových kol umožňuje více kontaktních bodů zubů během rotace, což má za následek lepší rozložení zatížení a zlepšenou účinnost převodu.

U spirálových kuželových kol jsou zuby orientovány pod úhlem k ose ozubeného kola a postupně se zakřivují od jeho vnějšího okraje k jeho vnitřnímu jádru. Toto spirálové uspořádání pomáhá rozložit kontaktní zatížení podél povrchu zubu, snižuje koncentraci napětí a zlepšuje celkovou životnost. Používají se také v převodovkách vrtulníků, automobilových diferenciálech a vysoce výkonných převodovkách.

Rozdíl mezi přímým kuželovým kolem a spirálovým kuželovým kolem

1. Zuby přímých ozubených kol jsou orientovány rovnoběžně s osou ozubení, což má za následek jednoduchou konstrukci s přímými zuby. Naproti tomu zuby spirálových kuželových kol jsou zakřivené a spirálovitého tvaru, což umožňuje hladší záběr a sníženou hlučnost během provozu.
2. Rovná ozubená kola jsou méně účinná než spirálová kuželová kola, což poskytuje vyšší účinnost a lepší nosnost.
3. Přímá kuželová kola produkují více hluku a vibrací díky vzoru bodového kontaktu, zatímco spirálová kuželová kola vytvářejí méně hluku a vibrací díky větší kontaktní ploše a hladšímu záběru zubů.
4. Přímá kuželová kola se běžně používají v požadavcích na přenos nízkého až středního výkonu. Naproti tomu spirálová kuželová kola se používají v náročných aplikacích, jako jsou automobilové diferenciály, letecké motory a průmyslové stroje.
5. Přímá kuželová kola mají vzor bodového kontaktu, zatímco spirálová kuželová kola mají vzor čárového kontaktu.

Srovnání mezi přímým kuželovým kolem a spirálovým kuželovým kolem

Parametry srovnání	Rovné zkosení	Spirálové zkosení
Uspořádání zubů	Rovnoběžně s osou ozubeného kola	Zakřivené a spirálovité
Účinnost	Méně	Vysoký
Hluk a vibrace	Moře	Méně
Aplikace	Používá se v aplikacích s nízkými až středními požadavky na přenos výkonu	Používá se v náročných aplikacích, jako jsou automobilové diferenciály, letecké motory a průmyslové stroje
Kontaktní vzor	Bod	Linka

Reference

1. https://asmedigitalcollection.asme.org/mechanicaldesign/article-abstract/109/4/443/435101
2. https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=3d50fd9a33d00db36c3b87b901714a573a7a81c7

Poslední aktualizace: 14. října 2023