Drážkovaná ozubená spojka je vysokovýkonný{0}}komponent prevodovky, ktorý spája schopnosť vyrovnávania nesúosovosti ozubenej spojky s účinným prenosom krútiaceho momentu a schopnosťou axiálneho posuvu ozubeného páru. Jeho najvýznamnejším konštrukčným znakom je, že vnútorný otvor jeho vnútorného ozubeného krúžku je drážkovaný, nie hladký, a koniec hriadeľa musí byť tiež opracovaný zodpovedajúcim vonkajším drážkovaním.
Táto štruktúra vytvára „dvojitý záber“-drážok je zodpovedný za prenos krútiaceho momentu a axiálny pohyb medzi hriadeľom a nábojom, zatiaľ čo pár ozubených kolies spája dva konce a kompenzuje radiálne a uhlové nesúososti.
Rozdiely medzi dvoma profilmi zubov
Na základe rôznych profilov drážkovaných zubov sa drážky delia hlavne do dvoch kategórií, ktoré sa líšia výkonom a normami:
| Typ | Charakteristika profilu zubov | Hlavné výhody | Hlavné štandardy | Použiteľné scenáre |
| Evolventná drážková spojka | Profil zubov je evolventný, s tlakovými uhlami bežne 30 stupňov, 37,5 stupňov alebo 45 stupňov | Dobré samo{0}}centrovanie, vysoká pevnosť koreňa zubov, nízka koncentrácia napätia a dlhá životnosť. Vysoká nosnosť-a vysoká presnosť | GB/T 3478 (národná norma), ISO 4156, DIN 5480 atď. | Bežná voľba pre väčšinu{0}}náročných, vysokorýchlostných-a presných prenosových aplikácií |
| Obdĺžniková drážková spojka | Profil zubov je pravouhlý a strany sú rovnobežné priame čiary | Relatívne jednoduchá výroba a nízka cena | GB/T 1144 | Aplikácie sa znižujú v nových dizajnoch pre všeobecné prevodovky alebo pri modernizácii starých zariadení, kde požiadavky na presnosť centrovania nie sú vysoké a zaťaženia sú stabilné |
Rozdiel od priamej-cylindrovej spojky
„Priama{0}}rúrka“ označuje tradičnú ozubenú spojku s hladkým, rovným vnútorným otvorom, pripojenú k hriadeľu jedným alebo viacerými plochými perami. Rozdiel medzi nimi je zásadný, najmä v metóde „spojenie s hriadeľom{2}}rozbočovača“.
Drážkovaná ozubená spojka Priama{0}}spojka s ozubeným kolesom
| Porovnávacie rozmery |
|
|
| Spôsoby pripojenia | Viac{0}}zubová, plná-obvodová sieť. Drážkové zuby sú rovnomerne rozložené po celom obvode a zúčastňujú sa operácie súčasne. | Jednobodový-alebo dvojitý{1}}bodový kontakt. Krútiaci moment sa prenáša cez strany jedného alebo dvoch plochých kľúčov; kľúč a drážka majú lokalizovaný kontakt. |
| Prenos krútiaceho momentu | Zaťaženie je rovnomerne rozložené na všetky zaberajúce drážkové zuby, čo vedie k vysokej{0}}únosnosti a rovnomernému rozloženiu napätia. | Zaťaženie je vysoko koncentrované v lokalizovanej oblasti drážky pre pero, čo ľahko vedie ku koncentrácii napätia a je slabým miestom hriadeľa. |
| Oslabujúci účinok na pevnosť hriadeľa | Malý. Efekt zoslabenia drážkových drážok na priereze hriadeľa-je rovnomerný a súvislý s nízkym faktorom koncentrácie napätia. | Veľký. Klínové drážky (najmä koncové{1}}frézované drážky) spôsobujú náhle zmeny v priereze hriadeľa-, čo vedie k vysokej koncentrácii napätia a výrazne znižuje únavovú pevnosť hriadeľa. |
| Presnosť centrovania | Mimoriadne vysoká. Automatické centrovanie je dosiahnuté záberom drážkovaných zubov, čím sa zabezpečuje vysoká súososť medzi vnútorným ozubeným krúžkom a hriadeľom. | Nižšia presnosť. Spolieha sa na tolerancie lícovania pera a drážky, čo má za následok vôle a tendenciu k radiálnemu hádzaniu a excentricite. |
| Schopnosť axiálneho pohybu | Jedna zo základných funkcií. Samotný pár drážok je navrhnutý tak, aby umožnil vnútorným ozubeným krúžkom presne axiálne kĺzať po hriadeli pri nepretržitom prenose krútiaceho momentu. | V podstate chýba. Vnútorný ozubený krúžok je zvyčajne axiálne pevný a nemožno ho použiť v aplikáciách vyžadujúcich axiálny pohyb. |
| Orientované na -aplikáciu | Navrhnuté pre ťažké{0}}náročné, vysoko-rýchlostné a{2}}presné aplikácie vyžadujúce kompenzáciu axiálneho posunu. | Vhodné pre všeobecné priemyselné aplikácie so stabilným zaťažením, pevným vyrovnaním a bez požiadaviek na axiálny pohyb. |
Prečo je základný dizajn „spline{0}}typu“?
Cieľom použitia spline spojov je systematicky riešiť inherentné chyby priamych-hlavňových kľúčových spojov v drsných pracovných podmienkach, čím sa dosahujú nasledujúce kľúčové inžinierske ciele
1. Riešenie problémov s koncentráciou napätia a únavou: Pri striedavom krútiacom momente pri vysokej-frekvencii a veľkom{2}}zaťažení je koreň drážky typickým iniciačným bodom pre vznik únavových trhlín. Viaczubý záber drážkovania rozptyľuje zaťaženie, vďaka čomu je hriadeľ namáhaný rovnomernejšie, čím sa zásadne zvyšuje spoľahlivosť a životnosť systému hriadeľa prevodovky.
2. Dosiahnutie kombinovanej funkcie "prenos krútiaceho momentu + axiálny posuv": Toto je základná funkcia, ktorú priame kľúče nedokážu dosiahnuť. Mnoho presných strojov (ako sú systémy podávania veľkých obrábacích strojov) alebo systémy s tepelnou rozťažnosťou vyžadujú komponenty na vykonávanie presného axiálneho polohovania alebo kompenzačného pohybu počas prenosu. Spline páry dokonale spĺňajú túto požiadavku, čo z nich robí rotačný lineárny pohybový pár.
3. Sledovanie vyššej dynamickej rovnováhy a presnosti prenosu: Spline spojenia poskytujú vynikajúcu koaxiálnosť, čím sa stred rotačnej hmoty približuje k teoretickej osi. To je rozhodujúce pre vysoko-rýchlostné prevádzkové zariadenia, výrazne znižuje vibrácie a zaisťuje hladký a presný prenos.
4. Dosiahnutie ultra-vysokého prenosu krútiaceho momentu v kompaktnom priestore: Drážkové páry využívajú materiál celého obvodu, výsledkom čoho je hustota krútiaceho momentu ďaleko prevyšujúca hustotu plochých kľúčov. To znamená, že pri rovnakom priemere hriadeľa a radiálnom priestore môžu typy drážkovania prenášať väčší krútiaci moment, vďaka čomu sú konštrukcie zariadení kompaktnejšie a efektívnejšie.
Významné rozdiely v aplikačných scenároch
Typické aplikácie drážkovaných ozubených spojok
• Presné prevody vyžadujúce axiálny posuv: Vertikálne podávacie vretená veľkých vertikálnych sústruhov a vyvrtávacích a frézovacích obrábacích centier; axiálne plávajúce spojenia skúšobných stavieb prevodovky/prevodovky.
• Extrémne veľké zaťaženie a nárazové zaťaženie: Univerzálne spoje-valcov na veľké zaťaženie; hlavné pohony strojov na razenie tunelov; hlavné pohonné systémy veľkých banských drvičov.
• Požiadavky na vysokú-rýchlosť a vysoký-dynamický výkon: Prevodové spoje-vysokorýchlostných odstredivých kompresorov a plynových turbín; systémy lodných hnacích hriadeľov (kompenzácia chýb pri inštalácii a tepelnej rozťažnosti).
Typické aplikácie priamych-valcových (kľúčových) ozubených spojok
• Pevná{0}}inštalácia všeobecných prenosov výkonu: Vstupné a výstupné pripojenia väčšiny ventilátorov, čerpadiel, univerzálnych-redukcií a pásových dopravníkov; tieto zariadenia sú vycentrované a pevné, bez požiadaviek na axiálny pohyb.
• Náklady-citlivé, stabilné-zariadenia so strednou prevádzkou{2}}záťaže.
