Nguyên lý làm việc của bánh răng sâu là gì?

Nguyên lý hoạt động của WormGear
1. Cấu trúc và chia lưới

Bánh răng giun bao gồm một trục truyền động xoắn ốc (trục vít) và một bánh răng hình trụ hoặc hình cầu (bánh răng giun) giao nhau một góc 90°. Các răng xoắn ốc của trục vít hoạt động giống như một dãy răng nghiêng, khi trục quay sẽ dẫn động dần dần bánh vít, truyền lực.
2.Xác định tỷ số truyền

Tỷ số truyền chủ yếu được xác định bởi số lần khởi động trên trục vít (khởi động một lần, khởi động kép, v.v.). Một con sâu khởi động đơn có thể đạt được tỷ lệ giảm thiểu cao, thường dao động từ 1:10 đến 1:300 trong một giai đoạn.
Bằng cách thay đổi bước của trục vít hoặc tăng số lần khởi động, tốc độ đầu ra và tỷ số mô-men xoắn có thể được điều chỉnh linh hoạt.
3. Đặc điểm và ưu điểm của chuyển động

Do các trục không giao nhau và vuông góc nên bánh răng giun có thể đạt được mức giảm lớn và thay đổi hướng trong các ứng dụng bị giới hạn về không gian. Cấu trúc nhỏ gọn, độ ồn thấp và hoạt động trơn tru khiến chúng phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp.
Khả năng chịu tải cao và hệ số quá tải lớn mang lại hiệu suất vượt trội trong máy móc hạng nặng, thiết bị nâng hạ và các tình huống yêu cầu mô-men xoắn cao khác.
4. Yêu cầu về hiệu quả và bôi trơn

Sự tiếp xúc giữa bánh vít và bánh vít bị trượt, dẫn đến tổn thất ma sát tương đối cao; do đó, hiệu suất truyền tải thường dưới 50%.
Để giảm mài mòn và tích tụ nhiệt, cần có vật liệu có khả năng chịu mài mòn cao và dầu bôi trơn thích hợp để làm mát và giảm ma sát.
Tại sao bánh răng trục vít có hiện tượng tự khóa?
Đặc điểm tự khóa của WormGear
1.Điều kiện hình học để tự khóa

Tự khóa xảy ra khi góc dẫn (γ) của trục vít nhỏ hơn góc ma sát tương đương của bề mặt răng của bánh vít, tức là hệ số ma sát tĩnh (μ) thỏa mãn μ>tanγ. Trong điều kiện này, bánh vít không thể dẫn động giun quay ngược lại.
2. Ảnh hưởng của hệ số ma sát

Hệ số ma sát cao hơn (ví dụ: sắt trên sắt ≈0,3) giúp tăng cường khả năng tự khóa, trong khi các cặp vật liệu có độ ma sát thấp hoặc bề mặt được đánh bóng làm suy yếu khả năng này.
Trong thực tế, việc lựa chọn vật liệu, xử lý bề mặt và bôi trơn được sử dụng để điều chỉnh mức độ tự khóa.
3.Tự khóa tĩnh và động

Tự khóa tĩnh: Khi hệ thống ở trạng thái nghỉ, bánh vít không thể bị buộc phải quay vít, mang lại sự an toàn trong cơ cấu nâng.
Tự khóa động: Trong quá trình vận hành, nếu tải đột ngột dừng lại, bánh vít vẫn có thể giữ nguyên vị trí, ngăn chặn việc di chuyển lùi ngoài ý muốn; tuy nhiên, những cú sốc và rung động có thể làm hỏng khóa.
4. Cân nhắc về thiết kế và ứng dụng

Để đảm bảo khả năng tự khóa đáng tin cậy, các nhà thiết kế thường sử dụng trục vít khởi động đơn, giữ góc dẫn dưới khoảng 4° và chọn kết hợp vật liệu có hệ số ma sát cao.
Trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao và không cần tự khóa, trục khởi động nhiều trục hoặc góc dẫn lớn hơn được sử dụng để giảm ma sát và cải thiện hiệu suất truyền động.