Pregled polžastih zobnikov: vrste, proizvodni procesi in materiali

Polžni zobnikiso bistveni sestavni del mehanskih sistemov, znani po prenosu visokega navora, gladkem delovanju in samozapornih lastnostih. Ta članek raziskuje vrste polžastih zobnikov, njihove proizvodne postopke in materiale, uporabljene v njihovi konstrukciji.

Vrste polžastih zobnikov
Polžasti zobniki so običajno razvrščeni v naslednje kategorije glede na njihovo zasnovo in uporabo:

1. Enojni ovojni polžasti zobniki

Ti so sestavljeni iz cilindričnega polža, ki se zajeta s konkavnim polžastim kolesom.
Pogosto se uporablja v aplikacijah z zmerno obremenitvijo, kot so tekoči trakovi in ​​dvigala.
2. Polžasti zobniki z dvojnim ovojom

Tako polž kot polžasto kolo imata ukrivljene površine, kar zagotavlja večjo kontaktno površino.
Zaradi večje nosilnosti in učinkovitosti so idealne za težke aplikacije.
3. Polžasti zobniki brez ovoja

Ima preprosto zasnovo s točkovnim stikom med polžem in kolesom.
Uporablja se v lahkih in nizkoenergetskih aplikacijah.

Prilagojeni polžasti zobniki

Zasnovan za posebne potrebe, kot so visoka natančnost ali nenavadne konfiguracije.
Pogost v robotiki, letalstvu in specializiranih strojih.
Proizvodni procesi
Učinkovitost in zanesljivost polžastih zobnikov sta močno odvisna od njihove natančnosti izdelave. Ključni procesi vključujejo:

1. Rezanje in obdelava

Polžasto orodjeso običajno izdelani z rezkanjem, navojem ali rezkanjem.
Polžasta kolesa so pogosto obrobljena ali oblikovana tako, da ustrezajo profilu polža.
2. Brušenje

Za visoko natančne aplikacije se brušenje uporablja za doseganje strožjih toleranc in bolj gladkih površin.
Zmanjšuje trenje in povečuje učinkovitost.
3. Toplotna obdelava

Črvi so toplotno obdelani, da povečajo trdoto površine, izboljšajo odpornost proti obrabi in življenjsko dobo.
Običajne obdelave vključujejo naogljičenje, nitriranje ali indukcijsko kaljenje.

4. Ulivanje ali kovanje

Polžasta kolesa so pogosto uliti ali kovani, da oblikujejo svojo osnovno obliko pred strojno obdelavo.
Primerno za velikoserijsko proizvodnjo.
5. Končna obdelava in kontrola kakovosti

Postopki, kot sta poliranje in površinski premaz, zagotavljajo nemoteno delovanje in odpornost proti koroziji.
Standardi nadzora kakovosti, kot sta ISO in AGMA, zagotavljajo doslednost in natančnost.

Materiali za polžaste zobnike
Izbira materiala za polžasta gonila je ključnega pomena za njihovo vzdržljivost in zmogljivost:

1.Material za črve

Običajno izdelan iz kaljenega jekla ali legiranega jekla.
Visoka trdnost teh materialov omogoča, da črvi prenesejo znatne obremenitve in obrabo.
2. Material polžnega kolesa

Pogosto izdelani iz mehkejših kovin, kot so bron, medenina, legirano jeklo, nerjavno jeklo ali lito železo.
Mehkejši material zmanjšuje obrabo polža, hkrati pa ohranja učinkovit prenos navora.
3. Napredni materiali

Polimeri in kompozitni materiali se uporabljajo v lahkih ali hrupno občutljivih aplikacijah.
Ti materiali postajajo vse bolj priljubljeni v avtomobilski industriji in industriji zabavne elektronike.
4. Površinski premazi

Premazi, kot sta fosfatiranje ali teflon, se uporabljajo za izboljšanje mazanja, zmanjšanje trenja in podaljšanje življenjske dobe zobnikov.

Proizvodni procesi: rezkanje polžastega kolesa in rezkanje gredi, brušenje

Rezkanje polžnega kolesa

Rezkanje je primarna metoda izdelave polžastih koles, ki omogoča natančno rezanje zob zobnikov. Rezalnik kuhalne plošče, zasnovan tako, da se ujema s profilom navoja polža, se vrti proti surovcu kolesa s sinhronizirano hitrostjo. Ta postopek zagotavlja natančno geometrijo zob, visoko proizvodno učinkovitost in dosledno kakovost. Rezkanje je primerno za vrsto materialov, vključno z bronom, medenino in litino, ki se običajno uporabljajo v polžastih kolesih. Napredni CNC rezkalni stroji lahko dosežejo ozke tolerance in so idealni za uporabo z visoko natančnostjo.

Rezkanje gredi Brušenje

Gredi, kot so polži ali pogongredi, se običajno strojno obdelajo z rezkanjem in brušenjem, da se doseže želena oblika in končna površina.

1. Rezkanje: Navoji ali utori gredi so izrezani s pomočjo CNC ali običajnih rezkalnih strojev. Ta postopek oblikuje steblo in ga pripravi za fino končno obdelavo.
2. Brušenje: Natančno brušenje sledi rezkanju, izboljšanju površinske obdelave in zagotavljanju strogih toleranc za gladko delovanje. Ta korak je ključen za zmanjšanje trenja in obrabe v visoko zmogljivih sistemih.

Oba procesa zagotavljata, da komponente izpolnjujejo stroge specifikacije za vzdržljivost, natančnost in učinkovitost mehanskih sistemov.

Polžasta gonila so nepogrešljiva v panogah, kot so avtomobilska, vesoljska in strojna, zaradi svoje zmožnosti natančnega obvladovanja visokih obremenitev. Razumevanje njihovih vrst, proizvodnih procesov in zahtev po materialih pomaga proizvajalcem in inženirjem oblikovati zanesljive in učinkovite sisteme. Z razvojem tehnologij se pričakuje, da bodo inovacije v proizvodnji in znanosti o materialih še izboljšale zmogljivost polžastega orodja in razširile njihovo uporabo.