Srovnání vlastností přímého a šikmého ozubení planetových převodovek |
Neděle, 20. leden 2013 | ||||
V následujícím článku přinášíme srovnání různých technologií používaných v planetových převodovkách z hlediska ozubení. Často totiž není úplně zřejmé, co je pro danou aplikaci vhodnější, přičemž ozubení planetových kol má zásadní význam na parametry celé planetové převodovky.
Jelikož výrobce APEX Dynamics využívá jak přímého tak i šikmého ozubení, můžeme tedy objektivně posoudit rozdíly těchto technologií. Šikmé ozubení je obecně mnohem náročnější na výrobu jak z pohledu strojního vybavení, tak i inspekce. I přesto je ale toto ozubení mnohem častěji využíváno především v aplikacích, kde je kladen důraz na přesnost a velké zatížení. Šikmé ozubení má následující přednosti oproti konvenčnímu přímému ozubení:
Pro převodovky Apex Dynamics se šikmým ozubením je poměr mezi nominálním, maximálním akceleračním a nouzovým stop momentem 100 /180 /300%. U převodovek s přímým ozubením je tento poměr 100/160/200%. Tudíž bezpečnostní faktor je u převodovek s přímým ozubením o 30 procent nižší než u převodovek se šikmým ozubením. Dle těchto poměrů se udávají katalogové hodnoty jednotlivých momentů. Je tedy na první pohled velmi matoucí, která z porovnávaných převodovek má lepší parametry (přenosové momenty). Proto jeden pohled dovnitř převodovky vypoví o všem! Na druhé straně přináší použití šikmého ozubení v planetových převodovkách komplikace z hlediska axiálních sil, které šikmé ozubení vyvozuje. Matematicky je tato axiální síla 2% ze zatížení na zubech. Proto je nutno použít kvalitnější ložiska. Apex Dynamics používá kombinaci kuličkových a rolničkových ložisek pro kompenzaci těchto sil. Ložiska jsou spočítána na standardní dobu životnosti mezi 20-30 000 hodinami a navíc umožňují daleko větší radiální zatížení a klopné momenty. Všechny tyto skutečnosti předurčují převodovky se šikmým ozubením pro ty nejnáročnější aplikace jakými jsou: obráběcí stroje, tiskařské stroje, medicínská technika a mnoho dalších.
Příklad:
Pro návrh planetové převodovky vycházejme ze stop momentu 100Nm.
V katalogu u převodovky se šikmým ozubením najdete hodnoty:
jmenovitý moment je 100Nm/3=33,3 Nm
rozběhový moment je 100Nm/3*1.8= 60 Nm.
V katalogu u převodovky s přímým ozubením najdete hodnoty:
jmenovitý moment je 100Nm/2=50 Nm
rozběhový moment je 100Nm/2*1.6= 80 Nm.
Na první pohled by se mohlo zdát, že převodovky s přímým ozubením mají lepší parametry. Jak jsme již psali výše je to přesně obráceně, tudíž je nutno se dívat na parametry udávané v katalogu s velkou obezřetností.
Podívejme se nyní na hodnoty z druhé strany. Dvě převodovky mají shodný nominální moment 100Nm, který většinou najdete nejjednodušeji ve všech katalozích. U převodovky se šikmým ozubením najdete hodnoty:
rozběhový moment je 100Nm*1.8=180Nm
nouzový stop moment je 100Nm*3=300Nm.
U převodovek s přímým ozubením najdete hodnoty:
rozběhový moment je 100Nm*1.6=160Nm
nouzový stop moment je 100Nm*2=200Nm.
|