Przekładnie hipoidalne THF, należące do grupy przekładni mechanicznych o osiach nierównoległych, okazują się idealnym zamiennikiem dla szeroko stsowanych w maszynach przekładni ślimakowych oraz przekładni stożkowych. Odznaczają się równomiernością przekazywania momentu obrotowego, nawet przy jego chwilowym zwiększeniu, odpornością na wgłębienia zmęczeniowe (pitting), cichobieżnością zachowując wysoką sprawność (do 96%).

Konstrukcja przekładni hipoidalnej THF umożliwia zastosowanie jej, bez zbędnych i kosztownych przeróbek mechanicznych, jako bezpośredniego zamiennika za przekładnie ślimakowe szeroko dostępne na rynku europejskim. Zachęcamy do zapoznania się z tą innowacyjną konstrukcją przekładni mechanicznej w niniejszym artykule.

W budowie maszyn szerokie zastosowanie znajdują układy napędowe. Zgodnie z definicją funkcjonującą w maszynoznastwie, napędami nazywa się urządzenia nadające ruch mechanizmowi lub maszynie, składające się ze źródła energii i elementu pośredniczającego w przekazywaniu tej energii od jej źródła do odbiornika. Jako źródło energii najczęściej stosowane są silniki (elektryczne, spalinowe, hydrauliczne itp.) o określonym rodzaju ruchu np. obrotowym, postępowo-zwrotnym itp. a elementem pośredniczącym najczęściej jest przekładnia mechaniczna.

Napęd powinien być dostosowany do rodzaju ruchu silnika i maszyny roboczej. Najbardziej popularnym ruchem występującym prawie we wszystkich maszynach roboczych jest ruch obrotowy.

Napęd mechaniczny służący do przenoszenia ruchu obrotowego z wału czynnego (napędzającego) na wał bierny (napędzany) nazywa się przekładnią mechaniczną. Podstawowym zadaniem przekładni mechanicznej jest przeniesienie enrgii z wału czynnego na wał bierny, a ponadto dokonanie zmiany wartości momentu obrotowego, prędkości i siły.

Potrzebę stosowania przekładni mechanicznych można uzasadnić następująco:

• w większości maszyn roboczych są potrzebne duże momenty obrotowe, co - przy określonej mocy - wymaga stosowania małych prędkości obrotowych, a tymczasem silniki budowane są na ogół jako wysokoobrotowe,
• dostępne są silniki niskoobrotowe, ale stosowanie silników o małej prędkości obrotowej jest ekonomicznie nieuzasadnione, gdyż są one większe, cięższe, mało efektywne i droższe,
• zakres regulacji prędkości obrotowych, niezbędnych w maszynach roboczych, jest najczęściej niemożliwy do osiągnięcia tylko przez samą zmianę prędkości obrotowej silnika stosując np. przemiennik częstotliwości,
• inne czynniki, które nie pozwalają na bezpośrednie połączenie silnika z maszyną roboczą, np. względy konstrukcyjne, bezpieczeństwo pracy, gabaryty silnika czy też wygoda obsługi maszyny.

Przekładnie zębate znajdują szerokie zastosowanie we wszystkich dziedzinach techniki i stanowią obecnie najliczniejszą i najbardziej rozpowszechnioną grupę przekładni mechanicznych. W budowie maszyn często są stosowane przekładnie ślimakowe. Tak dużą popularność zyskały nie tylko dzięki swoim cechom technicznym, ale także dzięki prostej budowie oraz korzystnemu stosunkowi ceny do przenoszonej mocy z wału czynnego na bierny. Słabą stroną przekładni ślimakowej w porównaniu do innych przekładni jest mniejsza sprawność, która maleje wraz ze wzrostem przełożenia.

W obecnych czasach, kiedy zwraca się uwagę na poprawę efektywności użytkowania energii elektrycznej, nie tylko ze względu na ekonomię, ale także na uwarunkowania prawne w tym zakresie (dyrektywy Unii Europejskiej z tzw. ekoprojektu), konieczne jest zastępowanie przekładni o niższej sprawności na przekładnie o wyższej sprawności.

Aby uniknąć, często kosztownych, przeróbek mechanicznych poszukuje się prostych i efektywnych rozwiązań. Najczęściej, zamiennika przekładni o niskiej sprawności poszukuje się w tej samej grupie przekładni, ale odznaczającym się innym rozwiązaniem technicznym.

Wracając do najbardziej popularnych przekładni ślimakowych, przekładnie te należą do grupy przekładni o osiach nierównoległych.

Przekładnie o osiach nierównoległych można podzielić na cztery rodzaje w zależności od wielkości przesunięcia osi, czyli tzw. przesunięcia hipoidalnego a (rysunek poniżej).

W zależności od przesunięcia osi a rozróżniamy cztery podstawowe rodzaje przekładni mechanicznych:

• przekładnie stożkowe, przesunięcie osi a=0
• przekładnie hipoidalne, przesunięcie osi a≤0,5R
• przekładnie spiroidalne, przesunięcie osi a>0,5R
• przekładnie śrubowe (ślimakowe), przesunięcie osi a=R (gdzie R - średnia długość tworząca stożka podziałowego koła).

Przekładnie mechaniczne sklasyfikowane w tej grupie cechują się:

• kątowym przeniesieniem momentu, najczęściej δ=90o
• stałym przełożeniem
• zwartą obudową
• wysoką kultura pracy napędu
• cichobieżnością
• sprawnością odwrotnie proporcjonalną do przesunięcia osi a i malejącą wraz z jego zwiększeniem

W tej grupie przekładni mechanicznych sprawność jest odwrotnie proporcjonalna do przesunięcia osi a i maleje wraz z jego zwiększeniem, stąd można wyciągnąć wniosek, że przekładnie stożkowe odznaczają się najwyższą sprawnością a przekładnie śrubowe (ślimakowe) najniższą. Idąc dalej, zauważymy, że przesunięcie osi a wpływa również na liczbę par zębów kół współpracujących. W przekładni śrubowej (ślimakowej) minimalna liczba par zębów będąca cały czas we współpracy z reguły nie jest mniejsza niż 2 (standardowo 3 i więcej w zależności od konstrukcji kół zębatych) a w przekładni stożkowej występuje tylko jedna para zębów bądąca cały czas we współpracy. Możemy również zauważyć, że dzięki zwiększeniu przesunięcia osi a zwiększa się konstrukcyjna możliwość zastosowania obustronnego podparcia zarówno wieńca zębatego zębnika jak i koła talerzowego, takiej możliwości konstrukcyjnej nie ma w przekładniach stożkowych, gdzie przesunięcie osi a=0.

Podsumowanie

Szukając możliwości zastąpienia używanej przekładni, która nie spełnia naszych wymagań technicznych związanych np. ze sprawnością przekładni, czy z małą zdolnością chwilowego zwiększenia obciążenia, należy w pierwszej kolejności sprawdzić przekładnie przynależne do danej grupy przekładni. Jeżeli używamy przekładni ślimakowej, która należy do grupy przekładni o osiach nierównoległych i zależy nam na wymianie jej ze względu na niską sprawność, możemy rozważyć możliwość zastosowania przekładni stożkowej, hipopidalnej lub spiroidalnej. Zawsze przy podejmowaniu takiej decyzji warto uwzględnić nie tylko parametry techniczne tych przekładni, ale również zasadność ekonomiczną, ponieważ może się okazać, że wymiana przekładni ślimakowej na przekładnię stożkową, gdzie konieczne są kosztowne przeróbki mechaniczne zyskując zaledwie kilka procent na sprawności, nie ma uzasadnienia ekonomicznego, gdyż okres zwrotu z tej inwestycji jest dłuższy niż żywotność nowo zainstalowanej przekładni mechanicznej.

W naszej ofercie posiadamy rozwiązanie, dzięki któremu, niskim nakładem sił i kosztów można wymienić swoje przekładnie ślimakowe na nowe przekładnie hipoidalne.

Czytaj więcej >>>