Snäck- och snäckväxelmekanismen används vanligtvis för att överföra rörelse och kraft mellan två korsande axlar. I mellanplanet är snäck- och snäckväxeln analoga med ett kugghjul och kuggstång, med snäckan som liknar en skruv till formen. Så, vad är arbetsprincipen för masken och maskväxeln?
I en typisk snäckväxelmekanism skär axlarna i en vinkel på 90 grader, där snäckan vanligtvis är den drivande komponenten. Utvändigt liknar snäckan en bult, medan snäckväxeln liknar en spiralcylindrisk växel. Under drift glider snäckhjulets kugghjul och rullar längs snäckans spiralformade yta. För att förbättra kontakten mellan kugghjulen görs snäckhjulet med en bågform längs tandbreddsriktningen som omsluter snäckan. På detta sätt är ingreppet mellan masken och maskhjulet en linjekontakt snarare än en punktkontakt.
Snäckväxellådan består av en snäckväxel och en snäckväxel, där snäckan i allmänhet är den drivande komponenten. Precis som trådar kan maskar ha höger- eller vänsterhänta spiraler, och snäckväxlingar kallas för höger- eller vänsterhänta snäckdrev. En mask med en enda spiralgänga kallas enstartsmask, vilket betyder att ett helt varv av masken resulterar i att snäckväxeln vrider sig med en tand. Om masken har två spiralformade gängor kallas det dubbelstartsmask, så ett helt varv av masken resulterar i att snäckväxeln vrider sig med två tänder.
Egenskaper för snäckväxellådor:
Högt utväxlingsförhållande:De kan uppnå ett mycket stort utväxlingsförhållande och är mer kompakta jämfört med korsande axelspiralutväxlingsmekanismer.
Linjekontakt:De ingripande tandytorna har linjekontakt, vilket ger mycket högre belastningskapacitet än korsande axelspiralväxelmekanismer.
Smidig drift:Snäckväxlar är likvärdiga med spiralformade transmissioner och involverar ingrepp med flera tänder, vilket resulterar i jämn transmission och lågt ljud.
Självlåsande:När snäckans ledningsvinkel är mindre än motsvarande friktionsvinkel för de ingripande kugghjulens tänder, har mekanismen självlåsande egenskaper. Detta möjliggör omvänd självlåsning, vilket innebär att masken kan driva maskhjulet, men maskhjulet kan inte driva masken. Till exempel i lyftmaskiner kan självlåsande snäckmekanismer ge säkerhetsskydd.
Låg effektivitet och högt slitage:Verkningsgraden är relativt låg på grund av den höga relativa glidhastigheten mellan de ingripande tänderna, vilket resulterar i betydande friktionsförlust och slitage. Hög glidhastighet orsakar också kraftigt slitage på tandytan och värmeutveckling. För att förbättra kylningen och minska slitaget används ofta högkvalitativa antislitagematerial och smörjning, vilket ökar kostnaden.
Stor axiell kraft:Masken utövar en betydande axiell kraft.
I snäckväxellådor inkluderar de vanliga fellägena för snäckhjulständer gropbildning, slitage, svetsning och kuggböjningsfrakturer. På grund av den låga verkningsgraden, höga glidhastigheterna och tendensen till värmealstring är svetsning och slitage vanligare. För att undvika svetsning och minska slitage måste material ha antifriktions-, slitstarka och anti-svetsningsegenskaper. Vanligtvis är maskar gjorda av kolstål eller legerat stål, med den spiralformade ytan värmebehandlad (t.ex. kylning och uppkolning) för att uppnå hög hårdhet (HRC 45–63), och sedan slipad eller finslipad för att öka lastkapaciteten. Snäckhjul är mestadels gjorda av brons, och ibland mässing eller gjutjärn för låghastighets, icke-kritiska transmissioner. För att förhindra svetsning och minska slitage bör bra smörjmetoder med antisvetsningstillsatser användas. Det finns inga mogna beräkningsmetoder för svetsning och slitage i snäckdrev. Kontaktspänningen på tandytan är en nyckelfaktor som orsakar ytsvetsning och slitage, så kontakthållfasthetsberäkningar förblir grundläggande. I vissa fall kan även tändernas böjhållfasthet behöva verifieras. Snäckväxlar kräver i allmänhet inga hållfasthetsberäkningar för tänderna, men det är nödvändigt att verifiera snäckaxelns styrka och styvhet. För slutna transmissioner bör termiska balansberäkningar utföras. Om termisk balansberäkning inte är tillfredsställande kan kylflänsar eller forcerad kylanordning läggas till ytterhöljet. Snäckväxellådor används vanligtvis i applikationer med korsande axlar, där höga utväxlingsförhållanden behövs, eller för överföring av relativt låg effekt eller intermittent arbete. När hög kraftöverföring krävs förbättras effektiviteten ofta genom att välja Z1=2–4. Dessutom, eftersom självlåsning sker med en mindre 1, används snäckväxlar ofta i lyftmaskiner som vinschar för säkerhetsskydd. De används också i stor utsträckning i verktygsmaskiner, bilar, instrument, metallurgimaskiner och andra maskiner eller utrustning på grund av minskningen av energiförbrukningen.
