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Berechnung der Durchbiegung einer Schneckenwelle

In this report, we’ll go over how to compute the deflection of a worm gear’s worm shaft. We will also examine the characteristics of a worm gear, which includes its tooth forces. And we will include the important qualities of a worm equipment. Go through on to understand more! Listed here are some factors to think about before getting a worm equipment. We hope you appreciate studying! Right after studying this post, you may be nicely-geared up to pick a worm equipment to match your needs.

Berechnung der Schneckenwellendurchbiegung

Das Hauptziel der Berechnungen ist die Ermittlung der Schneckendurchbiegung. Schnecken werden zum Antrieb von Zahnrädern und mechanischen Bauteilen verwendet. Diese Art von Getriebe nutzt eine Schnecke. Der Schneckendurchmesser und die Anzahl der Zähne werden schrittweise in die Berechnung eingegeben. Anschließend wird eine Tabelle mit passenden Optionen auf dem Bildschirm angezeigt. Nach dem Ausfüllen der Tabelle können Sie mit der eigentlichen Berechnung fortfahren. Sie können auch die Energieparameter ändern.
Die maximale Durchbiegung der Schneckenwelle wird mithilfe der Finite-Faktor-Methode (FEM) berechnet. Die Konstruktion umfasst verschiedene Parameter, wie z. B. die Abmessungen der Bauteile und die Randbedingungen. Die Simulationsergebnisse werden mit den entsprechenden analytischen Werten verglichen, um die maximale Durchbiegung zu ermitteln. Das Ergebnis ist eine Tabelle, die die maximale Durchbiegung der Schneckenwelle anzeigt. Die Tabellen können Sie unten herunterladen. Dort finden Sie auch weitere Informationen zu den verschiedenen Berechnungsmethoden für die Durchbiegung und den zugehörigen Programmen.
Die Berechnungsmethode nach DIN EN 10084 basiert auf einer gehärteten, zementierten Schnecke aus 16MnCr5. Alternativ können Sie DIN EN 10084 (CuSn12Ni2-C-GZ) und DIN EN 1982 (CuAl10Fe5Ne5-C-GZ) verwenden. Die Schneckenstirnbreite kann dann entweder manuell oder mithilfe der Fahrzeugvorschlagsfunktion eingegeben werden.
Common strategies for the calculation of worm shaft deflection provide a excellent approximation of deflection but do not account for geometric modifications on the worm. Although Norgauer’s 2021 approach addresses these problems, it fails to account for the helical winding of the worm enamel and overestimates the stiffening effect of gearing. A lot more refined approaches are necessary for the productive design and style of thin worm shafts.
Schneckengetriebe zeichnen sich im Vergleich zu anderen mechanischen Bauteilen durch geringe Geräuschentwicklung und Vibrationen aus. Allerdings ist ihr Verschleiß häufig durch den Verschleiß des weicheren Schneckenrades begrenzt. Die Durchbiegung der Schneckenwelle hat einen wesentlichen Einfluss auf Geräuschentwicklung und Verschleiß. Berechnungsverfahren für die Schneckengetriebedurchbiegung sind in ISO/TR 14521, DIN 3996 und AGMA 6022 beschrieben.
Das Schneckengetriebe kann mit einem präzisen Übersetzungsverhältnis ausgelegt werden. Die Berechnung erfordert die Aufteilung des Übersetzungsverhältnisses auf mehrere Stufen im Getriebe. Eingangsparameter der Kraftübertragung beeinflussen die Getriebeeigenschaften sowie das Material des Schneckengetriebes. Um eine optimale Leistung zu erzielen, muss das Material des Schneckengetriebes den jeweiligen Anforderungen entsprechen. Das Schneckengetriebe kann als selbsthemmendes Getriebe ausgeführt sein.
Das Schneckengetriebe umfasst viele Komponenten. Die Hauptursachen für die gesamten elektrischen Verluste sind die axialen Massen und die Lagerverluste an der Schneckenwelle. Daher werden verschiedene Lagerkonfigurationen untersucht. Eine Art umfasst Festlager und Gleitlager, die andere Kegelrollenlager. Schneckengetriebe werden hinsichtlich der Verwendung von Festlagern bzw. Gleitlagern betrachtet. Die Bewertung von Schneckengetrieben beinhaltet auch die Untersuchung der X-Anordnung und des vierstufigen Lagerkontakts.

Einfluss der Zahnkräfte auf die Biegesteifigkeit eines Schneckengetriebes

Die Biegesteifigkeit eines Schneckengetriebes hängt von den Zahnkräften ab. Mit steigender elektrischer Leistungsdichte verbessern sich die Zahnkräfte, was jedoch auch zu einer erhöhten Durchbiegung der Schneckenwelle führt. Die daraus resultierende Durchbiegung kann den Wirkungsgrad, die Belastbarkeit und das NVH-Verhalten beeinflussen. Kontinuierliche Verbesserungen bei Bronzewerkstoffen, Schmierstoffen und der Fertigungsqualität haben es Herstellern von Schneckengetrieben ermöglicht, immer höhere Leistungsdichten zu erzielen.
Standardisierte Berechnungsverfahren berücksichtigen den Stützeinfluss der Verzahnung auf die Schneckenwelle. Freitragende Schneckenräder werden dabei jedoch nicht berücksichtigt. Auch die Verzahnungsposition bleibt unberücksichtigt, es sei denn, die Welle verläuft neben dem Schneckenrad. Der Fußdurchmesser wird zwar als gleicher Biegedurchmesser angenommen, die Stützwirkung der Schneckenverzahnung wird dabei jedoch außer Acht gelassen.
Es wird ein allgemeines System zur Abschätzung des Beitrags der Zahneingriffsfläche zur Schwingungsanregung vorgestellt. Die Ergebnisse sind auf jedes Zahnrad mit einem bestimmten Eingriffsmuster anwendbar. Ingenieuren wird empfohlen, verschiedene Eingriffsstrategien zu untersuchen, um genauere Ergebnisse zu erzielen. Eine Möglichkeit zur Prüfung von Zahneingriffsflächen besteht in der Verwendung eines Finite-Elemente-Programms zur Spannungs- und Vernetzungsberechnung. Diese Software berechnet die Zahnbiegespannungen unter dynamischer Belastung.
Die Wirkung von Zahnbürsten und Schmiermitteln auf die Biegesteifigkeit lässt sich durch Erhöhung des Spannungswinkels des Schneckenpaares erzielen. Dadurch können die Zahnbiegespannungen im Schneckengetriebe reduziert werden. Eine weitere Methode ist die Durchführung einer lastbelasteten Zahnkontaktprüfung (CCTA). Diese wird auch zur Bewertung von nicht angepassten ZC1-Schneckengetrieben eingesetzt. Die mit dieser Methode erzielten Ergebnisse finden gängige Anwendung bei verschiedenen Getriebearten.
In this study, we located that the ring gear’s bending stiffness is highly motivated by the tooth. The chamfered root of the ring gear is larger than the slot width. Thus, the ring gear’s bending stiffness differs with its tooth width, which boosts with the ring wall thickness. Moreover, a variation in the ring wall thickness of the worm gear leads to a higher deviation from the design specification.
Um den Einfluss der Zähne auf die Biegesteifigkeit eines Schneckengetriebes zu verstehen, ist die Kenntnis der Zahnwurzelform unerlässlich. Evolventenzahnschmelz ist anfällig für Biegespannung und kann unter starker Belastung brechen. Eine Zahnbruchuntersuchung kann dies aufdecken, indem die Zahnwurzelform und die Biegesteifigkeit bestimmt werden. Die Optimierung der Zahnwurzelform direkt am Endprodukt minimiert den Biegedruck im Evolventenzahnschmelz.
Der Einfluss der Zahnkräfte auf die Biegesteifigkeit eines Schneckengetriebes wurde mithilfe der CZPT-Spiralkegelrad-Testanlage untersucht. Dabei wurden mehrere Zähne eines Spiralkegelrads mit Dehnungsmessstreifen instrumentiert und bei Drehzahlen von Stillstand bis 14.400 U/min analysiert. Die Versuche wurden mit elektrischen Leistungen bis zu 540 kW durchgeführt. Die Ergebnisse wurden mit einer dreidimensionalen Finite-Elemente-Analyse verglichen.

Eigenschaften von Schneckengetrieben

Worm gears are unique kinds of gears. They function a range of characteristics and programs. This write-up will look at the qualities and advantages of worm gears. Then, we will take a look at the common apps of worm gears. Let’s get a look! Just before we dive in to worm gears, let us review their capabilities. Ideally, you will see how functional these gears are.
A worm gear can obtain huge reduction ratios with minor energy. By incorporating circumference to the wheel, the worm can significantly boost its torque and lower its pace. Conventional gearsets need numerous reductions to obtain the same reduction ratio. Worm gears have fewer shifting components, so there are less locations for failure. Nevertheless, they can’t reverse the path of power. This is simply because the friction amongst the worm and wheel helps make it extremely hard to move the worm backwards.
Worm gears are commonly used in elevators, hoists, and lifts. They are specifically beneficial in applications the place stopping speed is crucial. They can be integrated with smaller brakes to guarantee security, but shouldn’t be relied upon as a major braking program. Generally, they are self-locking, so they are a good option for numerous applications. They also have many positive aspects, including elevated effectiveness and security.
Schneckengetriebe sind so konstruiert, dass sie ein bestimmtes Untersetzungsverhältnis erzielen. Sie werden üblicherweise zwischen der Ein- und Ausgangswelle eines Motors und einer Last angeordnet. Die beiden Wellen sind oft in einem Winkel zueinander angeordnet, um eine korrekte Ausrichtung zu gewährleisten. Die Teilung der Schneckenräder entspricht den Abmessungen des Gehäuses. Der Mittenabstand des Getriebes und der Schneckenwelle bestimmt die Teilung. Bei radialer Anordnung der Zahnräder ist beispielsweise ein reduzierter Außendurchmesser erforderlich.
Worm gears’ sliding contact lowers performance. But it also makes certain tranquil operation. The sliding action restrictions the efficiency of worm gears to thirty% to fifty%. A number of techniques are released herein to lessen friction and to make great entrance and exit gaps. You are going to quickly see why they are this kind of a flexible choice for your demands! So, if you’re thinking about buying a worm equipment, make sure you read this article to find out far more about its traits!
Eine Ausführungsform einer Schneckenvorrichtung ist in den Abbildungen 19 und 20 dargestellt. Eine alternative Ausführungsform des Programms verwendet einen einzelnen Motor und eine einzelne Schnecke 153. Die Schnecke 153 treibt ein Getriebe an, das einen Arm 152 bewegt. Der Arm 152 wiederum bewegt die Linsen-/Spiegelanordnung 10 durch Änderung des Höhenwinkels. Die Motorsteuerung 114 verfolgt anschließend den Höhenwinkel der Linsen-/Spiegelanordnung 10 relativ zur Referenzposition.
Schneckenrad und Schnecke bestehen beide aus Stahl. Messing-Schneckenräder und -Schneckenräder sind jedoch aus Messing gefertigt, einem gelben Metall. Die Auswahl an Schmierstoffen ist hier flexibler, allerdings sind die Additive aufgrund des gelben Metalls eingeschränkt. Kunststoff-auf-Stahl-Schneckengetriebe kommen üblicherweise bei leichten Belastungen zum Einsatz. Der verwendete Schmierstoff hängt von der Kunststoffart ab, da viele Kunststoffe auf die in herkömmlichen Schmierstoffen enthaltenen Kohlenwasserstoffe reagieren. Daher ist ein reaktionsarmes Schmiermittel erforderlich.