Caratteristiche, applicazioni e considerazioni sulla selezione del riduttore a vite senza fine a doppio avvolgimento

Come tipo di apparecchiatura emergente per la trasmissione di potenza, riduttori a vite senza fine a doppio avvolgimento sono stati ampiamente adottati negli ultimi anni per applicazioni quali macchinari di sollevamento, piccoli argani, nastri trasportatori e chiuse di fiumi, grazie a vantaggi quali rapporti di trasmissione elevati, prestazioni eccellenti e basso costo.

Riduttori a vite senza fine a doppio involucro sono anche i prodotti core della SGR. In questo articolo introdurremo le caratteristiche, le applicazioni e le considerazioni sulla selezione dei riduttori a vite senza fine a doppio involucro.

Che aspetto ha un riduttore a vite senza fine a doppio involucro?

Un riduttore a vite senza fine a doppio avvolgimento è costituito principalmente da una vite senza fine e da una ruota elicoidale; tipicamente, l'angolo tra i due assi che si intersecano è di 90° e l'unità viene utilizzata per trasmettere movimento e potenza tra questi alberi non paralleli e non intersecanti. Il verme funge da elemento trainante; in termini di aspetto, la vite senza fine ricorda un bullone, mentre la ruota elicoidale assomiglia molto ad un ingranaggio cilindrico elicoidale.

La vite senza fine è un ingranaggio caratterizzato da uno o più fili elicoidali che ingranano con una ruota elicoidale per formare una coppia di ingranaggi per assi non paralleli e non intersecanti. La sua superficie primitiva può essere cilindrica, conica o toroidale. Durante il funzionamento, i denti della ruota elicoidale scivolano e rotolano lungo la superficie elicoidale della vite senza fine. A prima vista, sembra una vite che aziona un grande ingranaggio.

Tuttavia, è importante notare che il funzionamento di a riduttore a vite senza fine a doppio avvolgimento non è un'azione standard di innesto degli ingranaggi; piuttosto, coinvolge i fili che guidano l'ingranaggio.

Caratteristiche di un riduttore a vite senza fine a doppio involucro

Quando il motore fa ruotare la vite senza fine ad alta velocità, le filettature elicoidali sulla vite senza fine, agendo come una vite, spingono continuamente contro i denti dell'ingranaggio a vite senza fine, facendolo ruotare lentamente attorno al proprio asse. Sono necessarie molte rotazioni della vite senza fine per azionare l'ingranaggio a vite senza fine attraverso una singola rotazione; questa riduzione della velocità si traduce in un aumento della coppia.

Tuttavia, a differenza delle trasmissioni a ingranaggi standard, che coinvolgono principalmente l'attrito volvente combinato con una piccola quantità di attrito radente, le trasmissioni a vite senza fine si basano quasi interamente sull'attrito radente durante il funzionamento. Di conseguenza, i riduttori della vite senza fine tendono a generare calore significativo e a subire una notevole usura.

I riduttori a vite senza fine a doppio inviluppo possiedono le seguenti caratteristiche:

• Offrono un elevato rapporto di trasmissione a stadio singolo, tipicamente compreso tra 10:1 e 100:1; nei meccanismi di indicizzazione per la trasmissione di potenza, questo rapporto può superare 1.500:1.
• L'azione di ingranamento prevede il contatto della linea, consentendo la trasmissione di una potenza sostanziale.
• Sono protetti da una struttura compatta, funzionamento regolare e bassi livelli di rumore.

Perché i riduttori a vite senza fine a doppio inviluppo sono indispensabili

I riduttori a vite senza fine a doppio involucro custodiscono una caratteristica unica che non si trova in altri tipi di riduttori: la capacità autobloccante.

Ciò significa che quando l'angolo di anticipo della vite senza fine è inferiore all'angolo di attrito equivalente tra gli ingranaggi, il gruppo presenta un autobloccaggio all'inversione di marcia; in altre parole, la vite senza fine può azionare la ruota elicoidale, ma la ruota elicoidale non può azionare la vite senza fine.

Questa caratteristica è essenziale per i meccanismi di sollevamento. Ad esempio, in applicazioni quali piattaforme di sollevamento, paranchi elettrici, attuatori di valvole e letti di sollevamento medicali, l'utilizzo di un riduttore epicicloidale o di un riduttore per camper comporterebbe la caduta libera del carico a causa della rotazione inversa durante un'interruzione di corrente. Al contrario, un riduttore a vite senza fine a doppio avvolgimento si bloccherebbe in posizione, garantendo una sicurezza assoluta.

Le principali aree di applicazione dei riduttori a vite senza fine a doppio involucro, tra cui gru, carriponte, ascensori, montacarichi, piattaforme rotanti e giostre dei parchi di divertimento, dimostrano ulteriormente l'importanza di questa caratteristica.

Quando si seleziona un riduttore a vite senza fine, è necessario considerare i seguenti fattori:

Bilanciamento del rapporto di riduzione e dell'efficienza

I riduttori a vite senza fine a doppio avvolgimento funzionano in base all'attrito radente. I loro rapporti di riduzione variano tipicamente da 5:1 a 100:1; maggiore è il rapporto di riduzione, minore è l'angolo di attacco e minore è l'efficienza. Quando si sceglie un riduttore a vite senza fine a doppio invito è necessario considerare sia il rapporto di riduzione che il rendimento per scegliere un modello che soddisfi i requisiti per entrambi i parametri.

Inoltre, per il funzionamento a lungo termine, è necessario prendere in considerazione le misure di dissipazione del calore, come l'installazione di ventole o sistemi di raffreddamento dell'olio o la scelta di un alloggiamento in ghisa dotato di alette di raffreddamento.

Prestare attenzione ai materiali e ai processi produttivi dei riduttori a vite senza fine a doppio avvolgimento.

I materiali e i processi produttivi sono fattori critici che determinano le prestazioni dei riduttori a vite senza fine a doppio avvolgimento. I principali produttori utilizzano in genere acciaio legato (come 20CrMnTi) per la vite senza fine e bronzo allo stagno (ZCuSn10P1) o bronzo all'alluminio per l'ingranaggio a vite senza fine, materiali che offrono eccellenti proprietà di riduzione dell'usura e dell'attrito. I componenti vengono sottoposti a cementazione, tempra e rettifica per ottenere elevata durezza e resistenza all'usura duratura, con conseguente elevata efficienza di trasmissione e lunga durata.

Al contrario, se la ghisa viene sostituita al materiale dell'ingranaggio a vite senza fine nei prodotti di qualità inferiore, la durata utile viene notevolmente ridotta.

Chiarire le effettive condizioni operative dell'applicazione.

I riduttori a vite senza fine a doppio involucro capacità autobloccanti che migliorano efficacemente la sicurezza meccanica; di conseguenza, vengono spesso utilizzati in apparecchiature che richiedono sollevamento, inclinazione, inversione o attivazione di cancelli, come montacarichi, sistemi di parcheggio automatizzati, ascensori per palcoscenici, saracinesche e posizionatori di saldatura.

Quando si seleziona un riduttore a vite senza fine a doppio avvolgimento, se l'unità è destinata al sollevamento, all'inclinazione o al mantenimento della posizione (ad esempio, in piattaforme di sollevamento o cancelli), la sua capacità di autobloccaggio è un fattore critico. Inoltre, poiché i riduttori a vite senza fine offrono una resistenza agli urti inferiore rispetto ai riduttori epicicloidali, è necessaria un'attenta considerazione se l'applicazione prevede carichi d'urto.

Garantire la compatibilità per quanto riguarda la coppia di uscita e la configurazione di montaggio.

I riduttori a vite senza fine a doppio involucro sono adatti principalmente per applicazioni a bassa velocità e coppia elevata. Prima della selezione, verificare che la coppia di uscita effettiva soddisfi il seguente criterio: Coppia di uscita effettiva ≤ Coppia di uscita nominale × Fattore di servizio (il fattore di servizio è determinato dal tipo di carico, generalmente compreso tra 1,2 e 2,0).

Inoltre, la maggior parte dei produttori tradizionali utilizza design modulari per i riduttori a vite senza fine, offrendo varie possibilità di montaggio come il montaggio su piedini, il montaggio a flangia e il montaggio ad albero cavo. Poiché queste unità presentano tipicamente un'uscita ad angolo retto, è essenziale verificare la compatibilità con il layout dell'apparecchiatura. Inoltre, è necessario prestare attenzione alle specifiche dell'interfaccia, come le dimensioni dell'estensione dell'albero, le specifiche della chiavetta e la spaziatura dei fori della flangia, per evitare problemi di installazione in loco.

Seleziona un produttore affidabile di riduttori a vite senza fine a doppio involucro

Iniziare dalla fonte scegliendo un produttore affidabile e affidabile può risparmiare molti problemi. Se il riduttore a vite senza fine a doppio involucro è destinato all'uso in apparecchiature specializzate, come imbarcazioni marine, ascensori o macchinari di sollevamento, è consigliabile verificare se il produttore possiede le certificazioni di settore pertinenti; ad esempio, le applicazioni marittime richiedono idealmente la certificazione del Registro marittimo russo della navigazione (RS). (Autore, SGR, Angie Zhang)

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