Zdjecie przymysłowej przekładni kątowej

Przekładnia kątowa, fachowo nazywa się przekładnią walcowo — stożkową, nazwę swą zawdzięcza ustawieniu osi silnika i osi wału zdawczego, które tworzą kąt 90°.

Dzięki takiemu rozwiązaniu powstaje korzystny układ zabudowy napędu, stosowany np. w przenośnikach taśmowych.

przekładnie kątowe

 

Specyfikacja

Moc mechaniczna na wejściu
0,22 - 150 kW

Moment obrotowy na wyjściu
150 - 14.000 Nm

Zakres przełożeń
5,4 - 1715

Konfiguracja wyjścia

  • wał zdawczy drążony z rowkiem wpustowym
  • wał zdawczy pełny z wpustem jednostronny lub dwustronny
  • wał zdawczy drążony gładki z pierścieniem zaciskowym
  • wał zdawczy drążony z wielowypustem wg DIN 5482
  • wał zdawczy drążony gładki z tulejami redukcyjnymi i pierścieniem zaciskowym

Mocowanie

  • na łapach
  • na kołnierzu
  • na wale z wykorzystaniem ramienia reakcyjnego

Opcje

  • blokada ruchu wstecznego

Konfiguracja wejścia

  • przyłącze kołnierzowe dla silników elektrycznych IEC lub NEMA
  • przyłącze kołnierzowe dla serwomotorów
  • zintegrowany silnik kompaktowy
  • wał wejściowy pełny z wpustem

Przekładnie mogą współpracować z silnikami elektrycznymi dowolnego producenta wyposażonymi w kołnierz IEC

 

Typ Moment [Nm]
A 05100
A 10150
A 20250
A 30390
A 35600
A 41850
A 501.500
A 552.000
A 602.800
A 705.000
A 808.000
A 9014.000
przekładnia kątowa

Przekładnie kątowe> w postaci połączenia przekładni stożkowej i walcowej zabudowanej na wspólnym korpusie (przekładnia walcowo-stożkowa).

Jak działa przekładnia kątowa?

Przekładnia kątowa oraz inne typy przekładni spotykamy wszędzie tam gdzie mamy silnik i odbiornik mocy, czyli maszynę przez silnik napędzaną. Przekładnie mechaniczne przenoszą moc zamieniając ruch obrotowy na obrotowy lub obrotowy na postępowy w zależności od rodzaju i w zależności od tego, jakie zadanie stawia przed nimi konstruktor. Biorąc pod uwagę pierwszy z wymienionych rodzajów (zamianę ruchu obrotowego na obrotowy) mamy przekładnie cierne, cięgnowe i zębate, które to ostatnie w tym artykule zostaną omówione szerzej. W grupie przekładni zębatych należy wyróżnić przekładnie walcowe i kątowe, które różnią się wzajemnym położeniem osi kół napędzającego i napędzanego. Dla przekładni walcowych osie kół są równoległe do siebie, a dla kątowych położone są pod kątem i ten kąt najczęściej wynosi 90 stopni. Wiąże się to z przeznaczeniem, czyli w jaki sposób odbiornik mocy umieszczony jest względem silnika.

Z działaniem przekładni bezpośrednio wiąże się zmiana prędkości obrotowej (wyrażonej w obrotach na minutę) oraz momentu (wyrażanego w niutonometrach), przy czym zmniejszenie prędkości powoduje wzrost momentu i odwrotnie. I tutaj dochodzimy do celu w jakim przekładnia zębata powstała, czyli dostosowanie obrotów i momentu do odbiornika mocy, ponieważ silnik rzadko kiedy zapewnia te dwa parametry takie, jakich oczekujemy na wyjściu. Stosunek prędkości obrotowych na wejściu i tej na wyjściu równa się przełożeniu i jednocześnie równa się ilorazowi liczby zębów na wyjściu i na wejściu, ale sprawa liczby zębów zostanie omówiona później. W tym miejscu należy omówic pojęcie mocy, o którym była mowa na samym początku. Mówiąc prosto stanowi ona iloczyn prędkości kątowej i momentu, przy czym prędkość kątową wyraża się w radianach na sekundę. A ponieważ nic w przyrodzie nie jest idealne to z przenoszeniem mocy (za pomocą przekładni również) wiążą się straty wynikające głównie z tarcia pomiędzy powierzchniami roboczymi zębów, które ze sobą współpracują. Jeżeli mamy straty w przenoszeniu mocy, to znaczy że część mocy zostanie utracona, a stanowi to w przypadku przekładni zębatej kilka procent. Jak wiadomo w przyrodzie nic nie ginie, tylko zmienia się w coś innego, a więc tarcie w przekładni generujące straty zamienia się w ciepło. Z pojęciem strat wiąże się pojęcie sprawności, która określa ile procent mocy wejściowej pojawi się na wyjściu przekładni.

Budowa przekładni kątowej

Teraz powróćmy do budowy przekładni a konkretnie koła zębatego, które składa się z wieńca, tarczy i piasty, przy czym wszystkie te części zwykle tworzą monolit wykonany z jednego materiału. Na wieńcu, który tworzy zewnętrzną część koła, nacięto zęby i łączy się on z piastę poprzez tarczę. Piasta służy osadzeniu koła na wale i jest ona jednocześnie ustalona na nim obrotowo najczęściej przy pomocy wpustu pryzmatycznego, tak aby można było przenieść moment z wału na koło lub odwrotnie. Dla zmniejszenia ciężaru w tarczy często wykonuje się otwory. Jeżeli średnica zewnętrzna koła jest niewiele większa od średnicy wałka to wyjątkowo wykonuje się wałek razem z zębnikiem (czyli napędzającym kołem zębatym) w taki sposób, że tworzą one jeden nierozerwalny element. Po prostu w materiale, z którego toczy się wałek, następnie nacina się zęby.

Szczególnej uwagi wymaga kształt zęba a dokładnie zarys jego boku i to najprościej będzie wytłumaczyć na przykładzie koła przekładni walcowej. W tym miejscu wielokrotnie spotykamy się z określeniem zarys ewolwentowy. Prosto wówiąc ewolwenta stanowi krzywą, która powstaje poprzez odwijanie nici z koła zasadniczego, a na końcu tej nici znajduje się ołówek rysujący tę ewolwentę. Tutaj pojawiają się określenia koło zasadnicze, koło podziałowe oraz moduł. Koło podziałowe jest takim kołem, na którego obwodzie szerokość zęba i szerokość wrębu między kolejnymi zębami będzie równa. Koło zasadnicze ma średnicę kilka procent mniejszą od koła podziałowego. Moduł określa wielkość zęba i dla zębów normalnych (gdy współczynnik wysokości zęba wynosi 1) jest odległością od koła podziałowego do najwyższego punktu zęba. Liczba zębów małego koła (zazwyczaj tego napędzającego) rzadko kiedy spada poniżej 17, ponieważ w przeciwnym wypadku mogłyby wystąpić problemy technologiczne podczas ich obróbki.

W tym miejscu powracamy do pojęcia przekładni stożkowej i walcowej, które różnią się wzajemnym położeniem wałków wejściowego i wyjściowego (oraz co za tym idzie kształtem zębów kół). Oba typy przekładni mogą tworzyć zestawienie zwane przekładnią wielostopniową - w tym przypadku dwustopniową, czyli wałek wyjściowy jednej z przekładni stanowi wałek wejściowy drugiej. Tak naprawdę to co otrzymujemy, to przekładnia kątowa złożona z dwóch stopni w jednej obudowie gdzie pierwsza przekładnia napędza drugą drugi stopień. W takim zestawieniu całkowite przełożenie przekładni stanowi iloczyn przełożeń obu stopni czyli przekładni pierwszej razy druga. I teraz można by się zastanowić nad celem łączenia dwóch przekładni w jeden zespół - przecież to samo przełożenie możnaby osiągnąć za pomocą jednej przekładni o większym przełożeniu - ale tu się pojawia problem, ponieważ duże przełożenie oznacza małą liczbę zębów na kole napędzającym i dużą na napędzanym a za tym idą znaczne średnice i znaczne wymiary całej przekładni. Z tego względu przełożenia pojedynczych stopni przekładni wahają się od około 2 i rzadko przekraczają 4,5. Wobec tego skonstruowanie przekładni kątowej w postaci złożenia stożkowa-walcowa daje jednocześnie 2 korzyści: zmianę kierunku napędu o 90 stopni dzięki przekładni kątowej i mniejsze wymiary za sprawą przekładni dwustopniowej.

Przełożenie takiego dwustopniowego zespołu może sięgać od 9 do 14. W takim zespole na wejściu zwykle występuje przekładnia stożkowa, a więc na wałku wejściowym zamontowano koło napędzające przekładni stożkowej. Na wałku pośrednim zamontowano koło napędzane przekładni stożkowej i koło napędzające przekładni walcowej, oraz w końcu na wałku wyjściowym przekładni walcowej mamy koło napędzane przekładni walcowej. Wielokrotnie taka przekładnia występuje w zestawieniu z silnikiem i nosi wtedy nazwę - motoreduktor.  

Przekładnia kątowa

Przekładnia kątowa> do mieszadeł

Przekładnie kątowe znajdują kolejne zastosowania w mieszadłach, które stosuje się powszechnie w rolnictwie, przemyśle chemicznym, papierniczym, farmaceutycznym, spożywczym i w oczyszczalniach ścieków. Układ napędowy, czyli motoreduktor plus przekładnia kątowaznajduje się na górze zbiornika, w którym ma zachodzić określony proces technologiczny. Napędza on pionowy wał o określonej długości, na którego końcu ...
Przekładnia kątowa

Przekładnia kątowa> stosowana w przenośnikach, gdzie układ kątowy ogranicza wymiar szerokości w miejscu zabudowy napędu.

Przekładnie kątowe znajdują szereg zastosowań a jednym z głównych są urządzenia transportowe na przykład przenośniki taśmowe, ale tutaj zamiast przekładni dwustopniowych często stosuje się trzystopniowe, dla większego przełożenia i w wyniku tego otrzymujemy na wyjściu mniejszą prędkość. W takiej konfiguracji mamy do czynienia z dwiema przekładniami walcowymi i jedną stożkową, tak aby odwrócić napęd o 90 sto...