Desain gigi heliks: Cara inovatif untuk meningkatkan kapasitas pengurangan beban

1. Prinsip dan Karakteristik Dasar Desain Gigi Heliks
Seperti namanya, permukaan gigi gigi heliks tidak tegak lurus terhadap sumbu, tetapi cenderung pada sudut tertentu. Desain ini terinspirasi oleh pengejaran ganda efisiensi transmisi dan kapasitas penahan beban. Desain bentuk gigi gigi heliks membuat meshing di antara gigi yang berdekatan tidak lagi menjadi kontak titik sederhana atau kontak garis, tetapi kontak permukaan yang lebih kompleks, dan saat roda gigi berputar, titik kontak akan secara bertahap bergerak di sepanjang permukaan gigi, membentuk efek kontak yang bergulir. Desain ini tidak hanya meningkatkan area kontak aktual dari permukaan gigi, tetapi juga secara efektif menyebarkan beban melalui kontak yang bergulir, mengurangi tekanan per satuan area, sehingga secara signifikan meningkatkan kapasitas penahan beban peredam.

2. Analisis komparatif desain gigi heliks dan memacu desain gigi
Dibandingkan dengan desain gigi taji tradisional, gigi heliks menunjukkan keunggulan yang signifikan dalam banyak aspek. Pertama, dalam hal kapasitas penahan beban, karakteristik kontak yang bergulir dari gigi heliks membuat distribusi beban lebih seragam, menghindari keausan permukaan gigi atau fraktur yang disebabkan oleh kelebihan beban lokal, sehingga dapat menahan beban yang lebih besar. Kedua, desain gigi heliks membantu mengurangi getaran dan kebisingan. Karena proses meshing gigi heliks lebih halus, dampak dan getaran berkurang, membuat peredam berjalan lebih lancar dan tingkat kebisingan berkurang secara signifikan. Selain itu, desain gigi heliks juga meningkatkan efisiensi transmisi. Karena peningkatan area kontak dan karakteristik kontak bergulir, kehilangan gesekan berkurang dan efisiensi transfer energi ditingkatkan.

3. Peningkatan kekuatan akar gigi dengan desain gigi heliks
Desain bevel tidak hanya mengoptimalkan keadaan kontak permukaan gigi, tetapi juga meningkatkan kekuatan akar gigi sampai batas tertentu. Dalam desain gigi lurus, akar gigi adalah area utama konsentrasi stres dan rentan terhadap stres lentur besar, yang mengakibatkan fraktur kelelahan. Desain gigi heliks mengubah arah gaya akar gigi, membuat distribusi tegangan lebih seragam dan mengurangi fenomena konsentrasi tegangan. Pada saat yang sama, sudut kemiringan gigi heliks membantu mengubah bagian dari beban menjadi gaya aksial, mengurangi tegangan lentur akar gigi, sehingga meningkatkan ketahanan kelelahan akar gigi dan lebih meningkatkan kapasitas pengurangan beban secara keseluruhan.

4. Aplikasi dan tantangan desain gigi heliks
Karena kinerjanya yang sangat baik, desain gigi heliks telah banyak digunakan dalam mesin berat, kedirgantaraan, pembangkit listrik tenaga angin dan bidang lainnya dengan beban tinggi dan persyaratan presisi tinggi. Namun, desain dan pembuatan gigi heliks juga menghadapi tantangan tertentu. Di satu sisi, permesinan presisi roda gigi heliks membutuhkan peralatan mesin presisi tinggi dan aliran proses yang kompleks, yang meningkatkan biaya produksi. Di sisi lain, penyesuaian meshing dan pemeliharaan roda gigi heliks relatif kompleks, membutuhkan tingkat keterampilan teknis dan keahlian yang lebih tinggi. Oleh karena itu, dalam aplikasi praktis, perlu untuk secara komprehensif mempertimbangkan efektivitas biaya, kesulitan teknis, dan kondisi kerja khusus untuk memilih desain heliks atau lurus secara wajar.