Ormstasjon - Worm drive

For databehandling "WORM-stasjon", se Skriv en gang les mange .
Orm og ormehjul

En ormdrift er et girarrangement der en orm (som er et tannhjul i form av en skrue ) griper inn i et ormehjul (som i utseende ligner et tannhjul ). De to elementene kalles også snekkeskrue og snekkedrev . Terminologien forveksles ofte av upresis bruk av begrepet ormutstyr for å referere til ormen, ormehjulet eller ormdriften som en enhet.

Ormstasjonen eller "endeløs skrue" ble oppfunnet av enten Archytas of Terentum, Apollonius of Perga eller Archimedes , den siste var den mest sannsynlige forfatteren. Ormestasjonen dukket opp senere i det indiske subkontinentet , til bruk i bomullsruller , under Delhi-sultanatet i det trettende eller fjortende århundre.

Som andre girordninger kan en snekkedrift redusere rotasjonshastigheten eller overføre høyere dreiemoment . En orm er et eksempel på en skrue , en av de seks enkle maskinene . En av de største fordelene med ormdrivenheter er at de kan overføre bevegelse i 90 grader. Ormen i ormstasjonen kan ha én eller flere starter. Hver hel 360-graders sving av en enstartsorm fremfører hjulet med en tann. For en flerstartsorm, tilsvarer girreduksjonen antall tenner på hjulet delt på antall starter på ormen. Både ormen og hjulet skyver og ruller, kommer til spill under tannhjulets sammenkobling. Glidekontakten dominerer ved høye reduksjonsforhold. Mye varme produseres på grunn av friksjon mens du skyver, noe som begrenser effektiviteten til ormstasjoner til 30 til 90 prosent. Ormen og hjulet er laget av forskjellige metaller for å minimere friksjon og tap av effektivitet.

Forklaring

Snekkehjul med 4-start snekke og svelget girhjul

En girkasse designet med snekke- og snekkehjul er betydelig mindre enn den som er laget av vanlige tannhjul , og har drivaksene 90 ° i forhold til hverandre. Med en enkelt-start orm, for hver 360 ° omdreining av skruen, snekkehjulet fremskritt med bare en tann. Derfor, uavhengig av ormens størrelse (fornuftige konstruksjonsgrenser til tross), er girforholdet "størrelsen på ormehjulet - til - 1" . Gitt en enstartsorm, reduserer et 20-tanns ormhjul hastigheten med forholdet 20: 1. Med tannhjul må et tannhjul på 12 tenner matche et tannhjul med 240 tenner for å oppnå det samme 20: 1-forholdet. Derfor, hvis den diametriske stigningen (DP) for hvert tannhjul er den samme, så er snekkearrangementet betydelig mindre i forhold til den fysiske størrelsen på tannhjulet på 240 tann til tannhjulet med 20 tannhjul.

En kontrabass har snekkegir som tuning mekanismer

Typer

Det er tre forskjellige typer tannhjul som kan brukes i en ormstasjon.

Den første er ikke-strukket ormstasjoner. Disse har ikke hals eller spor som er maskinert rundt omkretsen av ormen eller ormehjulet. Den andre er ormstasjoner med en strupe, hvor snekkhjulet strupes. Den siste typen er dobbeltstengede ormstasjoner, som har begge gir i strupen. Denne typen utstyr kan støtte den høyeste belastningen.

En omsluttende (timeglass) orm har en eller flere tenner, og øker i diameter fra midtpartiet mot begge ender.

Ormutstyr med dobbel innhylling består av innhyllende ormer parret med ormhjul som er helt innhyllet. Det er også kjent som globoidal orm giring.

Retning for overføring

I motsetning til med vanlige gir, er overføringsretningen (inngangsaksel mot utgangsaksel) ikke reversibel når du bruker store reduksjonsforhold. Dette skyldes større friksjon mellom ormen og ormehjulet, og er spesielt utbredt når en enstartsorm (en spiral) orm brukes. Dette kan være en fordel når det er ønskelig å eliminere muligheten for at utgangen driver inngangen. Hvis en flerstartsorm (flere spiraler) brukes, reduseres forholdet tilsvarende, og bremseeffekten til en orm og et ormehjul må kanskje diskonteres, siden hjulet kan være i stand til å drive ormen.

Ormstasjonskonfigurasjoner der hjulet ikke kan drive ormen kalles selvlåsende . Om en snekkedrev er selvlåsende, avhenger av blyvinkelen, trykkvinkelen og friksjonskoeffisienten.

applikasjoner

En ormdrev som styrer en port. Portens posisjon endres ikke når den er satt

Tidlig i det 20. århundre biler før introduksjonen av servostyring, hadde effekten av en flat eller utblåsning på et av forhjulene en tendens til å trekke styremekanismen mot siden med det flate dekket. Bruken av en ormdrev reduserte denne effekten. Videre utvikling av snekkedrev førte til resirkulering av kulelager for å redusere friksjonskrefter, som overførte en viss styringskraft til hjulet. Dette hjelper kjøretøyets kontroll og reduserer slitasje som kan forårsake vanskeligheter med å styre nøyaktig.

Ormstasjoner er et kompakt middel for å redusere hastigheten betydelig og øke dreiemomentet. Små elektriske motorer har generelt høy hastighet og lavt dreiemoment; tillegg av en ormdrev øker bruksområdet som det kan være egnet for, spesielt når ormdrevets kompakthet vurderes.

Ormstasjoner brukes i presser , valsverk , transportteknikk , maskiner for gruveindustrien, på ror og sirkelsager . I tillegg er fresehoder og rotasjonsbord plassert med høypresisjons dupleks snekkestasjoner med justerbart tilbakeslag . Ormstasjoner brukes i mange applikasjoner med heis / heis og rulletrapp, på grunn av deres kompakte størrelse og ikke-reversibilitet.

I seilskutetiden var innføringen av en ormdrev for å kontrollere roret et betydelig fremskritt. Før introduksjonen styrte en tautrommedrev roret. Grovt hav kunne bruke kraften på roret, og ofte krevde flere menn å styre fartøyet - noen drivverk hadde to hjul med stor diameter, slik at opptil fire mannskaper kunne betjene roret.

Lastebilens sluttdrift på 1930-tallet

Ormstasjoner har blitt brukt i noen få bakdrevne bakaksler (men ikke differensialet ). De benyttet seg av at ormen var helt øverst eller helt nederst på differensialkronhjulet. På 1910-tallet var de vanlige på lastebiler; for å få mest mulig klaring på gjørmete veier ble ormen plassert på toppen. På 1920-tallet brukte firmaet Stutz dem på bilene sine; for å ha en underetasje enn konkurrentene, var ormen plassert på bunnen. Et eksempel på rundt 1960 var Peugeot 404 . Ormdrevet beskytter kjøretøyet mot tilbakeslag. Denne evnen har i stor grad falt fra favør på grunn av de høyere enn nødvendige reduksjonsforholdene.

Et nyere unntak fra dette er Torsen- differensialen, som bruker ormehjul og planetorm, i stedet for skråstilling av konvensjonelle åpne differensialer. Torsen differensialer er mest fremtredende kjennetegnet i Humvee og noen kommersielle Hummer biler, og som en senterdifferensial i noen all-wheel drive systemer, for eksempel Audi 's quattro . Svært tunge lastebiler, for eksempel de som brukes til å bære tilslag , bruker ofte en ormdrevdifferensial for styrke. Ormdrevet er ikke så effektivt som et hypoidgir , og slike lastebiler har alltid et veldig stort differensialhus, med et tilsvarende stort volum girolje , for å absorbere og spre den opprettede varmen.

Ormstasjoner brukes som innstillingsmekanisme for mange musikkinstrumenter, inkludert gitarer , kontrabasser , mandoliner , bouzoukier og mange banjoer (selv om de fleste avanserte banjoer bruker planetgir eller friksjonspinner). En innstilling av ormstasjonen kalles et maskinhode .

Ormstasjoner av plast brukes ofte på små batteridrevne elektriske motorer, for å gi en ytelse med lavere vinkelhastighet (færre omdreininger per minutt) enn motoren, som fungerer best med ganske høy hastighet. Dette motorormdrevet systemet brukes ofte i leker og andre små elektriske enheter.

En ormstasjon brukes på slangeklemmer av typen jubileum eller jubileumsklemmer. Strammeskruens sneglegjenger går i inngrep med spaltene på klembåndet.

Av og til er en snekkestasjon designet for å kjøre i revers, noe som resulterer i at snekkakselen snur seg mye raskere enn inngangen. Eksempler på dette kan sees i noen hånddrevet sentrifuger , smed smie blåser , eller vinden guvernør i en musikalsk eske .

En multistart snekkedrev som kjøres i revers for å drive en håndsveivblåser

Venstre- og høyreorm

Helical og ormen handness

Et høyre spiralutstyr eller høyre orm er en der tennene vrir seg med klokken når de trekker seg tilbake fra en observatør som ser langs aksen. Betegnelsene, høyre og venstre, er de samme som i den veletablerte praksis for skruegjenger, både utvendige og innvendige. To eksterne spiralformede gir som opererer på parallelle akser, må være av motsatt hånd. Et internt spiralformet tannhjul og tannhjulet må være av samme hånd.

Et venstre spiralutstyr eller en venstre orm er en der tennene vrir seg mot klokken når de trekker seg tilbake fra en observatør som ser langs aksen.

Produksjon

Snekkhjulene blir først stukket for å grove tennene, og deretter hobbet de til de endelige dimensjonene.

Se også

Referanser

Bibliografi

Eksterne linker