דלג לתוכן
In English
A gear with teeth cut at an angle, giving smoother, quieter meshing but generating axial thrust.
הסבר
זווית השן יוצרת כוח צירי, ולכן צריך מסבים שיכולים לשאת אותו, למשל מסב זוויתי או מסב חרוטי. גלגל משופע כפול (Herringbone) מבטל את הכוח הצירי.
מה זה אומר בפועל
בגלגל משופע רואים שיניים אלכסוניות, בזווית טיפוסית של ≈15°–30°. בכל רגע יש יותר שיניים במגע מאשר בגלגל ישר, והמגע מתחיל בקצה אחד של השן ומתקדם לאורכה. שני גלגלים שמשתלבים על צירים מקבילים צריכים זווית שווה בכיוונים מנוגדים: אחד ימני ואחד שמאלי.
למה זה חשוב
- רעש ורעידות נמוכים בהרבה במהירויות גבוהות.
- כושר נשיאה גבוה יותר באותו רוחב, כי העומס מתחלק על יותר שיניים.
- הבחירה הסטנדרטית ברוב תיבות ההילוכים התעשייתיות ובממסרות רכב.
בעיות נפוצות ופתרונות
- שכחה של הכוח הצירי → המסבים נכשלים או הגלגל זז על הגל; מחשבים כוח צירי ≈ כוח היקפי × tan(זווית ההליקס), ובוחרים מסבים וקיבוע צירי מתאימים.
- זוג גלגלים עם אותו כיוון הליקס על צירים מקבילים → לא ישתלבו; מציינים כיוון ימני או שמאלי בשרטוט.
- בלבול בין מודול נורמלי למודול רוחבי → קוטר ומרחק צירים שגויים; כותבים במפורש לאיזה מודול הכוונה.
- בזוויות הליקס גדולות ההחלקה בין השיניים גדלה → יותר חום; בודקים את הסיכה ואת הנצילות.
איפה משתמשים
- תיבות הילוכים תעשייתיות
- ממסרות רכב
- מדחסים וטורבינות
- מכונות כלים
- ממסרות פלנטריות שקטות
- משאבות גלגלי שיניים
נוסחאות ונתונים הנדסיים
קוטר פסיעה
d = mn · z / cos βכוח היקפי
Ft = 2000 · T / dכוח צירי
Fa = Ft · tan βכוח רדיאלי
Fr = Ft · tan αn / cos β| mn | מודול נורמלי (מודול הכלי) | mm |
| z | מספר שיניים | – |
| β | זווית ההליקס | ° |
| d | קוטר פסיעה | mm |
| T | מומנט על הגלגל | N·m |
| Ft, Fa, Fr | כוח היקפי, צירי ורדיאלי | N |
| αn | זווית לחץ נורמלית (20°) | ° |
ערכים מקובלים
- זווית הליקס מקובלת≈ 8°–20°
- נצילות לזוג גלגלים≈ 0.98–0.99
- זווית לחץ נורמליתαn = 20°
דוגמה: גלגל עם mn = 2, 30 שיניים ו־β = 15°: d = 2 · 30 / cos 15° ≈ 62.1 mm. במומנט 100 N·m: Ft ≈ 3220 N, Fa ≈ 863 N ו־Fr ≈ 1213 N. את הכוח הצירי צריכים לקלוט המסבים.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
