Jakie są podstawy projektowania przekładni ślimakowych?
Konstrukcja przekładni ślimakowej obejmuje jedno koło śrubowe, którego zęby tworzą segmenty helisy, oraz inny element podobny do śruby. Element podobny do śruby jest znany jako ślimak, a jego gwinty zwykle tworzą kompletną helisę. Ten ślimak jest zwykle używany do napędzania koła zębatego, które może zapewnić duży moment obrotowy. W większości przypadków próba użycia koła zębatego do obrócenia robaka spowoduje zablokowanie zębów. Obie te podstawy projektowania przekładni ślimakowych można wykorzystać w gałkach strojenia instrumentów strunowych, które zapewniają moment obrotowy niezbędny do wyciągnięcia nauczonych strun, a następnie automatycznie blokują się, aby utrzymać je w ten sposób.
Koła zębate śrubowe przypominają koła zębate czołowe, ale mają zęby ustawione po przekątnej. Ze względu na zakrzywiony charakter przekładni, każdy ząb przypomina odcinek wycięty z helisy. Tradycyjne zestawy śrubowe wykorzystują dwa koła zębate, chociaż konstrukcja przekładni ślimakowej jest wariantem, który tego nie robi. Zamiast tego używają jednego spiralnego koła zębatego i cylindra lub pręta z gwintowanym gwintem. Ten robak może mieć pojedynczy ząb, który owija się wokół obwodu tylko raz, dwa zęby, które rozciągają się na całej długości jak zwykła śruba lub cokolwiek pomiędzy.
Główną zaletą konstrukcji przekładni ślimakowej jest to, że można uzyskać duży moment obrotowy w porównaniu z innymi przekładniami śrubowymi. Przełożenia przekładni zębatych dla zestawów śrubowych są zwykle ograniczone do około 10: 1, a zestawy przekładni ślimakowych mogą osiągnąć stosunek do 500: 1. Ze względu na naturę konstrukcji przekładni ślimakowej każdy pełny obrót ślimaka przesuwa koło zębate tylko o jeden ząb, więc redukcja przekładni jest technicznie ograniczona tylko przez liczbę zębów napędzanego koła zębatego. Przekładnia napędzana z 12 zębami dawałaby stosunek 12: 1, jeden ze 120 zębami miałby stosunek 120: 1 i tak dalej.
Kolejną podstawową konstrukcją przekładni ślimakowej jest sposób, w jaki zestawy samoczynnie się blokują. Wiele zestawów przekładni ślimakowych ma zęby na kole zębatym, które mają bardzo mały kąt wyprzedzenia, co oznacza, że są bliskie 90-stopniowym zębom równoległym, takim jak można znaleźć na normalnych zębatkach, zamiast ostrych zębów ukośnych używanych przez koła zębate śrubowe. Jeśli koło zębate ma mały kąt wyprzedzenia, wówczas będzie ono miało tendencję do blokowania się zębów zębnika zamiast obracania go. W niektórych przypadkach jest to pożądany rezultat, który można wykorzystać na korzyść urządzenia. To działanie blokujące może zapobiec niepożądanemu ruchowi układu z powodu sił zewnętrznych działających na koło zębate, takich jak napięty sznurek lub grawitacja.