クォーターターンギアボックスは、効率的なトルク増幅とセルフロック機能をどのように実現しますか？

トルク増幅：伝送比設計の機械的論理
aのトルク増幅関数 クォーターターンギアボックス ワームギアとワームギアの伝送比設計に基づいています。そのコアフォーミュラは次のとおりです。
出力トルク=入力トルク×伝送比
伝送比は、ワームヘッドの数（Z1）とワームギア歯の数（Z2）によって決定されます。
伝送比I = Z2 / Z1
たとえば、ワームヘッドの数が1（シングルスタートワーム）で、ワームギア歯の数が50の場合、透過率は50：1で、入力トルクは50n・mの入力トルクを2500n・mに増幅できます。ワームギア歯の数を調整することにより、5：1から100：1のトルク増幅範囲を柔軟に実現できます。

伝送比設計のエンジニアリングプラクティス
小さな伝送比（5：1-20：1）：伝送効率と応答速度を考慮に入れる必要があるバルブやゲートなどの光負荷条件に適しています。
大きなトランスミッション比（20：1-100：1）：クレーンやウインチなどの重荷シナリオで使用され、ワー​​ムギアのベアリング能力を強化する必要があります。
たとえば、原子力発電所のバルブ制御では、ギアボックスは高温および高圧媒体の影響に耐える必要があります。大きなトランスミッション比の設計により、バルブの開閉を正確に制御できます。

セルフロック関数：ヘリックス角最適化の機械的原理

1。セルフロック特性の機械的性質

ワームギアのセルフロック関数は、ヘリックス角（λ）と摩擦角（φ）の関係に由来します。ヘリックス角が摩擦角よりも小さい場合、ワームホイールはワームを逆転させず、セルフロックを形成します。その数学的表現は次のとおりです。

λ<φ
摩擦角は、材料摩擦係数（μ）によって決定されます。

φ= arctan（μ）

たとえば、ブロンズワームギアとスチールワームの摩擦係数は約0.1であり、摩擦角5.7°に対応するため、ヘリックス角はセルフロックを達成するためにこの値よりも小さくする必要があります。

2。セルフロック関数のエンジニアリングアプリケーション
反逆的保護：エレベーターやクレーンなどのシーンでは、セルフロック機能により、重力や外力のために負荷が反対方向に移動するのを防ぐことができ、事故を避けます。
ポジショニングの精度の向上：CNC工作機械とロボットジョイントでは、セルフロック機能により、伝送クリアランスを排除し、ポジショニングの精度を±0.01mmに改善できます。
たとえば、船のステアリングシステムでは、ギアボックスのセルフロック機能により、舵の刃が過酷な海の状態で安定したままで、ヨーを避けることができます。

材料とプロセスのイノベーション：高効率伝送のサポート
1。ワーム材料：高強度合金鋼の消光プロセス
トルク伝達のコアコンポーネントとして、ワームは高いストレスと摩耗に耐える必要があります。典型的な材料は40crnimoaであり、治療を消した後、58-62HRCの硬度と1000mPa以上の引張強度に達する可能性があります。消光プロセスは、急速な冷却を通じてマルテンサイト構造を形成し、材料の硬度と耐摩耗性を大幅に改善します。

2。ワームギア材料：ブロンズ合金の衝撃吸収特性
ワームギア材料は、耐摩耗性と衝撃吸収の両方を考慮に入れる必要があります。 Tin Bronze（Zcusn10pb1）は、その高い引張強度（≥300mpa）と低摩擦係数（0.05-0.1）のために最初の選択肢です。その衝撃吸収特性は、銅マトリックスの塑性変形能力に由来し、衝撃エネルギーを吸収し、振動ノイズを減らすことができます。

3。プロセスイノベーション：研削と潤滑の相乗的な最適化
ワーム研削：CBN研削ホイールは、スーパーファイン研削に使用され、歯表面の粗さRA≤0.4μmにより、メッシュの精度が保証されます。
潤滑システム：オイルミスト潤滑と強制潤滑の組み合わせにより、摩擦係数を0.03未満に減らすために安定したオイル膜が形成されます。
たとえば、風力発電ギアボックスでは、ワームギアの潤滑設計により、トランスミッション効率が97％以上に増加する可能性があります。

アプリケーションシナリオ：産業用バルブからハイエンド機器まで
1。産業用バルブ制御
石油、化学物質、電力などの産業では、1四分の一ターンのギアボックスが駆動するバルブは、高温および高圧媒体の影響に耐える必要があります。そのトルク増幅関数は、バルブが迅速に開閉することを保証し、そのセルフロック特性が媒体が流れるのを防ぎます。たとえば、原子力発電所の冷却水システムでは、ギアボックスは300°Cの高温で安定して動作する必要があります。

2。ヘビーデューティトランスミッションシステム
クレーン、ウィンチ、その他のシナリオでは、ギアボックスは数十トンの負荷に耐える必要があります。その大きな伝送比の設計は、モータートルクを何千ものニュートンメーターに増幅することができ、セルフロック関数は誤って荷重が落ちるのを防ぎます。たとえば、ポートクレーンでは、ギアボックスの寿命は10年を超える必要があります。

3。ハイエンド機器フィールド
非常に高い精度と信頼性を必要とする航空宇宙やロボット工学などのフィールドでは、ギアボックスのセルフロック特性と位置決めの精度が重要になります。たとえば、衛星姿勢制御システムでは、ギアボックスは真空環境で±0.001°の位置決め精度を維持する必要があります。