Schneckenantrieb
Schneckengetriebe (oder Schneckengetriebesätze) sind rechtwinklige Antriebe und werden in Spindelhubgetrieben verwendet, bei denen die Eingangswelle im rechten Winkel zur Hubschraube steht. Andere Formen von Winkelgetrieben sind Kegelräder und Hypoidgetriebe. Schneckenantriebe erfüllen die Anforderungen vieler Systeme und bieten ein kompaktes Mittel zur Verringerung der Geschwindigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung des Drehmoments. Sie eignen sich daher ideal für den Einsatz in Spindelhubsystemen, z. B. bei Hebegeräten, bei denen ein hohes Übersetzungsverhältnis den Antrieb durch einen kleinen Motor erfordert.
Ein Schneckenantrieb besteht aus einem Schneckenrad und einem Schneckengetriebe, auch Schneckenschraube oder einfach Schnecke genannt. Das Schneckenrad ähnelt in seinem Aussehen einem Stirnradgetriebe. Das Schneckenrad hat im Allgemeinen die Form einer Schraube mit einem Flankenwinkel von 20 Grad. Das Schneckengetriebe kann je nach Untersetzungsverhältnis des Zahnradsatzes eingängig oder mehrgängig sein. Die Schnecke hat eine relativ geringe Anzahl von Gängen auf einem kleinen Durchmesser und das Schneckenrad eine große Anzahl von Zähnen auf einem großen Durchmesser. Diese Kombination bietet einen breiten Übersetzungsbereich von typischerweise 4:1 bis 300:1.
Der geringe Wirkungsgrad eines Schneckenantriebs eignet sich für Anwendungen, die eher einen intermittierenden als einen kontinuierlichen Einsatz erfordern. Die Ineffizienz des Schneckenantriebs entsteht durch den Gleitkontakt zwischen den Zähnen. Um die erzeugte Wärme abzuleiten und die Verschleißrate zu reduzieren, muss eine geeignete und ausreichende Schmierung angewendet werden. Für eine lange Lebensdauer besteht das Schneckenrad aus einsatzgehärtetem Stahl mit geschliffener Oberfläche und das Schneckenrad besteht häufig aus Bronze oder Gusseisen. Gegebenenfalls kommen auch andere Materialkombinationen zum Einsatz und bei leichten Anwendungen kommen moderne nichtmetallische Werkstoffe zum Einsatz.
Schneckengetriebebaugruppe
Mehrgängige Gewinde und Selbsthemmung
Oftmals ist es erforderlich, dass sich ein Schraubensystem (wie das eines Spindelhubgetriebes) nicht „rückwärts dreht“, wenn die Haltekraft aufgehoben und eine axiale Last ausgeübt wird. In diesen Situationen wird üblicherweise ein eingängiges Gewinde verwendet, da der flachere Steigungswinkel eine größere Reibung zwischen den Gewindegängen verursacht und in der Regel ausreicht, um ein Abrutschen zu verhindern. Ein solches System wird als selbsthemmend bezeichnet. Dies setzt ein statisch belastetes System mit geringen oder keinen Vibrationen voraus, da dies dazu führen kann, dass der Reibungswinkel überwunden wird und sich die Kombination löst. Bei Systemen, die Vibrationen ausgesetzt sind, wird empfohlen, einen Verriegelungsmechanismus oder eine Bremse einzusetzen, um ein Zurückfahren zu verhindern.
Wenn Selbsthemmung keine Anforderung eines Systems ist, aber eine höhere Übersetzungsgeschwindigkeit erforderlich ist, kann ein mehrgängiger Thread verwendet werden. Dies bedeutet, dass am Schraubenschaft mehrere Gewindeformen entstehen.
Einzelstart-Thread:Ein einzelnes spiralförmiges Gewinde, das um einen Schraubenkörper herum geformt ist. Bei jeder 360-Grad-Umdrehung der Schraube verschiebt sich die Form axial um die Steigung eines Gewindegangs. Dieser hat den gleichen Wert wie die Tonhöhe. Bei einem eingängigen Gewinde sind Steigung und Steigung gleich.
Doppelstart-Thread:Zwei Fadenformen. Während einer 360-Grad-Umdrehung bewegen sich die Formen axial um die kombinierte Steigung von zwei Gewindegängen. Der Vorsprung beträgt das Zweifache der Tonhöhe.
Dreifachstart-Thread:Drei Fadenformen. Während einer 360-Grad-Umdrehung bewegen sich die Formen axial um die kombinierte Steigung von drei Gewindegängen. Der Vorsprung beträgt das Dreifache der Tonhöhe.
Ein mehrgängiges Gewinde hat einen steileren Steigungswinkel, was zu einer geringeren Reibung zwischen den Gewindegängen führt und daher weniger wahrscheinlich ist, dass ein solches System selbsthemmend ist. Daraus folgt, dass eine steilere Spirale eine schnellere Verschiebung entlang des Gewindes ermöglicht, dh ein Artikel mit einem mehrgängigen Gewinde kann mit weniger Umdrehungen angezogen werden als ein Artikel mit einem eingängigen Gewinde.
