Snäckhjul och snäckskruv bildar en växel med axlar i 90° vinkel. Fördelen med att använda snäckhjul är att utväxlingen i ett steg kan vara stor. Utväxlingsförhållandet beror på snäckhjulets kuggtal och antalet ingångar.
Standardsnäckhjul och
snäckskruvar
- Moduler: 0,5–2,0
- Kuggtal: Max 100 st
- Ingångar: 1 eller 2
- Axelavstånd: 8,5–87,5 mm
- Utväxlingar: 7,5:1–100:1
- Material: Snäcka i stål, hjul i brons
Precisionssnäckhjul och
snäckskruvar
- Moduler 1,0–4,0
- Snäcka i stål, hjul i mässing eller
hjul med nav av stål och kuggar i tennbrons - Kuggtal max 47 st
- 1–8 ingångar
- Axelavstånd 30–120 mm
- Utväxlingar 4,63:1–47:1
Snäckhjulet är konstruerat enligt samma regler som det cylindriska kugghjulet. Snäckan som är en ändlös skruv har en eller flera ingångar. Den löper mot ett hjul, vars kuggar är formade efter snäckans gänga. Effekten överförs från snäckan till hjulet, varför det är snäckan som är drivande. För varje varv som snäckan roterar, vrider sig hjulet en vinkel, vilket motsvarar antalet kuggar som snäckan har gängor. Snäckans flankvinkel är normalt 30°.
Utväxlingsförhållande
| i |
=
|
n1/n2 = Z/g |
| n1 |
=
|
Snäckans varvtal |
| n2 |
=
|
Hjulets varvtal |
| Z |
=
|
Hjulets kuggantal |
| g |
=
|
Snäckans gängantal |
| α |
=
|
Snäckans stigningsvinkel, tgα = kuggdelning / (π • Do) |
| m |
=
|
Modul = kuggens topphöjd = k |
| t |
=
|
Kuggdelning = 3,14 • m |
| do |
=
|
Hjulets delningsdiameter = Z • m |
| dk |
=
|
Hjulets ytterdiameter = (Z + 2)m |
| Do |
=
|
Snäckans delningsdiameter = Dk – 2m |
| Dk |
=
|
Snäckans ytterdiameter = Do + 2m |
| h |
=
|
Snäckans gängdjup = 2,166 • m |
| A |
=
|
Centrumavståndet = (do+Do)/2 |
Exempel
Vi skall konstruera en snäckväxel med utväxlingsförhållande 40:1. Delningen skall utföras enligt modul 1,5 och snäckskruvens ytterdiameter skall vara 28 mm.
| t |
=
|
3,14 • 1,5 = 4,710 mm |
| do |
=
|
40 • 1,5 = 60 mm |
| Dk |
=
|
28 mm |
| Do |
=
|
28 – (2 • 1,5) = 25 mm |
| h |
=
|
2,166 • 1,5 = 3,249 mm |
| tgα |
=
|
4,710/(3,14 • 25) = 0,060 mm |
| A |
=
|
(60 + 25)/2 = 42,50 mm |
Verkningsgrad
Snäckväxelns totala verkningsgrad η kan delas upp i lagrens verkningsgrad η1 och snäckans verkningsgrad ηs.
| η |
=
|
η1 • ηs |
| ηs |
=
|
tgα/t(α+ϖ) |
| η1 |
=
|
0,97 – 0,98 för kul- och nållager |
| η1 |
=
|
0,92 – 0,95 för glidlager |
| ϖ |
=
|
Friktionsvinkeln (tgϖ = µ) |
Vid val av friktionskoefficienten µ gäller följande:
| µ |
=
|
0,1 – 0,2 för gjutjärn mot gjutjärn obearbetade kuggar |
| µ |
=
|
0,02 – 0,03 för härdad och slipat stål mot brons |
Sambandet mellan verkningsgraden η, friktionskoefficienten µ och stigningsvinkeln α.
Anm. Verkningsgraden ökar endast obetydligt vid en stigningsvinkel över 20°–25°.
