Dorongan aksial pada gearbox heliks menciptakan tekanan yang tidak perlu pada bantalan, mengurangi efisiensi, dan dapat menyebabkan kegagalan dini—tetapi Anda dapat menghilangkannya sepenuhnya dengan pendekatan desain yang tepat. Gaya samping ini terjadi karena gigi gearbox heliks dipotong miring, menyebabkan sebagian torsi penggerak mendorong gearbox di sepanjang porosnya, alih-alih hanya memutarnya.
Gearbox Heliks Ganda dan Herringbone
Gearbox heliks ganda menghilangkan gaya dorong aksial dengan menggunakan dua set gigi cermin yang membentuk huruf V, dengan masing-masing bagian menghasilkan gaya yang sama besar dan berlawanan arah yang saling meniadakan. Bayangkan seperti dua gearbox heliks yang saling membelakangi—satu bergigi kiri dan satu bergigi kanan—dipasang pada hub gearbox yang sama.
Kedua bagian yang berlawanan saling mendorong di bagian dalam, sehingga gearbox mentransmisikan torsi tanpa menciptakan gaya lateral bersih pada bantalan. Ini berarti Anda dapat menggunakan bantalan radial standar alih-alih bantalan dorong yang mahal, dan Anda bahkan dapat meningkatkan sudut heliks untuk pengoperasian yang lebih halus tanpa perlu khawatir tentang beban dorong.
Susunan Pasangan Gearbox Heliks yang Berlawanan
Anda dapat meredam gaya dorong aksial tanpa gearbox heliks ganda yang mahal dengan menyusun pasangan gearbox heliks tunggal standar dengan arah heliks berlawanan secara cerdas. Pendekatan ini memanfaatkan gaya dorong dari satu gearbox untuk mengimbangi gaya dorong dari gearbox lain, sehingga mencapai keseimbangan melalui desain sistem, alih-alih komponen khusus.
- Set Perlengkapan Back-to-BackPasang dua gearbox heliks tunggal dengan tangan yang berlawanan pada poros yang sama, dengan satu gearbox kiri dan satu gearbox kanan yang mentransmisikan torsi yang sama. Gearbox kiri mendorong poros ke satu arah sementara gearbox kanan mendorongnya ke arah yang berlawanan, sehingga menghasilkan gaya dorong bersih nol. Pengaturan ini bekerja seperti gearbox heliks ganda tetapi menggunakan komponen heliks tunggal standar yang lebih murah dan lebih mudah diproduksi.
- Heliks Berlawanan dalam Gearbox Multitahap: Ganti arah heliks antar tahap sehingga gaya dorong dari satu tahap reduksi menetralkan gaya dorong dari tahap berikutnya. Poros perantara dapat dilengkapi gearbox kiri untuk tahap pertama dan gearbox kanan untuk tahap kedua, sehingga poros dapat "mengambang" dengan beban aksial minimal. Metode ini sangat efektif pada kompresor multi-tahap dan kotak gearbox turbin yang sudah menggunakan beberapa set gearbox.
Menggunakan Bantalan Dorong dan Bantalan Kontak Sudut
Solusi paling sederhana seringkali adalah menerima gaya dorong aksial dan menanganinya dengan bantalan yang tepat—bantalan dorong dan bantalan kontak sudut dirancang khusus untuk menyerap gaya samping ini. Alih-alih menghilangkan gaya dorong pada tingkat gearbox, Anda memasang bantalan yang dapat menahan beban aksial dengan aman sepanjang masa pakai kotak gearbox.
Pertanyaan Umum (FAQ)
Metode manakah yang paling hemat biaya untuk menghilangkan dorongan aksial?
Untuk sebagian besar aplikasi, menggunakan bantalan dorong adalah solusi paling ekonomis. Gearbox heliks ganda menawarkan kinerja terbaik tetapi harganya jauh lebih mahal, sementara susunan yang berlawanan bekerja dengan baik pada kotak gearbox multi-tahap di mana Anda sudah menggunakan beberapa set gearbox.
Bisakah saya menghilangkan sepenuhnya gaya dorong aksial pada gearbox heliks tunggal?
Tidak, gearbox heliks tunggal akan selalu menghasilkan gaya dorong aksial karena gigi-giginya yang bersudut. Anda harus menggunakan gearbox heliks ganda, memasangkannya dengan gearbox yang berlawanan, atau memasang bantalan dorong untuk menahan gaya tersebut.
Berapa besar gaya dorong yang dihasilkan gearbox heliks?
Dorongan aksial sama dengan gaya tangensial dikalikan dengan tangen sudut heliks (F_a = F_t × tan β). Sudut heliks 30 derajat menghasilkan gaya dorong yang setara dengan sekitar 58% gaya tangensial.
Mengapa tidak menggunakan gearbox pacu saja untuk menghindari daya dorong sama sekali?
Gearbox pacu menghilangkan daya dorong, tetapi beroperasi jauh lebih berisik dan menangani beban lebih sedikit daripada gearbox heliks. Gearbox heliks memberikan transmisi daya yang lebih halus, kapasitas beban yang lebih tinggi, dan pengoperasian yang lebih senyap—manfaat yang biasanya lebih besar daripada tantangan manajemen daya dorong.
