Kotak gearbox industri hadir dalam beberapa jenis yang berbeda, masing-masing dirancang untuk aplikasi dan kondisi operasi tertentu. Mulai dari gigi miring pada kotak gearbox heliks hingga geometri kerucut pada gearbox bevel, konfigurasi unik dari sistem planet, dan desain khusus dari penggerak cacing dan sikloidal, perangkat mekanis ini mentransfer daya sekaligus mengontrol kecepatan dan torsi.
| Jenis Gearbox | Kisaran Kapasitas Torsi Khas | Kisaran Rasio Kecepatan Khas | Kisaran Efisiensi Umum | Reaksi Balasan yang Khas | Ukuran Relatif/Kepadatan Daya | Tingkat Kebisingan |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Spiral | Sedang hingga Sangat Tinggi | 1:1 hingga 15:1 (tunggal/ganda) Multi-tahap lebih tinggi | 90-99.5% | Moderat | Medium | Rendah hingga Sedang |
| Bevel (Lurus) | Sedang ke Tinggi | 1:1 hingga 4:1 (hingga 10:1) | 97-99.5% | Moderat | Sedang (untuk sudut siku-siku) | Sedang ke Tinggi |
| Bevel (Spiral) | Sedang hingga Sangat Tinggi | 1:1 hingga 4:1 (hingga 10:1) | 97-99.5% | Sedang hingga Rendah | Sedang (untuk sudut siku-siku) | Rendah |
| Hipoid/Miring Bevel | Tinggi ke Sangat Tinggi | 3: 1 ke 200: 1 | 90-98% | Sedang hingga Rendah | Tinggi (untuk sudut siku-siku miring) | Rendah |
| Cacing | Sedang hingga Tinggi (pada kecepatan rendah) | 5:1 hingga 120:1 (tunggal) Multi-tahap lebih tinggi | 20-90% | Sedang sampai Tinggi (dapat disesuaikan) | Pengurangan Tinggi/Kompak | Rendah |
| Planetary | Tinggi ke Sangat Tinggi | 3:1 hingga 10:1 (tunggal) Multi-tahap >700:1 | 90-97% (per tahap) | Rendah ke Sangat Rendah (presisi) | Sangat tinggi | Rendah hingga Sedang |
| Memacu | Rendah ke tinggi | 1:1 hingga 6:1 (tunggal) Multi-tahap lebih tinggi | 95-99% | Moderat | Rendah ke Sedang | Sedang ke Tinggi |
| Sikloidal | Sedang ke Tinggi | 6:1 hingga >200:1 (tunggal/jamak) | > 90% | Sangat Rendah hingga Nol | High | Sangat rendah |
Kotak Heliks
Ciri khas gearbox heliks adalah giginya, yang dipotong pada sudut tertentu, yang dikenal sebagai sudut heliks, terhadap sumbu gearbox. Sudut heliks ini biasanya berkisar antara 15 hingga 30 derajat, dengan 20 derajat sebagai standar umum.
Saat gearbox ini berputar, titik kontak bergerak secara diagonal melintasi permukaan gigi. Ini berarti beberapa gigi bersentuhan pada saat yang bersamaan. Kotak gearbox heliks dapat bekerja di antara poros paralel atau dalam pengaturan "sumbu silang" di antara poros non-paralel yang tidak berpotongan.
Bevel Gearbox
Gearbox bevel menggunakan gigi yang dipotong pada permukaan berbentuk kerucut, bukan silinder. Bentuk khusus ini memungkinkannya mentransfer daya antara poros yang saling bersilangan, biasanya pada sudut 90 derajat. Namun, sudut lain juga berfungsi.
Kotak gearbox ini bekerja dengan cara menyatukan gearbox berbentuk kerucut. Gigi-giginya saling terhubung di dekat ujung kerucut yang runcing untuk mentransfer gerakan berputar dan torsi.
Gearbox Bevel Lurus
Gigi-gigi ini memiliki gigi lurus yang meruncing di sepanjang kerucut, menyatu ke arah puncak kerucut. Gigi-gigi ini relatif lebih sederhana dan lebih murah untuk diproduksi. Namun, pemasangan gigi lurus yang tiba-tiba dan menyeluruh dapat menyebabkan tingkat kebisingan dan getaran yang lebih tinggi, terutama pada kecepatan operasional yang lebih tinggi.
Gearbox Spiral Bevel
Gearbox ini memiliki gigi yang melengkung dan miring, membentuk bentuk spiral di sepanjang permukaan kerucut. Kelengkungan ini memungkinkan gigi untuk terhubung dan terlepas secara bertahap, dengan beberapa gigi bersentuhan secara bersamaan. Hal ini menghasilkan pengoperasian yang lebih halus dan lebih senyap, getaran berkurang, dan kapasitas menahan beban yang lebih tinggi dibandingkan dengan gearbox bevel lurus.
Gearbox Bevel Zerol
Ini adalah bentuk khusus gearbox spiral bevel yang memiliki sudut spiral nol. Gearbox ini pada dasarnya menggabungkan karakteristik gearbox lurus dan gearbox spiral bevel, sehingga menghasilkan gigi melengkung tetapi tanpa komplikasi gaya dorong dari gearbox spiral bevel biasa.
Gearbox Miring Miring
Istilah ini terkadang merujuk pada gearbox bevel (sering kali dengan gigi lurus, meskipun ada varian heliks sebagai "kotak gearbox heliks bevel miring") yang secara khusus dirancang untuk beroperasi pada poros yang sumbunya tidak sejajar dan tidak berpotongan. "Kotak Gearbox Heliks Bevel Miring" terkenal karena konstruksinya yang monolitik dan kaku, sehingga cocok untuk aplikasi beban berat. Sebutan "miring" terutama merujuk pada susunan poros daripada bentuk gigi unik yang berbeda dari jenis bevel atau heliks lainnya.
Gigi Hypoid
Gearbox hipoid adalah gearbox bevel spiral yang berbeda di mana sumbu pinion bergeser dari sumbu gearbox. Porosnya tidak berpotongan dan biasanya membentuk sudut siku-siku. Gearbox ini memiliki bentuk hiperbolik, bukan bentuk kerucut seperti gearbox bevel sejati.
Karena offset ini, pinion dapat memiliki sudut spiral dan diameter yang lebih besar dibandingkan dengan pinion bevel biasa. Hal ini memberikan kontak permukaan gigi yang lebih banyak dan gigi yang lebih kuat. Fitur utama gearbox hipoid adalah gerakan geser yang signifikan antara gigi yang saling bertautan, yang sering digambarkan sebagai gerakan "mengunci".
Worm Gearbox
Kotak gearbox cacing memiliki dua bagian utama: cacing dan roda cacing (juga disebut gearbox cacing). Cacing pada dasarnya adalah sekrup berulir, sedangkan roda cacing adalah gearbox yang berpasangan dengan ulir cacing.
Transfer daya terutama melalui gerakan menggeser antara ulir cacing yang berputar dan gigi roda cacing. Poros biasanya berada pada sudut 90 derajat satu sama lain tanpa berpotongan. Dalam kebanyakan kasus, cacing menggerakkan sistem, dan roda cacing digerakkan. Karena cara pembuatannya, kotak gearbox cacing secara alami bekerja pada sudut yang tepat.
Gearbox Planet (Epicyclic)
Gearbox planetary, juga dikenal sebagai gearbox epicyclic. Inti dari gearbox planetary terdiri dari tiga komponen gearbox utama yang disusun secara konsentris:
- Gearbox matahari pusat.
- Gearbox planet jamak (biasanya tiga atau empat) yang menyatu dengan gearbox matahari dan berputar mengelilinginya.
- Gearbox cincin luar dengan gigi internal yang menyatu dengan gearbox planet
Gearbox planet terletak pada pembawa yang menghubungkan sumbu-sumbunya dan berputar bersamanya. Biasanya, gearbox matahari bertindak sebagai input, menggerakkan gearbox planet. Gearbox planet ini kemudian "berjalan" mengelilingi gearbox matahari sambil juga berputar pada sumbu-sumbunya sendiri. Mereka berpasangan dengan gearbox matahari dan gearbox cincin secara bersamaan. Output dapat berasal dari pembawa gearbox planet atau terkadang dari gearbox cincin.
Memacu Gearbox
Gearbox gearbox lurus adalah tipe yang paling dasar. Gearbox ini menggunakan gearbox silindris dengan gigi lurus yang dipotong sejajar dengan sumbu putaran. Transfer daya terjadi ketika gigi dari satu gearbox lurus bersinggungan langsung dengan gigi gearbox lurus lainnya.
Karena sumbu gearbox sejajar, kotak gearbox taji mentransfer daya antara poros paralel. Pada kotak gearbox taji sederhana, poros masukan dan keluaran biasanya saling menjauh.
Gearbox Cycloidal
Kotak gearbox sikloidal, juga dikenal sebagai peredam kecepatan sikloidal atau penggerak sikloidal. Mekanisme kotak gearbox sikloidal didasarkan pada gerakan eksentrik cakram sikloidal (atau cam/plat) relatif terhadap gearbox cincin luar stasioner yang dilengkapi dengan pin atau rol. Komponen utama meliputi:
- Poros masukan yang terhubung ke bantalan eksentrik
- Satu atau lebih cakram sikloidal dengan lobus tertentu di tepinya
- Rumah gearbox cincin stasioner dengan pin atau rol internal
- Mekanisme poros keluaran dengan pin yang melewati lubang di cakram sikloidal
Saat poros input berputar, bantalan eksentrik menciptakan gerakan sikloidal di cakram. Lobus cakram saling terkait satu demi satu dengan pin stasioner gearbox cincin. Karena cakram biasanya memiliki satu lobus lebih sedikit daripada jumlah pin gearbox cincin, cakram berputar perlahan ke arah yang berlawanan.
