Snekkegir er kraftoverføringskomponenter som primært brukes som reduksjoner med høy utveksling for å endre akselrotasjonsretningen og for å redusere hastigheten og øke dreiemomentet mellom ikke-parallelle roterende aksler. De brukes på aksler med ikke-skjærende, vinkelrette akser. Fordi tennene på de inngripende girene glir forbi hverandre, er snekkegir ineffektive sammenlignet med andre girdrifter, men de kan produsere massive reduksjoner i hastighet i svært kompakte rom og har derfor mange industrielle bruksområder. I hovedsak kan snekkegir klassifiseres som enkelt- og dobbeltomhulende, som beskriver geometrien til de inngripende tennene. Snekkegir beskrives her sammen med en diskusjon av deres drift og vanlige bruksområder.
Sylindriske snekkegir
Grunnformen til snekken er den evolvente tannstangen som brukes til å generere sylindriske gir. Tannstativer har rette vegger, men når de brukes til å generere tenner på tannhjulemner, produserer de den kjente buede tannformen til det evolvente sylindriske giret. Denne tannstativetannformen slynger seg i hovedsak rundt snekkens kropp. Paringen snekkehjul er sammensatt avspiralformet girTenner kuttet i en vinkel som samsvarer med vinkelen på snekketannen. Den virkelige sporformen forekommer bare i den sentrale delen av hjulet, ettersom tennene krummer seg for å omslutte snekken. Inngrepsbevegelsen ligner på en tannstang som driver et pinjong, bortsett fra at tannstangens translasjonsbevegelse erstattes av snekkens rotasjonsbevegelse. Hjultennenes krumning beskrives noen ganger som «halset».
Snekker vil ha minst én og opptil fire (eller flere) gjenger, eller gjenger. Hver gjenge griper inn i en tann på snekkehjulet, som har mange flere tenner og en mye større diameter enn snekken. Snekker kan rotere i begge retninger. Snekkehjul har vanligvis minst 24 tenner, og summen av snekkegjengene og hjultennene bør vanligvis være større enn 40. Snekker kan lages direkte på akselen eller separat og føres på en aksel senere.
Mange snekkegirreduksjonsgir er teoretisk sett selvlåsende, det vil si at de ikke kan drives bakover av snekkehjulet, en fordel i mange tilfeller, for eksempel ved heising. Der bakoverdrift er en ønsket egenskap, kan geometrien til snekken og hjulet tilpasses for å tillate det (noe som ofte krever flere starter).
Hastighetsforholdet mellom snekken og hjulet bestemmes av forholdet mellom antall hjultenner og snekkegjenger (ikke deres diametere).
Fordi snekken slites relativt mer enn hjulet, brukes ofte forskjellige materialer til hver av dem, for eksempel en herdet stålsnekk som driver et bronsehjul. Plastsnekkehjul er også tilgjengelige.
Enkelt- og dobbeltomhulende snekkegir
Omsluttende mekanisme refererer til måten snekkehjulstennene delvis vikles rundt snekken, eller snekkehjulstennene delvis rundt hjulet. Dette gir et større kontaktområde. Et enkelt omsluttende snekkedrev bruker en sylindrisk snekk som går i inngrep med hjulets halstenner.
For å gi enda større tannkontaktflate, er selve snekken noen ganger formet som et timeglass for å matche krumningen på snekkehjulet. Dette oppsettet krever nøye aksial plassering av snekken. Dobbeltomhulende snekkegir er komplekse å maskinere og har færre bruksområder enn enkeltomhulende snekkegir. Fremskritt innen maskinering har gjort dobbeltomhulende design mer praktiske enn de var tidligere.
Kryssaksede spiralformede gir blir noen ganger referert til som ikke-omsluttende snekkegir. En flyklemme er sannsynligvis en ikke-omsluttende design.
Bruksområder
En vanlig bruksområder for snekkegirreduksjoner er båndtransportørdrift, ettersom båndet beveger seg relativt sakte i forhold til motoren, noe som taler for en reduksjon med høyt utvekslingsforhold. Motstanden mot tilbakedrift gjennom snekkehjulet kan brukes til å forhindre reversering av båndet når transportbåndet stopper. Andre vanlige bruksområder er i ventilaktuatorer, jekker og sirkelsager. De brukes noen ganger til indeksering eller som presisjonsdrift for teleskoper og andre instrumenter.
Varme er et problem med snekkegir, ettersom bevegelsen i hovedsak glir omtrent som en mutter på en skrue. For en ventilaktuator vil arbeidssyklusen sannsynligvis være intermitterende, og varmen forsvinner sannsynligvis lett mellom sjeldne operasjoner. For et transportbåndsdrev, med muligens kontinuerlig drift, spiller varme en stor rolle i designberegningene. Spesielle smøremidler anbefales også for snekkedrev på grunn av det høye trykket mellom tennene, samt muligheten for riving mellom de forskjellige snekke- og hjulmaterialene. Hus for snekkedrev er ofte utstyrt med kjøleribber for å avlede varme fra oljen. Nesten enhver mengde kjøling kan oppnås, så de termiske faktorene for snekkegir er en vurdering, men ikke en begrensning. Oljer anbefales generelt å holde seg under 200 °F for at snekkedrev skal fungere effektivt.
Bakoverdrift kan forekomme eller ikke forekomme, da det ikke bare avhenger av spiralvinklene, men også av andre mindre kvantifiserbare faktorer som friksjon og vibrasjon. For å sikre at det alltid vil forekomme eller aldri forekomme, må snekkedriftsdesigneren velge spiralvinkler som enten er bratte nok eller grunne nok til å overstyre disse andre variablene. Fornuftig design foreslår ofte å innlemme redundant bremsing med selvlåsende drifter der sikkerheten står på spill.
Snekkegir er tilgjengelige både som husenheter og som girsett. Noen enheter kan anskaffes med integrerte servomotorer eller som flertrinnsutførelser.
Spesielle presisjonssnekker og versjoner uten tilbakeslag er tilgjengelige for applikasjoner som involverer reduksjoner med høy nøyaktighet. Høyhastighetsversjoner er tilgjengelige fra noen produsenter.

Publisert: 17. august 2022