Spirālveida zobrati: kluss risinājums ātrgaitas{0}}pārnesumkārbām

Spirālveida zobrati:Kluss risinājums liela{0}}ātruma pārraidei. 19. gadsimta beigās, kad tvaika lokomotīves pārsniedza 80 km/h, cilindrisko zobratu radītā trokšņa un vibrācijas problēmas kļuva nepanesamas. Šeit parādījās spirālveida zobrati – to zobu profils ir spirālveida, piemēram, cilpas zobrats, kas sagriezts plānās daļās un savērpts leņķī. Šis dizains maina zoba virsmas kontaktu no punkta uz līniju, padarot savienošanās procesu tikpat pakāpenisku kā divi cilvēki sarokojoties, samazinot trieciena spēku par vairāk nekā 60%.

Galvenās priekšrocības ir atspoguļotas trīs aspektos:kontakta laukums ir par 300% lielāks nekā cilindriskajiem zobratiem, palielinot kravnesību 2-3 reizes; aksiālo spēku, ko rada spirāles leņķis, var kompensēt ar vilces gultņiem, padarot to piemērotu ātrgaitas scenārijiem virs 10 000 apgr./min; vēja enerģijas iekārtu ražotāja testi parādīja, ka spirālveida pārnesumkārbas troksnis ir par 15 dB zemāks nekā cilindriskās pārnesumkārbas troksnis, kas ir līdzvērtīgs trokšņa pārejai no rosīgas pilsētas uz bibliotēku.

Tomēr šai priekšrocībai ir jāmaksā:spirālveida zobratu apstrādei nepieciešama specializēta zobratu griešanas mašīna, kas maksā par 40% vairāk nekā cilindriskie zobrati; aksiālais spēks palielina gultņa slodzi, tāpēc ir nepieciešami dārgāki konusveida rullīšu gultņi. Siemens inženieri Vācijā atklāja, ka aksiālā spēka līdzsvara neievērošana spirālveida zobratu komplektos var saīsināt gultņu kalpošanas laiku par 70%.

Tipiski pielietojumi ir atrodami augstākās kvalitātes{0}}ražošanā:ātrgaitas{0}}sliežu vilces motori, lidmašīnu dzinēju piedziņas un precīzās slīpmašīnas vārpstas. Jaunajos enerģijas transportlīdzekļu reduktoros spirālveida zobrati ir standarta-Tesla Model 3-pakāpes reduktors izmanto spirālveida zobratus ar 20 grādu spirāles leņķi, sasniedzot 97% transmisijas efektivitāti.