Heliske gir: En stillegående løsning for-høyhastighetstransmisjoner
Helical Gears:En stillegående løsning for-høyhastighetsoverføringer. På slutten av 1800-tallet, da damplokomotiver overskred 80 km/t, ble støy- og vibrasjonsproblemene til cylindriske tannhjul uutholdelige. Det var her spiralformede tannhjul kom inn - tannprofilen deres er spiralformet, som et cylindrisk tannhjul skåret i tynne biter og vridd i vinkel. Denne utformingen endrer tannoverflatekontakten fra et punkt til en linje, noe som gjør inngrepsprosessen like gradvis som at to personer håndhilser, noe som reduserer slagkraften med mer enn 60 %.
Kjernefordelene gjenspeiles i tre aspekter:kontaktområdet er 300 % større enn for cylindriske tannhjul, noe som øker lastekapasiteten med 2-3 ganger; den aksiale kraften generert av helixvinkelen kan kompenseres av trykklager, noe som gjør den egnet for høyhastighetsscenarier over 10 000 rpm; tester fra en produsent av vindkraftutstyr viste at støyen fra en skrueformet girkasse er 15 dB lavere enn støyen fra en cylindrisk girkasse, tilsvarende støyendringen fra en travel by til et bibliotek.
Denne fordelen har imidlertid en kostnad:maskinering av spiralgir krever en spesialisert tannhjulsmaskin, som koster 40 % mer enn cylindriske tannhjul; den aksiale kraften øker lagerbelastningen, og krever dyrere koniske rullelager. Ingeniører ved Siemens i Tyskland oppdaget at å neglisjere aksialkraftbalansen i skrueformede girsett kan forkorte lagerets levetid med 70 %.
Typiske applikasjoner finnes i hele-den avanserte produksjonen:høyhastighets trekkmotorer for jernbane, flymotortilbehør og spindler for presisjonsslipemaskiner. I nye energireduksjonsanordninger for kjøretøy er spiralformede gir standard-Tesla Model 3s andre-reduksjonsreduksjon bruker spiralformede gir med en 20 graders spiralvinkel, og oppnår en overføringseffektivitet på 97 %.
