Schneckenschraube: Was es ist, Teile, Eigenschaften, Funktionsweise ...

In diesem Artikel wird erklärt, was Schneckengetriebe (oder Schnecken) sind und wofür sie verwendet werden. So lernen Sie die Bestandteile eines Wurms, die Eigenschaften eines Wurms und die Funktionsweise dieses Mechanismus kennen.

Was ist ein Schneckengetriebe?

Die Endlosschraube oder Endlosschraube ist ein Mechanismus, der eine Drehbewegung zwischen zwei Teilen überträgt, deren Achsen senkrecht stehen. Das heißt, die Schnecke ist eine Art Schnecke, die dazu dient, ihre Drehbewegung auf ein Rad zu übertragen, dessen Achse senkrecht zur Schnecke steht.

Bei einem Schneckengetriebe hat die Schnecke eine Schrägverzahnung und kämmt mit einem geraden oder schrägverzahnten Zahnrad, es handelt sich also um ein Schneckengetriebe. Außerdem ist das Antriebselement des Getriebes im Allgemeinen die Schraube, sodass das Rad von der Schraube angetrieben wird.

Beim Schneckenmechanismus bewegt sich das Zahnrad bei jeder vollständigen Umdrehung der Schnecke um eine bestimmte Länge weiter. Auf diese Weise ist es möglich, ein Zahnrad zu drehen, dessen Drehachse senkrecht zur Drehachse der Schraube liegt, also ist es mit diesem Mechanismus möglich, die Drehachse der Drehbewegung zu ändern.

Darüber hinaus wird die Schnecke als Schnecke bezeichnet, da die Übertragung unendlich ist, d. h. theoretisch kann der Schneckenmechanismus kontinuierlich arbeiten, ohne anzuhalten. In der Praxis stößt diese Art von Mechanismus jedoch aufgrund des Verschleißes an Grenzen.

Teile eines Schneckengetriebes

Das Endlosschneckensystem besteht aus zwei Teilen:

Schraube : Dies ist der Antriebsteil des Schneckenmechanismus. Mit anderen Worten: Die Bewegung der Schraube bewirkt die Bewegung des Rades. Normalerweise dreht ein Motor, der an die Drehachse der Schnecke gekoppelt ist, diesen Teil um. Die Zähne der Schraube sind spiralförmig.
Rad (Krone) : ist der angetriebene Teil des Schneckenmechanismus. Die Zähne des Rades passen zu den Zähnen der Schraube und daher wird beim Drehen der Schraube eine Drehbewegung auf das Rad übertragen.

Eigenschaften des Schneckengetriebes

Die Eigenschaften der Endlosschnecke sind wie folgt:

Niedriges Übersetzungsverhältnis : Der Schneckenmechanismus wirkt als Geschwindigkeitsreduzierer, da die Winkelgeschwindigkeit des Rades geringer ist als die Winkelgeschwindigkeit der Schnecke. Das Übersetzungsverhältnis des Mechanismus hängt von der Anzahl der Eingänge der Schraube und der Anzahl der Zähne des Rades ab.
Irreversibler Mechanismus : Im Allgemeinen ist der Schneckengetriebemechanismus irreversibel, obwohl dies vom Winkel der Spirale und anderen Faktoren abhängt. Deshalb ist das treibende Element immer die Schraube, während das angetriebene Element das Rad ist.
Verschleiß durch hohe Reibung : Der Verschleiß am Schneckenmechanismus ist aufgrund der Reibung zwischen Schnecke und Rad hoch. Diese Eigenschaft der Schnecke verursacht einen großen Energieverlust, was bedeutet, dass die Leistung des Mechanismus gering ist.
Hohe Kosten : Die Kosten für die Schnecke sind höher als für andere Arten von Mechanismen, sowohl für den Kauf der Schnecke als auch für ihre Wartung.

Wie ein Schneckengetriebe funktioniert

Die Funktionsweise der Endlosschnecke ist einfach: Bei jeder Umdrehung der Schnecke rückt das Rad um eine Anzahl Zähne vor, die der Anzahl der Schneckeneingänge entspricht. Die Drehzahl des Rades hängt daher von der Zähnezahl des Rades und der Anzahl der Schraubeneingänge ab.

Darüber hinaus funktioniert der Schneckenmechanismus irreversibel. Das heißt, dass die Richtung der Bewegungsübertragung normalerweise nicht umkehrbar ist, die Schraube also das Antriebselement ist, das die Bewegung des Rades verursacht, das das angetriebene Element des Getriebes ist. Dies liegt an der hohen Reibung zwischen Schraube und Rad. Diese Arten von Schnecken werden als selbsthemmende Schnecken bezeichnet, da sie eine Bewegung vom Rad zur Schnecke verhindern.

Schneckenschnecken haben einen weiteren Vorteil: Sie ermöglichen eine Reduzierung der Drehzahl auf kleinstem Raum. Um eine ähnliche Übersetzung wie bei einem Schneckengetriebe mit zwei Ritzeln zu erreichen, wäre ein deutlich größeres Rad erforderlich und würde daher deutlich mehr Platz beanspruchen.

Im folgenden Video können Sie sehen, wie die Bewegungsübertragung zwischen den Komponenten einer Schnecke erfolgt.

Wurmformel

Die Anzahl der Umdrehungen der Schnecke multipliziert mit der Anzahl ihrer Eingänge ist gleich der Anzahl der Umdrehungen des Rades multipliziert mit der Anzahl seiner Zähne. Daher lautet die Wurmformel :

$n_1\cdot e_1=n_2 \cdot Z_2$

Gold:

$n_1$

ist die Anzahl der Schraubenumdrehungen.
$e_1$

ist die Anzahl der Schraubeneingänge.
$n_2$

ist die Anzahl der Radumdrehungen.
$Z_2$

ist die Anzahl der Zähne des Rades.

Dieser Ausdruck ermöglicht es, die Anzahl der Schraubenumdrehungen mathematisch mit der Anzahl der Radumdrehungen zu verknüpfen.

Beispiele für Wurmanwendungen

Abschließend werden wir anhand einiger alltäglicher Anwendungen dieses Mechanismus sehen, wozu die Endlosschraube dient.

Schneckengetriebe werden in kleinen Elektromotoren verwendet, da sie das Umschalten von hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment auf niedrige Drehzahl und hohes Drehmoment ermöglichen.
Eine weitere Verwendung des Schneckensystems betrifft automatische Türen, die diesen Mechanismus im Allgemeinen für ihre ordnungsgemäße Funktion verwenden.
Auch einige Musikinstrumente nutzen den Schneckenmechanismus zum Einstellen der Saitenspannung, beispielsweise die Gitarre.
Autos sind in der Regel auch mit einem Schneckengetriebe ausgestattet, insbesondere im Lenkgetriebe des Autos.
Auch Aufzüge oder Förderbänder nutzen den Endlosmechanismus. Diese Maschinen werden in vielen technischen Bereichen eingesetzt.