Závitovkové prevody sú komponenty na prenos výkonu, ktoré sa primárne používajú ako vysokorýchlostné redukcie na zmenu smeru otáčania hriadeľa a na zníženie rýchlosti a zvýšenie krútiaceho momentu medzi neparalelne sa otáčajúcimi hriadeľmi.Používajú sa na hriadeľoch s nepretínajúcimi sa kolmými osami.Pretože zuby zaberajúcich ozubených kolies kĺžu po sebe, sú závitovkové prevody v porovnaní s inými prevodmi neefektívne, ale môžu spôsobiť masívne zníženie rýchlosti vo veľmi kompaktných priestoroch, a preto majú mnoho priemyselných aplikácií.Závitovkové kolesá môžu byť v podstate klasifikované ako jednoduché a dvojité, čo opisuje geometriu zubov v zábere.Sú tu popísané závitovkové prevody spolu s diskusiou o ich prevádzke a bežných aplikáciách.

Valcové závitovkové prevody

Základným tvarom šneku je evolventný hrebeň, pomocou ktorého sa vytvárajú čelné ozubené kolesá.Zuby hrebeňa majú rovné steny, ale keď sa používajú na vytváranie zubov na polotovaroch ozubených kolies, vytvárajú známy zakrivený tvar zubov evolventného čelného ozubeného kolesa.Táto forma ozubeného hrebeňa sa v podstate vinie okolo tela červa.Párenie šnekové koleso sa skladá zšpirálový prevodzuby rezané pod uhlom, ktorý zodpovedá uhlu šnekového zuba.Skutočný tvar ostruhy sa vyskytuje iba v strednej časti kolesa, pretože zuby sa zakrivujú tak, aby obklopili závitovku.Činnosť záberu je podobná činnosti ozubenej tyče poháňajúcej pastorok, s výnimkou toho, že translačný pohyb ozubenej tyče je nahradený rotačným pohybom závitovky.Zakrivenie zubov kolies sa niekedy označuje ako „hrdlo“.

Červy budú mať najmenej jedno a až štyri (alebo viac) vlákien alebo štartov.Každý závit zaberá so zubom na šnekovom kolese, ktoré má oveľa viac zubov a oveľa väčší priemer ako šnek.Červy sa môžu otáčať oboma smermi.Závitovkové kolesá majú zvyčajne najmenej 24 zubov a súčet závitov závitoviek a zubov kolesa by mal byť zvyčajne väčší ako 40. Závitovky môžu byť vyrobené priamo na hriadeli alebo samostatne a na hriadeľ sa môžu nasunúť neskôr.
Mnohé reduktory so závitovkovým prevodom sú teoreticky samosvorné, to znamená, že nie sú schopné spätného pohonu závitovkovým kolesom, čo je v mnohých prípadoch výhoda, napríklad pri zdvíhaní.Tam, kde je žiaducou charakteristikou spätný chod, geometria závitovky a kolesa môže byť prispôsobená tak, aby to umožňovala (často si vyžaduje viacnásobné štarty).
Pomer rýchlostí závitovky a kolesa je určený pomerom počtu zubov kolesa k závitom závitovky (nie ich priemerom).
Pretože šnek je vystavený porovnateľne väčšiemu opotrebovaniu ako koleso, často sa na každý z nich používajú odlišné materiály, ako napríklad kalený oceľový šnek poháňajúci bronzové koleso.Dostupné sú aj plastové šnekové kolesá.

Jedno- a dvojobalové závitovkové prevody

Obal sa vzťahuje na spôsob, akým sa zuby šnekového kolesa čiastočne obopínajú okolo šneku alebo zuby šneku čiastočne obopínajú koleso.To poskytuje väčšiu kontaktnú plochu.Závitovkové koleso s jednou obálkou používa valcovú závitovku na záber s hrdlovými zubami kolesa.
Aby sa dosiahla ešte väčšia kontaktná plocha zubov, niekedy je samotný červ hrdlo v tvare presýpacích hodín, aby zodpovedal zakriveniu závitovkového kolesa.Toto nastavenie vyžaduje starostlivé axiálne umiestnenie závitovky.Závitovkové kolesá s dvojitou obálkou sú zložité na obrábanie a majú menej aplikácií ako závitovkové kolesá s jednou obálkou.Pokroky v obrábaní spôsobili, že dizajny s dvojitým obalom sú praktickejšie, než tomu bolo v minulosti.
Špirálové ozubené kolesá s prekríženou osou sa niekedy označujú ako závitovkové kolesá bez obalu.Svorka pre lietadlá bude pravdepodobne bez obálky.

Aplikácie

Bežnou aplikáciou pre závitovkové reduktory sú pohony remeňových dopravníkov, pretože remeň sa pohybuje pomerne pomaly vzhľadom na motor, čo umožňuje zníženie vysokého pomeru.Odolnosť proti spätnému chodu cez závitovkové koleso môže byť použitá na zabránenie prevráteniu pásu, keď sa dopravník zastaví.Ďalšie bežné aplikácie sú v ovládačoch ventilov, zdvihákoch a kotúčových pílach.Niekedy sa používajú na indexovanie alebo ako presné pohony pre teleskopy a iné prístroje.
Teplo je problémom so závitovkovým prevodom, pretože pohyb je v podstate kĺzavý, podobne ako matica na skrutke.V prípade ovládača ventilu je pracovný cyklus pravdepodobne prerušovaný a teplo sa pravdepodobne ľahko rozptýli medzi zriedkavými operáciami.Pre pohon dopravníka s možnou nepretržitou prevádzkou zohráva teplo veľkú úlohu v konštrukčných výpočtoch.Pre šnekové pohony sa tiež odporúčajú špeciálne mazivá z dôvodu vysokého tlaku medzi zubami, ako aj možnosti zadretia medzi odlišnými materiálmi šneku a kolesa.Kryty pre šnekové pohony sú často vybavené chladiacimi rebrami na odvádzanie tepla z oleja.Dá sa dosiahnuť takmer akékoľvek množstvo chladenia, takže tepelné faktory pre závitovkové prevody sú zváženie, ale nie obmedzenie.Oleje sa vo všeobecnosti odporúčajú udržiavať pod 200 °F, aby bola zabezpečená efektívna prevádzka akéhokoľvek šnekového pohonu.
K spätnému chodu môže alebo nemusí dôjsť, pretože závisí nielen od uhlov skrutkovice, ale aj od iných menej kvantifikovateľných faktorov, ako je trenie a vibrácie.Aby sa zabezpečilo, že k tomu dôjde vždy alebo sa nikdy nevyskytne, musí konštruktér šnekového pohonu zvoliť uhly skrutkovice, ktoré sú buď dostatočne strmé, alebo dostatočne plytké, aby prekonali tieto ostatné premenné.Prezieravý dizajn často navrhuje začlenenie redundantného brzdenia so samosvornými pohonmi tam, kde je ohrozená bezpečnosť.
Závitovkové prevody sú k dispozícii ako zabudované jednotky aj ako súkolia.Niektoré jednotky je možné obstarať s integrovanými servomotormi alebo ako viacrýchlostné konštrukcie.
Špeciálne presné šneky a verzie s nulovou vôľou sú k dispozícii pre aplikácie zahŕňajúce vysoko presné redukcie.Od niektorých výrobcov sú k dispozícii vysokorýchlostné verzie.