Reliance

סט גלגלי שיניים חלזוניים

גלגל שיניים חלזוני הוא גלגל שיניים המאפשר העברת תנועה ומומנט בין שני צירים מאונכים הנמצאים בשני מישורים שונים. גלגל שיניים חלזוני הוא בעצם מכלול של זחל (Worm) שבנוי בצורת גליל עם הגבה ספירלית (בדומה לבורג). הספירלה משתלבת בגלגל שיניים חלזוני (Worm Gear) המותאם לפסיעה של הזחל.

גלגל שיניים חלזוני מאופיין בעבודה במהירויות גבוהות והעברת מומנטים גדולים ביחס תמסורת גבוה.

יחס התמסורת של גלגל שיניים חלזוני נקבע על סמך מספר השיניים של הגלגל החלזוני (יוצאים מנקודת הנחה שלזחל יש שן אחת שנמצאת במגע בכל פעם). לדוגמא, לגלגל שיניים חלזוני שמספק יחס תמסורת של 1:60 יהיו 60 שיניים בגלגל החלזוני.

תכונה מאוד חשובה של גלגל שיניים חלזוני הוא נעילה עצמית. כאשר מסובבים את הזחל, הגלגל החלזוני יתחיל להסתובב. אך כאשר מנסים לסובב את הגלגל החלזוני, הזחל לא יסתובב. עובדה זו קשורה בזווית השטוחה יחסית של השיניים בזחל. כיוון שהזווית שטוחה, הכוח שמפעיל הגלגל החלזוני על הזחל לא יכול להתגבר על החיכוכים ולכן הזחל לא יסתובב.

במנגונים מכניים, מכונות ורובוטים, תכונת הנעילה העצמית יכולה לחסוך בעלויות ייצור של מערכות בלימה או עצירה נוספות. ע"י בחירת יחס העברה מתאים, ניתן ליצור מנגנון בלימה המבוסס רק על גלגל השיניים החלזוני.

דוגמא למנגנון הנעילה העצמית של גלגל שיניים חלזוני:

נניח ותוכנן רובוטהמרים חלק מסויים באמצעות מנוע ותמסורת של גלגלי שיניים.

נניח מקרה האשון בו התמסורת מבוססת על גלגלי שיניים ישרות (Spur Gearbox). כאשר המנוע מופעל גלגלי השיניים מעבירים את המומנט ומרימים את החלק. כאשר מכבים את המנוע, המשקל של החלק מתגבר על החיכוכים הפנימיים במנוע ובגלגלי השיניים וגורם לזרוע ליפול מטה. על מנת להשאיר את החלק במקום יש לחבר בלם (Brake) או לחילופין להמשיך להפעיל את המנוע במומנט קבוע (צריכת זרם מיותרת)

על מנת להתגבר על כך, נחליף את תיבת התמסורת הרגילה ותיבת תמסורת בעלת גלגלי שיניים חלזוניים. המנוע מתחבר לזחל ומסובב אותו וכך החלק מתרומם. כאשר מכבים את המנוע, החלק מפעיל מומנט על הגלגל החלזוני. בגלל המבנה והזווית השטוחה של גלגל השיניים החלזוני, התמסורת היא זו שמתנגדת לנפילת החלק.

מידע נוסף על גלגל שיניים חלזוני של RELIANCE