5.4 Växlar

En växel är en maskinteknisk anordning som har till uppgift att överföra en rotationsrörelse från en axel till en annan. Växeln omvandlar moment och varvtal och åstadkommer utväxling. Den vanligaste växeln är den klassiska kuggväxeln. Kuggväxelns fördelar är många, den är inte särskilt utrymmeskrävande, den arbetar med små förluster och kan användas till mycket höga varvtal och effekter.

Kuggväxeln, se figur 12, består av två eller flera kugghjul som ligger i ingrepp med varandra i någon punkt på periferierna. Kuggväxeln används för överföring av kontinuerlig rotationsrörelse och/eller vridmoment mellan två axlar som antingen kan vara parallella, skärande (i ett plan) eller korsande (i två plan). Vid överföringen ändras rotationshastigheten och eventuellt rotationsriktningen. Utväxlingen bestäms av hur hjul med olika storlekar kombineras.

figur 12. Kuggväxel

Beroende på konstruktion och material klarar en kuggväxel effekter på upp till 50 000 kW med en periferihastighet från 0 till 200 m/s. Utväxlingen kan vara upp till fem gånger den ursprungliga hastigheten och i extremfall kan man ända upp till tiodubbla utväxlingen. Eftersom man oftast i förväg vet om man behöver en växel eller inte och vilken typ av växel man behöver finns det redan utväxlade motorer, se figur 13. I stället för att köpa separat motor och koppla en växel till.

figur 13. Motor med kuggväxel

Med tanke på den konstruktion biltvättens borstar har och att samma motor driver takborsten som sidoborstarna behövs det en speciell växel om är ledad på något sätt. Det finns flera olika lösningar på det problemet men den typ av lösning som är angivet i kravspecifikationen är användningen av en snäckväxel.

figur 14. Motor med snäckväxel och snäckväxel.

Snäckväxeln, se figur 14, används när axlarna korsar varandra, men snäckväxeln kan endast användas när axlarna är vinkelräta mot varandra. Hjulet på den drivande axeln, snäckan, är utformad som en gänga och arbetar mot ett cylindriskt kugghjul med sneda kuggar. I regel kan växeln bara drivas från snäckans axel, det vill säga; den är självhämmande, vilket är till stor fördel bland annat vid hissmaskinerier, där hisskorgen fästs till kugghjulets axel. Snäckväxeln har tyst gång och små dimensioner.

Snäckväxeln används när man skall överföra en liten kraft/effekt med stor utväxling. Verkningsgraden är mellan 75-80%.