Selvlåsende mekanisme i snekkegear – hvordan skal det forstås?

I maskiner, robotter eller mekaniske installationer kan den selvlåsende mekanisme i et snekkegear være den væsentligste faktor i valget af gear, da det kan virke som en mulighed for at spare omkostningerne ved et bremsesystem eller lignende. Især i applikationer, der kræver løft og/eller fastholdelse af last, kan den selvlåsende mekanisme være nyttig.

En vigtig egenskab ved snekkegearet er derfor ofte snekkegearets evne til at være selvlåsende. I et snekkegear er snekken typisk den drivende komponent, hvor snekken drejer snekkehjulet og dermed udgangsakslen. Den selvlåsende mekanisme betyder dermed, at hvis udgangsakslen påføres et drejningsmoment, så vil den ikke være i stand til at rotere snekken, og dermed låses den. Når man taler om en selvlåsende mekanisme, er det derfor altid i en statisk situation.

For at et snekkehjul skal være selvlåsende, kræver det en lav helixvinkel. I teorien er et snekkegear selvlåsende, når den statiske friktionsvinkel er større end helixvinklen på snekken.

Den statiske friktionsvinkel er den vinkel, hvorved belastningen ovenpå vil begynde at bevæge sig (se illustrationen).

Den statiske friktionsvinkel i et snekkegear er afledt af den statiske tandfriktionskoefficient, der hovedsageligt afhænger af kombinationen af materialet, overfladens ru-hed og smøreegenskaberne (dvs. olietype, viskositet og temperatur). Derudover påvirker andre faktorer i et snekkegear evnen til selvlåsning, f.eks. modstand i lejer, olietætninger og driv-enheden.

Hos BJ-Gear A/S anbefaler vi generelt en maksimal helixvinkel på 5-6 grader for at gearet har selvlåsende evner. Nedenstående tabel giver en oversigt over, hvilket størrelse BJ-gear og hvilken udveksling, du skal vælge, hvis muligheden for selvlåsning er nødvendig.

Er den selvlåsende mekanisme tilstrækkeligt til at sikre mod tilbagekørsel?

Generelt kan du ikke lade det afhænge af stigningsvinklen alene for at sikre den selvlåsende mekanisme.

Som tidligere beskrevet er der flere faktorer, der kan påvirke evnen til at selvlåse, og det er vigtigt at understrege, at man generelt ikke kan regne 100% på, at et gear er selvlåsende, da også eksterne vibrationer eller stød kan neutralisere evnen til at selvlåse. Dette skyldes, at friktionskoefficienten i et kort øjeblik går fra at være statisk til at blive dynamisk. Den dynamiske friktionskoefficient er lavere end den statiske, hvorved den afledte friktionsvinkel også vil blive lavere, og den selvlåsende evne går dermed tabt. Det betyder, at når der er tale om sikkerhed, så er en bremse, der holder lasten, obligatorisk.

Hvis du er i tvivl, så er du meget velkommen til at kontakte vores specialister hos BJ-Gear A/S: bj@bj-gear.com