Veliki dvostruki spiralni zupčanik
1. Šta je zupčanik?
Gearssu zupčani mehanički dijelovi koji se mogu spojiti jedan s drugim. Široko se koristi u mehaničkom prijenosu i cijelom mehaničkom polju.
2. Istorija zupčanika
Još 350. godine prije nove ere, poznati starogrčki filozof Aristotel zabilježio je zupčanike u literaturi. Oko 250. godine prije nove ere, matematičar Arhimed je također u literaturi opisao vitlo koje koristi turbinski puž. Zupčanici koji datiraju iz prije Krista još uvijek su sačuvani u ostacima Kaisferna u današnjem Iraku.
Veliki dvostruki spiralni zupčanik
Gear ima dugu istoriju u Kini. Prema istorijskim zapisima, zupčanici su korišteni u staroj Kini još 400-200 prije Krista. Bronzani zupčanici otkriveni u Šansiju u Kini najstariji su do sada otkriveni zupčanici. Kao automobil vodič koji odražava dostignuća drevne nauke i tehnologije, koristi se mehanizam zupčanika. Osnovni mehanizam. Tokom italijanske renesanse u drugoj polovini 15. veka, čuveni svestran Leonardo da Vinči ostavio je neizbrisiva dostignuća ne samo u kulturi i umetnosti, već iu istoriji tehnologije zupčanika. Nakon više od 500 godina, sadašnji zupčanici i dalje zadržavaju prototipove skicirane u to vrijeme.
Tek krajem 17. veka ljudi su počeli da proučavaju oblik zubaca zupčanika koji bi pravilno prenosili kretanje. U 18. veku, nakon Evropske industrijske revolucije, primena zupčastog prenosa postaje sve ekstenzivnija; prvo su razvijeni cikloidni zupčanici, a zatim evolventni zupčanici. Sve do početka 20. stoljeća, evolventni zupčanici su imali prednost u primjeni. Od tada su razvijeni varijabilni zupčanici, lučni zupčanici, konusni zupčanici, spiralni zupčanici itd.
Moderna tehnologija zupčanika je dostigla: modul zupčanika 0.004-100 mm; prečnik zupčanika od 1 mm do 150 metara; snaga prenosa do 100,000 kilovata; brzina rotacije do 100,000 o/min; najveća periferna brzina do 300 m/s.
Na međunarodnom planu, zupčasti uređaj za prijenos snage razvija se u smjeru minijaturizacije, velike brzine i standardizacije. Primena specijalnih zupčanika, razvoj planetarnih zupčanika i razvoj zupčanika sa niskim nivoom vibracija i buke su neke od karakteristika dizajna zupčanika.
3. Zupčanici se općenito dijele u tri kategorije
Postoji mnogo vrsta zupčanika, a najčešća metoda klasifikacije je prema osovini zupčanika. Općenito se dijeli na tri tipa: paralelna osa, osa koja se siječe i raspoređena osa.
1) Zupčanici s paralelnim vratilom: uključujući zupčanike s cilindričnim zupčanicima, spiralne zupčanike, unutrašnje zupčanike, letve i spiralne zupčanike itd.
2) Zupčanici osovine koji se ukrštaju: postoje pravi konusni zupčanici, spiralni konusni zupčanici, konusni zupčanici nultog stepena itd.
3) Zupčanici sa raspoređenim vratilom: postoje spiralni zupčanici sa raspoređenim vratilom, pužni zupčanici, hipoidni zupčanici itd.
Efikasnost navedena u gornjoj tabeli je efikasnost prenosa, isključujući gubitak podmazivanja ležajeva i mešanja. Mreža zupčanika paralelne osovine i osovine koja se ukršta je u osnovi kotrljajuća, a relativno klizanje je vrlo malo, tako da je efikasnost visoka. Parovi zupčanika sa raspoređenim osovinama, kao što su raspoređeni spiralni zupčanici i pužni zupčanici, jer se rotiraju kroz relativno klizanje kako bi postigli prijenos snage, utjecaj trenja je vrlo velik, a efikasnost prijenosa je smanjena u usporedbi s drugim zupčanicima. Efikasnost zupčanika je efikasnost prenosa zupčanika u normalnim uslovima sklapanja. Ako dođe do pogrešne montaže, posebno ako konusni zupčanik nije montiran na ispravnoj udaljenosti, što rezultira greškom u sjecištu istog konusa, njegova učinkovitost će značajno pasti.
3.1 Zupčanici sa paralelnim vratilima
1) Čelni zupčanik
Linija zuba i linija osi su paralelne sa cilindričnim zupčanikom. Budući da se lako obrađuje, najčešće se koristi u prijenosu energije.
2) Rack
Linearni zupčanik u obliku zupčanika koji se spaja sa cilindričnim zupčanikom. Može se smatrati posebnim slučajem kada prečnik nagiba cilindričnog zupčanika postane beskonačan.
3) Unutrašnja oprema
Zupčanik sa zupcima zupčanika koji su mašinski obrađeni na unutrašnjoj strani prstena kako bi se spojili sa cilindričnim zupčanikom. Uglavnom se koristi u aplikacijama kao što su planetarni zupčanici i zupčaste spojnice.
4) Zupčanici sa spiralnim zupčanicima
Linija zuba je spiralni cilindrični zupčanik. Široko se koristi zbog svoje veće čvrstoće i glatkijeg rada od cilindričnih zupčanika. Aksijalni potisak se stvara tokom prijenosa.
5) spiralni zupčanik,
Zupčanik šipke koji se spaja sa kosim zupčanikom. To odgovara situaciji kada prečnik koraka spiralnog zupčanika postaje beskonačan.
6) Oprema od riblje kosti
Linija zuba je zupčanik formiran kombinacijom dva lijeva i desna kosila zupčanika. Ima prednost što ne stvara potisak u aksijalnom smjeru.
3.2 Zupčanici koji se ukrštaju
1) Ravni konusni zupčanik
Konusni zupčanik čija je linija zuba ista kao i generatrisa kosne linije nagiba. Među konusnim zupčanicima, to je tip koji je relativno jednostavan za proizvodnju. Stoga ima širok spektar primjena kao konusni zupčanici za prijenos.
2) Spiralni konusni zupčanik
Linija zuba je zakrivljeni, konusni zupčanik sa zavojnim uglom. Iako je teži za proizvodnju od ravnih konusnih zupčanika, također se široko koristi kao zupčanik visoke čvrstoće i niske razine buke.
3) Konusni zupčanik nultog stepena
Zakrivljeni konusni zupčanik sa nultim uglom zavojnice. Budući da ima karakteristike i ravnih i zakrivljenih konusnih zupčanika, sila na površini zuba je ista kao i kod ravnih konusnih zupčanika.
3.3 Pomaknuti zupčanici vratila
1) Cilindrični pužni par
Cilindrični pužni par je opći naziv za cilindrični puž i pužni zupčanik koji se spaja s njim. Tih rad i jedan par mogu dobiti veliki prijenosni omjer kao svoju najveću osobinu, ali ima nedostatak niske efikasnosti.
2) Postepeni spiralni zupčanik
Naziv cilindričnog para puža kada se prenosi između raspoređenih osovina. Može se koristiti sa parovima spiralnih zupčanika ili parovima zupčanika sa zavojnim i cilindričnim zupčanicima. Iako je rad gladak, pogodan je samo za upotrebu pod malim opterećenjima.
3.4 Drugi specijalni zupčanici
1) Oprema za lice
Zupčanici u obliku diska koji se mogu spojiti s cilindričnim ili kosim zupčanicima. Prijenos između ortogonalnih i raspoređenih osa.
2) Par crva u obliku bubnja
Opšti naziv za bubnjasti puž i pužni zupčanik koji se spaja s njim. Iako je teži za proizvodnju, može prenijeti veliko opterećenje u odnosu na par cilindričnih puža.
3) Hipoidni zupčanik
Konusni zupčanici koji voze između raspoređenih osovina. Veliki i mali zupčanici su ekscentrično obrađeni, slično spiralnim zupčanicima, a princip spajanja je vrlo komplikovan.
4. Osnovna terminologija i proračun dimenzija zupčanika
Postoji mnogo termina specifičnih za zupčanike i metoda izražavanja za zupčanike. Kako bismo vam omogućili bolje razumijevanje zupčanika, evo nekoliko osnovnih pojmova o zupčanicima koji se često koriste.
1) Naziv svakog dijela zupčanika
2) Naziv za veličinu zubaca zupčanika je modul
m1, m3, m8... nazivaju se modulom 1, modulom 3, modulom 8. Modul je uobičajen naziv u cijelom svijetu. Simbol m (modul) i broj (mm) koriste se za označavanje veličine zubaca zupčanika. Što je veći broj, to su veći zupci zupčanika.
Osim toga, u zemljama koje koriste imperijalne jedinice (kao što su Sjedinjene Države), veličina zuba zupčanika je označena simbolom (razmak prečnika) i brojem (broj zuba zupčanika kada je prečnik indeksnog kruga je 1 inč). Na primjer: DP24, DP8, itd. Postoje i posebne metode pozivanja koje koriste simbole (sedmice) i brojeve (milimetre) za označavanje veličine zubaca zupčanika, kao što su CP5, CP10.
Korak (p) se može dobiti množenjem modula sa pi, a korak je dužina između dva susjedna zuba.
Formula je:
p=pi x modul=πm
Poređenje veličina zuba zupčanika različitih modula:
3) Ugao pritiska
Ugao pritiska je parametar koji određuje profil zuba zupčanika. Odnosno, nagib površine zuba zupčanika. Ugao pritiska ( ) je uglavnom 20 stepeni. U prošlosti su zupčanici sa uglom pritiska od 14,5 stepeni bili uobičajeni.
Ugao pritiska je ugao formiran između linije radijusa i tangente oblika zuba u tački (obično čvor) na površini zuba. Kao što je prikazano, je ugao pritiska. Budući da je '= , ' također ugao pritiska.
Kada se stanje spajanja zuba A i zuba B gleda iz čvora:
A zub gura tačku B na čvoru. U ovom trenutku, pokretačka sila djeluje na zajedničku normalu zuba A i zuba B. To jest, zajednička normala je smjer djelovanja sile i smjer pritiska i ugao pritiska.
Modul (m), ugao pritiska ( ) i broj zubaca (z) su tri osnovna parametra zupčanika, a na osnovu ovih parametara izračunavaju se dimenzije svakog dela zupčanika.
4) Visina i debljina zuba
Visina zubaca zupčanika određena je modulom (m).
Ukupna visina zuba h=2.25m (= visina korijena zuba plus visina vrha zuba)
Visina dodatka (ha) je visina od dodatka do indeksne linije. ha{0}}m.
Visina korijena (hf) je visina od korijena do indeksne linije. hf{0}}.25m.
Referenca za debljinu (s) zuba je polovina koraka zuba. s{0}}πm/2.
5) Prečnik zupčanika
Parametar koji određuje veličinu zupčanika je prečnik indeksnog kruga (d) zupčanika. Na osnovu indeksnog kruga može se odrediti nagib zuba, debljina zuba, visina zuba, visina vrha zuba i visina korijena zuba.
Indeksni prečnik kruga d=zm
Prečnik dodatka da{0}}d plus 2m
Prečnik korijenskog kruga df=d-2.5m
Indeksni krug nije direktno vidljiv u stvarnom zupčaniku, jer je indeksni krug hipotetički krug za određivanje veličine zupčanika.
6) Srednji razmak i zazor
Kada se indeksni krugovi para zupčanika dodiruju tangencijalno, središnja udaljenost je polovina zbira prečnika dva indeksna kruga.
Udaljenost centra a=(d1 plus d2)/2
U spajanju zupčanika, zazor je važan faktor za postizanje glatkog efekta spajanja. Zazor je razmak između površina zubaca para zupčanika kada se spajaju.
Također postoji zazor u smjeru visine zubaca zupčanika. Ova praznina se zove Clearance. Gornji zazor (c) je razlika između visine korijena zuba zupčanika i visine vrha zuba spojnog zupčanika.
Razmak glave c=1.25m-1m=0.25m
7) Zupčanici sa spiralnim zupčanicima
Zupčanik koji se dobija spiralnim uvrtanjem zuba cilindričnog zupčanika je kosturni zupčanik. Većina geometrija cilindričnih zupčanika primjenjiva je na spiralne zupčanike. Postoje 2 vrste kosih zupčanika prema njihovim referentnim ravnima:
End face (shaft right angle) reference (end face modulus/pressure angle>
Normalna površina (pravi ugao zuba) datum (normalni modul/ugao pritiska)
Odnos između modula krajnje površine mt i normalnog modula mn mt=mn/cos
8) Spiralni smjer i pristajanje
Zavojni zupčanici, spiralni konusni zupčanici itd., zupci zupčanika su zavojni, a spiralni smjer i koordinacija su sigurni. Zavojni smjer znači da kada je središnja os zupčanika usmjerena gore i dolje, kada se gleda sprijeda, smjer zubaca zupčanika usmjerenih na gore desno je [desna rotacija], a gornja lijevo je [lijeva rotacija]. Podešavanje različitih zupčanika prikazano je ispod.
5. Najčešće korišteni profil zupčanika je evolventni profil
Ako se samo vanjski obim frikcionog kotača podijeli na jednake korake, ugrade se izbočine, a zatim se međusobno spajaju i rotiraju, pojavit će se sljedeći problemi:
Tačka tangente zuba zupčanika uzrokuje klizanje
Brzina kretanja tačke tangente je ponekad velika, a ponekad spora
Vibracije i buka
Zubi zupčanika su tihi i glatki, zbog čega se rađa evolventna kriva.
1) Šta je evolventa
Omotajte konac olovkom pričvršćenom na jednom kraju oko vanjskog obima cilindra i postepeno otpuštajte konac dok je konac zategnut. U ovom trenutku, kriva nacrtana olovkom je evolventna kriva. Vanjski obim cilindra naziva se osnovni krug.
2) Primjer 8-evolutivnog zupčanika
Nakon što podijelite cilindar na 8 jednakih dijelova, pričvrstite 8 olovaka i nacrtajte 8 evolventnih krivulja. Zatim namotajte žicu u suprotnom smjeru i nacrtajte 8 krivina na isti način. Ovo je zupčanik sa evolventnom krivinom kao oblikom zuba i brojem zuba je 8.
3) Prednosti evolventnih zupčanika
Čak i ako je središnja udaljenost donekle pogrešna, može se pravilno isprepletati;
Lakše je dobiti ispravan oblik zuba i lakše ga je obraditi;
Zbog zahvata kotrljanja na krivini, rotaciono kretanje se može glatko prenositi;
Sve dok je veličina zuba zupčanika ista, jedan alat može obrađivati zupčanike s različitim brojem zuba;
Korijenje je debelo i snažno.
4) Osnovni krug i indeksni krug
Osnovni krug je osnovni krug koji formira evolventni oblik zuba. Indeksni krug je referentni krug za određivanje veličine zupčanika. Osnovni krug i indeksni krug su važne geometrijske dimenzije zupčanika. Evolutivni profil zuba je kriva formirana na vanjskoj strani osnovnog kruga. Ugao pritiska je nula stepeni na osnovnom krugu.
5) Mešanje evolventnih zupčanika
Referentni krugovi dva standardna evolventna zupčanika se tangencijalno spajaju na standardnim razmacima od centra do centra.
Kada se dva točka spoje, izgleda kao da voze dva frikciona točka (Friction wheels) prečnika d1 i d2. Međutim, spajanje evolventnih zupčanika zapravo ovisi o osnovnom krugu, a ne o indeksnom krugu.
Kontaktne tačke dva profila zupčanika zupčanika se kreću na liniji mreže po redoslijedu P1-P2-P3. Obratite pažnju na žute zube u pogonskom zupčaniku. Neko vrijeme nakon što se ovaj zub počne spajati, zupčanik je u dvozubnom spoju (P1, P3). Mreženje se nastavlja, a kada se tačka spajanja pomakne u tačku P2 na indeksnoj kružnici, ostaje samo jedan zupca za spajanje. Spajanje se nastavlja, a kada se tačka spajanja pomeri u tačku P3, sledeći zub zupčanika počinje da se meša u tački P1 i ponovo se formira stanje dvozuba. Baš kao što je ovo, dvozubno spajanje zupčanika je u interakciji s jednozubnim zakačenjem kako bi uzastopno prenosilo rotacijsko kretanje.
Zajednička tangenta AB osnovne kružnice naziva se linija zahvata. Sve tačke spajanja zupčanika su na ovoj liniji zaprežnog spoja.
Predstavljen je slikom, kao da su pojasevi ukršteni preko vanjskih obima dva osnovna kruga kako bi se izvršilo rotacijsko kretanje za prijenos snage.
6. Pomak zupčanika se dijeli na pozitivan pomak i negativan pomak
Profili zubaca zupčanika koje obično koristimo su uglavnom standardne evolventne. Međutim, postoje i neki slučajevi u kojima se zubi zupčanika moraju pomjeriti, kao što je podešavanje središnje udaljenosti i sprječavanje podrezivanja zupčanika.
1) Broj zubaca i oblik zupčanika
Krivulja evolventnog profila varira u zavisnosti od broja zuba. Što je veći broj zuba, to je kriva profila zuba ravnija. Kako se broj zuba povećava, profil zuba korijena zuba postaje deblji, a jačina zuba zupčanika se povećava.
Kao što se vidi iz gornje slike, kod zupčanika sa 10 zuba dolazi do iskopavanja dijela evolventnog profila zuba u korijenu zuba zupčanika, što rezultira podrezivanjem. Međutim, ako se koristi pozitivan pomak za zupčanik sa z=10 zubima, povećava se promjer kruga dodatka i povećava se debljina zuba zupčanika, a snaga zupčanika je ekvivalentna onoj kod zupčanika sa 200 zubi se mogu nabaviti.
2) Displacement gear
Slika ispod je šematski dijagram pozitivnog pomaka zupčanika sa brojem zubaca z=10. Prilikom rezanja zuba, kretanje alata duž radijalnog smjera xm (mm) naziva se radijalni pomak (koji se naziva pomak).
xm=pomak (mm)
x=koeficijent pomaka
m{0}}modul (mm)
Promjena profila zuba pozitivnim pomakom. Povećava se debljina zuba zupčanika zupčanika, a povećava se i vanjski promjer (promjer kruga vrha). Usvajanjem pozitivnog pomaka zupčanika može se izbjeći pojava podrezivanja (Undercut). Pomjeranje zupčanika može postići i druge svrhe, kao što je promjena središnje udaljenosti, pozitivni pomak može povećati središnju udaljenost, negativan pomak može smanjiti središnju udaljenost.
Bilo da se radi o zupčaniku pozitivnog pomaka ili zupčaniku negativnog pomaka, postoji ograničenje za iznos pomaka.
3) Pozitivan pomak i negativan pomak
Postoje pozitivni i negativni pomaci. Iako je visina zuba ista, debljina zuba je različita. Zupčanik sa debljim zupcima je zupčanik pozitivnog pomaka, a zupčanik sa tanjom debljinom zuba je zupčanik negativnog pomaka.
Kada se središnji razmak dva zupčanika ne može promijeniti, pozitivni pomak zupčanika (izbjegavajte podrezivanje) i negativan pomak velikog zupčanika, tako da središnji razmak bude isti. U ovom slučaju, apsolutne vrijednosti iznosa pomaka su jednake.
4) Mešanje pogonskog zupčanika
Standardni zupčanici su spojeni u stanju u kojem su indeksni krugovi svakog zupčanika tangentni. Zahvatanje pomaknutih zupčanika, kao što je prikazano na slici, je tangencijalno zakačenje na kružnom dijelu mreže. Ugao pritiska na krugu mreže naziva se ugao mreže. Ugao mreže se razlikuje od ugla pritiska na indeksnoj kružnici (ugao pritiska indeksnog kruga). Ugao spajanja je važan faktor pri dizajniranju zupčanika.
6) Uloga pomaka zupčanika
Može spriječiti pojavu podrezivanja uzrokovanu malim brojem zuba tokom obrade; željena središnja udaljenost može se dobiti pomakom; kada je omjer prijenosa para zupčanika velik, zupčanik koji je sklon trošenju može se pozitivno pomjeriti. Učinite zube debljima. Suprotno tome, na velikom zupčaniku se izvodi negativan pomak kako bi debljina zuba bila tanja, tako da je vijek trajanja dva zupčanika sličan.
7. Tačnost zupčanika
Zupčanici su mehanički elementi koji prenose snagu i rotaciju. Zahtjevi za performanse zupčanika uglavnom uključuju:
Veći kapacitet prijenosa energije;
Koristite najmanje moguće brzine;
niska buka;
ispravnost.
Kako bi se ispunili gore navedeni zahtjevi, poboljšanje tačnosti zupčanika će postati problem koji se mora riješiti.
1) Klasifikacija tačnosti zupčanika
Preciznost zupčanika može se grubo podijeliti u tri kategorije:
a) Ispravnost evolventnog profila zuba - tačnost profila zuba
b) Ispravnost linije zuba na površini zuba - tačnost linije zuba
c) Ispravnost položaja zuba/razmaka
Indeksiranje tačnosti zubaca zupčanika—preciznost jednog koraka
Preciznost nagiba - kumulativna tačnost nagiba
Odstupanje položaja kuglice stisnute između dva zupčanika u radijalnom smjeru - radijalna preciznost odvajanja
2) Greška profila zuba
3) Greška linije zuba
4) Greška u visini
Vrijednost koraka se mjeri na mjernom krugu u centru osovine zupčanika.
Jednostruka devijacija (fpt) Razlika između stvarnog i teoretskog tona.
Kumulativna ukupna devijacija nagiba (Fp) određuje se mjerenjem devijacije nagiba cijelog točka kako bi se napravila procjena. Ukupna amplituda krivulje kumulativnog odstupanja je ukupna devijacija visine tona.
5) Radijalni izlaz (Fr)
Postavite sonde (sferne, cilindrične) jednu za drugom u utor za zube i izmjerite razliku između maksimalnog i minimalnog radijalnog rastojanja od sonde do ose zupčanika. Ekscentricitet osovine zupčanika je dio radijalnog odstupanja.
6) Ukupna radijalna devijacija (Fi")
Do sada, profil zuba, nagib i tačnost linije zubaca koje smo opisali su sve metode procjene tačnosti jednog zupčanika. Za razliku od ovoga, postoji i metoda ispitivanja površine dvozuba za procjenu tačnosti zupčanika nakon spajanja zupčanika sa mjernim zupčanikom. Lijeva i desna površina zuba mjerenog zupčanika su u kontaktu sa mjernim zupčanikom i rotiraju se za puni krug. Promjene u središnjoj udaljenosti se bilježe. Slika ispod prikazuje rezultate ispitivanja zupčanika sa 30 zuba. Postoji ukupno 30 valovitih linija za radijalnu sveobuhvatnu devijaciju jednog zuba. Ukupna vrijednost radijalnog odstupanja je približno zbir radijalnog odstupanja i sveobuhvatnog radijalnog odstupanja jednog zuba.
7) Korelacija između različitih preciznosti zupčanika
Preciznost svakog dijela zupčanika je povezana. Uopšteno govoreći, radijalno odstupanje ima jaku korelaciju s drugim greškama, a korelacija između različitih grešaka nagiba je također vrlo jaka.
Imate li konkretna pitanja oUsluge obrade? Kontaktirajte Yogie!Naši prodajni inženjeri će raditi s vama od početka do kraja kako bi osigurali da vaš projekat bude završen prema vašim zahtjevima.
također,Yogieje profesionalni proizvođač zaRudarska oprema, CNC alatne mašine, iDelovi mašinapreko 20 godina.
