Стандартни размери на спираловидни зъбни колела — Серия ISO модули, диаметър на стъпката и ширина на челото

Изборът на правилния модул за спирално зъбно колело е първото решение за оразмеряване – и това, което определя всички последващи размери. Това справочно ръководство обхваща предпочитаната числова серия по ISO 54, която стандартизира стойностите на модулите в световен мащаб, как да се изчисли диаметърът на стъпката от модула и броя на зъбите под всеки ъгъл на спиралата, както и насоките за ширината на челото, които осигуряват адекватно съотношение на припокриване на контакт за пълното предимство на шума и товароносимостта на спиралното зъбно колело.

Потвърдете размера на вашата спираловидна предавка →

Предпочитаната числова серия по ISO 54 за модули с винтови зъбни колела

Модул Mn в спирална предавка е стандартизиран от ISO 54 в две серии от предпочитани числа. Използването на предпочитан модул гарантира, че стандартните отрезни плочи, шлифовъчни дискове и инспекционни вала са налични за производство — задаването на нестандартен модул (напр. Mn = 3.7) изисква персонализирани инструменти, което увеличава времето за изпълнение и разходите. Серията ISO 54:

Първи избор (задължителен за нови дизайни) Втори избор (само когато първият избор не работи)
Модул Типичен обхват на приложение Модул Къде се използва вторият избор
М1 Инструменти, прецизни механизми М1.125 Рядко; изисква се нестандартно оборудване
М1.25 Малки механизми, задвижвания, електроника М1.375 Само ограничения на пространството
М1.5 Прецизни инструменти, фин механизъм М1.75 Ограничения на централното разстояние
М2 Автоматизация на осветлението, машина за храна, серво М2.25 Подмяна на имперски 10 DP зъбни колела
М2.5 Леки промишлени, малки скоростни кутии М2.75 Ограничения в пространството
М3 Обща лека промишленост, опаковки М3.5
М4 Общоиндустриални, средни серво М4.5
М5 Стандартен индустриален — най-разпространеният модул за затворени скоростни кутии М5.5
М6 Средни промишлени задвижвания, задвижвания за помпи и вентилатори М7
М8 Тежка промишленост, кран, конвейер М9
М10 Тежка промишленост, спомагателни съоръжения за валцови машини М11
М12 Големи промишлени, морски затворени скоростни кутии М14
М16 Тежкотоварни задвижвания, затворени стъпала за пещи М18
М20 Много тежки зъбни колела за циментови мелници М22
М25 Големи отворени зъбни предавки М28
М32, М40, М50 Много големи зъбни колела с отворена предавка и венец М36, М45

Референтен диаметър на стъпката — Модул × Брой зъби при β = 20°

За спирална предавка с нормален модул Mn при ъгъл на спиралата β = 20°, диаметър на стъпката d = Mn × z / cos 20° = Mn × z / 0,9397 = Mn × z × 1,064. Таблицата по-долу обхваща най-често срещаните комбинации от модули и брой зъби:

z (зъби) M3 d (мм) M4 d (мм) M5 d (мм) M6 d (мм) M8 d (мм) M10 d (мм)
18 57.5 76.7 95.9 115.0 153.4 191.7
20 63.9 85.2 106.5 127.8 170.3 212.9
24 76.7 102.2 127.8 153.3 204.4 255.5
30 95.9 127.8 159.8 191.7 255.5 319.4
36 115.0 153.4 191.7 230.0 306.7 383.4
48 153.4 204.4 255.5 306.7 409.0 511.0
60 191.7 255.5 319.4 383.4 511.0 638.8
80 255.5 340.7 425.9 511.0 681.4 851.7

d = Mn × z / cos β при β = 20°. Всички стойности са в мм.

Указания за ширината на лицето — правила b/d и b/Mn

Ширината на лицето b на a спирална предавка трябва да отговаря на две независими изисквания: (1) трябва да осигурява адекватно съотношение на припокриване ε_β за пълното предимство на шума и товароносимостта на спиралната форма; (2) не трябва да надвишава практическото съотношение b/d₁, което отклонението на вала и твърдостта на тялото на зъбното колело могат да поддържат без неприемливо натоварване по ръба.

Правило Формула Типичен диапазон Защо това ограничение
Минимална лицева ширина за ε_β ≥ 1 b_min = π × Mn / sin β При β=20°: b_min ≈ 9,2 × Mn Под това, ε_β < 1 и пълното спираловидно предимство не се реализира.
Препоръчителна ширина на лицето b = 10–15 × Mn ε_β = 1,1–1,6 при β=20° Удобен марж над ε_β = 1; практичен за повечето пропорции на скоростната кутия
Максимално съотношение b/d₁ b ≤ 1,5 × d₁ (мек хълбок); b ≤ 1,1 × d₁ (твърд хълбок) b/d₁ = 0,5–1,0 типично Над това, отклонението на вала и усукването на тялото на зъбното колело причиняват сериозно натоварване по ръба, дори при изкривяване.
Максимална ширина на лицевата страна за стандартен корпус b ≤ 0,6 × a (междуцентрово разстояние) типично Задава се според ширината на корпуса и разстоянието между лагерите на вала По-широката ширина на лицевата страна изисква по-дълъг обхват на вала с пропорционално по-голямо отклонение на вала

Пример: M5, z₁=24, β=20° → d₁ = 127,8 мм
b_min (ε_β ≥ 1) = π × 5 / sin 20° = 46,1 mm
Препоръчително b = 12 × Mn = 60 mm (ε_β = 1,30)
Макс. b = 1,1 × d₁ = 140,6 мм (твърда странична част, с изпъкналост)
Практически стандарт: b = 60–80 mm за тази предавка

Стандартни насоки за диаметър на отвора за заготовки за спираловидни зъбни колела

Диаметърът на отвора на спирална предавка се определя от предавания въртящ момент и якостта на материала на вала. Практическа отправна точка за стоманени валове, предаващи пълния номинален въртящ момент:

d_bore_min ≈ 4,5 × ∛T [mm, където T е в N·m, за стандартен вал от легирана стомана]

Отворът трябва да е достатъчно голям, за да поддържа адекватна дебелина на стената между отвора и кореновата окръжност на зъбите на зъбното колело. Korea Ever-Power изисква минимална дебелина на стената от 2,5 × Mn между отвора и кореновата окръжност за структурна цялост - гарантирайки, че заготовката на зъбното колело няма да се напука на съединението корен-отвор по време на термична обработка или при експлоатационно натоварване. Толерансът на отвора за шпонкови съединения е H7; за съединения с пресоване, H7 или H6, в зависимост от необходимото сглобяване.

Серия захранвания Ever-Power от Корея — M1 до M50

Производственият цех на Korea Ever-Power показва спирални зъбни колела в цялата стандартна гама модули - от инструментални зъбни колела с фина стъпка M1 до индустриални задвижващи зъбни колела с голям модул M40.

Производствената гама на Korea Ever-Power обхваща Mn = M1 до M50, външен диаметър от 20 мм до 2500 мм — от инструменти с фина стъпка спираловидни зъбни колела до компоненти на отвореното задвижване с големи модули. Всички размери използват стандартно предпочитани модули по ISO 54; нестандартни модули се приемат с време за изработка на персонализирани инструменти.

Корея Ever-Power произвежда спираловидни зъбни колела от Mn = M1 до M50, външен диаметър 20–2500 мм, DIN клас 3–9, във всички стандартни материали от 45# QT до 17CrNiMo6 цементирана и неръждаема стомана SS316L. Всички модули от серията ISO 54 с първи избор са стандартни производствени артикули с налична инструментална екипировка; модулите с втори избор и нестандартните модули (напр. конвертирани имперски DP размери) се предлагат с време за изпълнение на инструменталната екипировка от 2–4 седмици. Като директен... производител на спирални зъбни колела, Korea Ever-Power държи на склад основни отрезни машини и профили за шлифоване за всички първокласни модули ISO 54 от M1 до M32.

приложение на спирално зъбно колело 4

Често задавани въпроси

Каква е връзката между диаметралната стъпка (DP), използвана в САЩ, и модула, използван в международен план?

Модулът Mn и диаметралната стъпка DP (американски/имперски) са обратно пропорционални: Mn = 25,4 / DP. Общи еквиваленти: DP 8 = Mn 3,175 (близо до M3); DP 6 = Mn 4,233 (близо до M4); DP 5 = Mn 5,08 (близо до M5); DP 4 = Mn 6,35 (близо до M6); DP 3 = Mn 8,47 (близо до M8). За замяна спираловидни зъбни колела От машини, проектирани в САЩ, Korea Ever-Power може да произвежда с точност до имперски DP модул (напр. точно DP 6, а не M4.233 закръглено), използвайки персонализирани инструменти, или може да произвежда най-близкия стандартен ISO модул (M4) с малко централно разстояние или регулиране на профилното изместване. Korea Ever-Power потвърждава кой подход е правилен, след като прегледа централното разстояние на корпуса и спецификацията на зъбното колело.

Защо ширината на челото трябва да надвишава 9,2 × Mn при β = 20° за пълна производителност на спиралното зъбно колело?

Коефициентът на контакт на припокриване ε_β = b × sin β / (π × Mn) трябва да бъде ≥ 1.0, за да се реализира пълното предимство на спираловидната форма - което означава, че поне една допълнителна пълна стъпка на зъбите е едновременно в контакт по всяко време. Решаване за b_min при ε_β = 1.0: b_min = π × Mn / sin β. При β = 20°: b_min = π × Mn / 0.342 = 9.19 × Mn. Под тази ширина на челото има моменти в цикъла на зацепване, когато един чифт зъби носи пълното предадено натоварване - същото условие като при цилиндрично зъбно колело. Всички предимства по отношение на шума и товароносимостта на спиралната форма зависят от ε_β ≥ 1. Това е най-често нарушаваното правило за ширината на челото в предварителните проекти на зъбни колела, където ширината на челото се определя от ограничения за опаковане, без да се проверява ε_β.

Има ли максимален модул за фрезоване и шлайфане на стандартни CNC машини за зъбни колела?

Стандартните CNC фрези за зъбообработване обработват Mn = M1–M50+ без фундаментално ограничение — размерите на фрезата и мащабът на мощността на машината с модул. CNC шлифоването на зъбообработване (генериращо шлифоване тип HÖFLER) е практически ограничено до приблизително Mn = M32–M40 поради размера на шлифовъчния диск и твърдостта на профила; много големите модули (M40–M50) обикновено се шлифоват фино, използвайки едноточково шлифоване или профилно фрезоване, а не генериращо шлифоване. Собствените възможности за шлифоване на Korea Ever-Power обхващат Mn = M1 до M36 при генериращо шлифоване и M36 до M50 при формовъчно шлифоване, покривайки пълния диапазон от модули за затворена скоростна кутия. спираловидни зъбни колела.

Кога е необходим нестандартен модул и как Korea Ever-Power се справя с това?

Нестандартните модули са необходими в две ситуации: (1) подмяна на съществуващ спирална предавка който първоначално е бил проектиран за имперски DP (често срещан в машините в САЩ и Великобритания) или за спецификация на модул, различна от ISO, от по-старо оборудване; (2) много специфично ограничение за централно разстояние, което не може да бъде изпълнено със стандартни модули и изместване на профила. Korea Ever-Power обработва нестандартни модули, като произвежда персонализирана плоча за отрез (2–4 седмици допълнително време за изпълнение и разходи за инструменти от 800–3000 USD в зависимост от модула) или като използва изместване на профила на най-близкия стандартен модул, за да се постигне необходимото централно разстояние. За втория вариант Korea Ever-Power изчислява необходимия коефициент на изместване на профила и потвърждава, че подрязването на зъба и стесняването на върха остават в приемливи граници.

Потвърдете вашия модул и размер на спиралната зъбна предавка

Посочете мощност, скорост, междуосово разстояние и предавателно число. Korea Ever-Power избира правилния модул ISO 54, изчислява диаметъра на стъпката на резбата и ширината на челото, проверява съответствието с ε_β ≥ 1 и потвърждава наличността на инструментите — на етапа на офериране преди какъвто и да е производствен ангажимент.

M1–M50 · Предпочитана серия по ISO 54 · ε_β проверка · Изчисляване на ширината на лицевата страна · Преобразуване на DP в модул · MOQ 1 брой

Редактор: Cxm