Μονάδα κιβωτίου ταχυτήτων ελικοειδούς κωνικού γραναζιού OEM Κίνας για ελικοειδές ομοαξονικό κιβώτιο ταχυτήτων CZPT PS135 8/39 22 δοντιών

Πώς να επιλέξετε ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων

Η επιλογή του καλύτερου ελικοειδούς κιβωτίου ταχυτήτων εξαρτάται από τον τύπο της εφαρμογής για την οποία θέλετε να χρησιμοποιήσετε το γρανάζι. Θα πρέπει να λάβετε υπόψη τις αναλογίες επαφής και το σύνολο των απαιτούμενων μετατοπίσεων προφίλ.

Τα οδοντωτά γρανάζια είναι πιο αποτελεσματικά από τα ελικοειδή γρανάζια

Σε σύγκριση με τα ελικοειδή γρανάζια, τα κωνικά γρανάζια έχουν ευθύγραμμα δόντια που είναι παράλληλα με τον άξονα του γραναζιού. Επειδή είναι πιο αποτελεσματικά, τα κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές χαμηλής ταχύτητας. Ωστόσο, τα ελικοειδή γρανάζια είναι καλύτερα για εφαρμογές χαμηλού θορύβου και υψηλής ταχύτητας. Παρά τα πλεονεκτήματά τους, τα κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται επίσης σε ορισμένες συσκευές.
Τα οδοντωτά γρανάζια δεν είναι τόσο ανθεκτικά όσο άλλα γρανάζια. Είναι λιγότερο αποτελεσματικά στη μετάδοση ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις και παράγουν υπερβολικό θόρυβο σε υψηλές ταχύτητες. Επίσης, επιβάλλουν ακτινικό φορτίο στα ρουλεμάν. Παράγουν επίσης σημαντικούς κραδασμούς που μπορούν να περιορίσουν τη μέγιστη ταχύτητα λειτουργίας.
Τα ελικοειδή γρανάζια είναι καλύτερα στη μεταφορά φορτίων. Χρησιμοποιούνται σε μια σειρά εφαρμογών, όπως κιβώτια ταχυτήτων αυτοκινήτων, ανυψωτήρες και μεταφορικούς ιμάντες. Τα ελικοειδή γρανάζια παράγουν επίσης μεγάλες ποσότητες ώσης. Είναι επίσης πιο αθόρυβα από τα κωνικά γρανάζια.
Σε αντίθεση με τους οδοντωτούς τροχούς, οι ελικοειδής οδοντωτοί τροχοί χρησιμοποιούν ρουλεμάν για να υποστηρίξουν το φορτίο ώσης τους. Έχουν επίσης περισσότερα δόντια, επομένως μπορούν να αντέξουν μεγαλύτερο φορτίο από τους οδοντωτούς τροχούς. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε μη παράλληλους άξονες.
Τα ελικοειδή γρανάζια χρησιμοποιούνται γενικά σε μηχανικά συστήματα υψηλής ταχύτητας. Επίσης, έχουν λιγότερη φθορά στα μεμονωμένα δόντια και λειτουργούν πιο αθόρυβα από τα κωνικά γρανάζια.
Τα ελικοειδή γρανάζια αποτελούν μια βελτίωση των οδοντωτών τροχών. Χρησιμοποιούνται επίσης στη βιομηχανία εκτύπωσης, σε ανελκυστήρες και σε κιβώτια ταχυτήτων αυτοκινήτων. Χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό με ατέρμονα κοχλία για την κατανομή φορτίου. Έχουν υψηλότερη ικανότητα ταχύτητας, αλλά δεν είναι τόσο αποτελεσματικά όσο τα οδοντωτά γρανάζια. Χρησιμοποιούνται σε ορισμένα μηχανικά συστήματα υψηλής ταχύτητας επειδή παράγουν λιγότερο θόρυβο και κραδασμούς.
Τα οδοντωτά γρανάζια χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές χαμηλής ταχύτητας, όπως σε διατάξεις οδοντωτής ράγας και πινιόν. Ο σχεδιασμός τους τα καθιστά πιο αποτελεσματικά στη μετάδοση ισχύος, αλλά είναι λιγότερο ανθεκτικά από τα ελικοειδή γρανάζια.
Ο χώρος σχεδιασμού περιορίζεται με βάση την απαιτούμενη κεντρική απόσταση, την σχέση μετάδοσης-στόχο και το άθροισμα των μετατοπίσεων προφίλ
Χρησιμοποιώντας στατιστικά παραγόμενες παραμέτρους, οι συγγραφείς πραγματοποίησαν μια βελτιστοποίηση πολλαπλών στόχων της μετατόπισης του προφίλ δύο εξωτερικών κυλινδρικών γραναζιών. Ο κύριος στόχος αυτής της μελέτης ήταν η μεγιστοποίηση της απόδοσης και η ελαχιστοποίηση της ποσότητας απώλειας ισχύος στον βελτιστοποιημένο χώρο.
Για να το πετύχουν αυτό, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο βελτιστοποίησης πολλαπλών στόχων που περιελάμβανε όλες τις πτυχές της βέλτιστης μετατόπισης προφίλ. Ο αλγόριθμος αξιολογεί την αντικειμενική συνάρτηση σε μια σειρά γενεών για να προσδιορίσει την καλύτερη λύση.
Ο αλγόριθμος βελτιστοποίησης πολλαπλών στόχων βασίστηκε σε έναν επαληθευμένο αλγόριθμο βελτιστοποίησης. Αυτός ο αλγόριθμος συνδυάζει την αναλυτική εκτίμηση φορτίων πίεσης με μια αποτελεσματική μέθοδο για τον υπολογισμό των παραμορφώσεων του κιβωτίου ταχυτήτων. Χρησιμοποιώντας τους προαναφερθέντες τύπους, οι συγγραφείς μπόρεσαν να εντοπίσουν μια εφικτή λύση. Οι αριθμητικοί υπολογισμοί έδειξαν επίσης ότι οι αντίστοιχοι ειδικοί συντελεστές ολίσθησης ήταν τέλεια ισορροπημένοι.
Για να προσδιορίσουν την πιο αποτελεσματική μέθοδο για τον προσδιορισμό της μετατόπισης του προφίλ, οι συγγραφείς επέλεξαν την πιο αποτελεσματική μέθοδο με βάση τους στόχους της απόδοσης και της μάζας. Ο στόχος της απόδοσης θεωρήθηκε ο μεγαλύτερος δεδομένου του μικρού μεγέθους του χώρου βελτιστοποίησης που προέκυψε. Αυτός ο στόχος είναι χρήσιμος για τη μείωση των αστοχιών λόγω φθοράς.

Η μεγαλύτερη θερμική επεξεργασία ενός κυλινδρικού γραναζιού είναι η σκλήρυνση σε περίβλημα. Το πρότυπο ISO/TR 4467:1982 παρέχει έναν πρακτικό οδηγό για γρανάζια. Οι μεγαλύτερες ακτίνες του πινιόν και του τροχού είναι rb1 και rb2. Η αναλογία του πλάτους του δοντιού προς τη διάμετρο του κύκλου βάσης του πινιόν ορίζεται κανονικά σε μικρότερη από 1.
Η ταχύτητα ολίσθησης αυξάνεται καθώς η απόσταση από το σημείο κλίσης αυξάνεται στη γραμμή δράσης
Οι εκτροπές του ελικοειδούς προφίλ ενός ελικοειδούς γραναζιού συμβαίνουν λόγω του φορτίου στα δόντια. Ωστόσο, η βέλτιστη γωνία πίεσης για το γρανάζι δεν είναι γνωστή.
Η σωστή γωνία πίεσης για ένα ελικοειδές γρανάζι δεν μπορεί να υπολογιστεί χωρίς ένα μοντέλο επιφάνειας. Υποθέτοντας ότι η πίεση είναι ομοιόμορφη σε όλο το προφίλ, μια γωνία πίεσης 20 μοιρών θα ήταν μια καλή επιλογή. Ωστόσο, αυτό θα απαιτούσε ένα μαθηματικό μοντέλο που μπορεί να προκύψει από την εξίσωση φθοράς Archard.
Γενικά, η γωνία πίεσης επηρεάζεται από τη διάμετρο, καθώς και από τη γεωμετρία του πλέγματος του γραναζιού. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την πραγματική γωνία ενός ελικοειδούς γραναζιού, καθώς αυτό θα επηρεάσει την καμπυλότητα του προφίλ, την κάθετη δύναμη και την ακτινική δύναμη.
Ο καλύτερος τρόπος για να μετρήσετε τη γωνία πίεσης είναι να λάβετε υπόψη τη θεωρητική διάμετρο του βήματος. Εάν η διάμετρος του βήματος είναι μικρή, τότε η πραγματική γωνία θα είναι μικρότερη. Αυτό θα προκαλέσει ένα κενό μεταξύ των πλευρών. Ωστόσο, μπορεί επίσης να προκαλέσει παραμόρφωση του γραναζιού, οδηγώντας σε απροσδόκητη λειτουργική συμπεριφορά.
Μια ενδιαφέρουσα εφαπτομένη είναι το επίπεδο βήματος, ένα νοητό επίπεδο εφαπτόμενο στις επιφάνειες βήματος. Το επίπεδο βήματος είναι το επίπεδο κάθετο στο αξονικό επίπεδο της διατομής του γραναζιού. Συνήθως χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς για τον υπολογισμό της εγκάρσιας γωνίας πίεσης.
Η γωνία πίεσης λειτουργίας είναι η γωνία της γραμμής πίεσης του πλέγματος του γραναζιού. Αυτή η γωνία είναι η ίδια με τη γωνία πίεσης αναφοράς, αλλά το μήκος της γραμμής επαφής μειώνεται.
Ο καλύτερος τρόπος για να υπολογίσετε τη γωνία πίεσης λειτουργίας είναι να χρησιμοποιήσετε τη γραμμή πίεσης του πλέγματος του γραναζιού. Αυτό θα δώσει μια πιο ακριβή τιμή. Η πραγματική γωνία της γραμμής πίεσης σχετίζεται επίσης με τη σχέση μετάδοσης. Αυτή η σχέση συνήθως δίνεται ως η ονομαστική σχέση των γωνιακών ταχυτήτων. Οι πραγματικές ταχύτητες θα κυμαίνονται γύρω από αυτήν την αναλογία.

Υποτομή ρίζας δοντιού ελικοειδούς γραναζιού

Η ύπαρξη υποκοπής στη ρίζα του πινιόν μπορεί να επηρεάσει την κατανομή του φορτίου κατά μήκος της γραμμής επαφής των ελικοειδών γραναζιών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερα από τα ονομαστικά φορτία σε ορισμένα δόντια και σε θόρυβο με διαμόρφωση πλάτους.
Η ρίζα του δοντιού επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος του εργαλείου κοπής δοντιού. Το εργαλείο κοπής πρέπει να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να αποφεύγεται η υποκοπή χωρίς να μειώνεται ο αριθμός των δοντιών. Αυτό επιτυγχάνεται με μια διαδικασία που ονομάζεται μετατόπιση προφίλ.
Η μετατόπιση του προφίλ συμβαίνει όταν το εργαλείο κοπής αλλάζει βάθος, αποτρέποντας έτσι την υποκοπή. Χρησιμοποιείται συχνά στη διαδικασία κατασκευής για να επιτευχθεί μεγαλύτερος λόγος επικάλυψης. Όσο υψηλότερος είναι ο λόγος επικάλυψης, τόσο μικρότερη είναι η διακύμανση μεταξύ των γραμμών επαφής. Αυτό μειώνει τα δυναμικά φορτία των δοντιών και μειώνει τον θόρυβο.
Η μετατόπιση του προφίλ σχετίζεται συχνότερα με την άκρη του εργαλείου κοπής. Αυτό είναι το σημείο όπου το προφίλ ενέλιξης εξέρχεται από το γρανάζι, πριν η άκρη αρχίσει να κωνικοποιείται. Το προφίλ ενέλιξης μπορεί να οριστεί για κάθε εγκάρσια τομή του πλάτους της επιφάνειας του γραναζιού. Το σημείο ορίου είναι ένα σημείο επαφής μεταξύ του προφίλ ενέλιξης και του προφίλ ρίζας.
Η ενέλιξη ενός κύκλου είναι ένας συνηθισμένος τρόπος για να ορίσετε ένα προφίλ γραναζιού-δοντιού. Η ενέλιξη είναι η διαδρομή που χαράσσεται από το σημείο στη γραμμή κατά την κύλιση σε έναν κύκλο. Είναι ένα χρήσιμο χαρακτηριστικό για κυλινδρικά ενέλικτα γρανάζια.
Η γωνία της έλικας είναι επίσης σημαντική για το ελικοειδές γρανάζι. Επιτρέπει μεγαλύτερη ικανότητα επαφής και αυξάνει την ικανότητα κάμψης του γραναζιού. Πρέπει να περιλαμβάνεται στις προδιαγραφές για τα ελικοειδή δόντια. Η γωνία πρέπει να είναι μετρήσιμη και να περιλαμβάνει το πρόσημο (+-).
Η αντοχή σε κάμψη ενός δοντιού εξαρτάται από το σχήμα της ρίζας. Μια μεγάλη υποτομή μειώνει την αντοχή του δοντιού.

Αναλογίες επαφής

Είτε ένα ελικοειδές κιβώτιο ταχυτήτων είναι δυναμικό είτε σταθερής κατάστασης, ο λόγος επαφής είναι ένας βασικός παράγοντας. Ο συνολικός λόγος επαφής ορίζει τον μέσο αριθμό δοντιών σε επαφή στο επίπεδο δράσης. Υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας τον λόγο εγκάρσιας επαφής με τον λόγο επικάλυψης. Ο λόγος επικάλυψης είναι πάντα μη μηδενικός.
Η συνολική αναλογία επαφής πρέπει να είναι 1,0 ή μεγαλύτερη για περιστροφή με σταθερή ταχύτητα στην κινούμενη πλευρά. Τα γρανάζια με χαμηλή συνολική αναλογία επαφής είναι γνωστό ότι επιβραδύνουν την περιστροφή του κινούμενου γραναζιού. Η συνολική αναλογία επαφής επηρεάζεται από το μήκος της γραμμής επαφής. Μια υψηλή αναλογία επαφής είναι μια καλή επιλογή για δυναμική φόρτιση.
Ένας χαμηλός λόγος επαφής έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη μετατόπιση προφίλ και μεγαλύτερο θόρυβο. Εάν ο λόγος επαφής είναι πολύ υψηλός, μπορεί να προκαλέσει υπερβολική ταχύτητα ολίσθησης EAP και να προκαλέσει γρατζουνιές. Επιπλέον, μια ανομοιόμορφη κατανομή φορτίου έχει ως αποτέλεσμα κραδασμούς με διαμόρφωση πλάτους.
Ένα ελικοειδές γρανάζι είναι ένα ζεύγος λεπτών οδοντωτών τροχών. Τα γρανάζια είναι τοποθετημένα σε ένα επίπεδο που εκτείνεται παράλληλα με το πλάτος της επιφάνειας των δοντιών του γραναζιού. Κάθε δόντι γραναζιού έρχεται σε επαφή με το πλευρό του επόμενου δοντιού γραναζιού. Το πλευρό του δοντιού του ελικοειδούς γραναζιού είναι μια τρισδιάστατη επιφάνεια που εφάπτεται στους βασικούς κύκλους των γραναζιών.
Το σχήμα του δοντιού του ελικοειδούς γραναζιού είναι επίσης ένας βασικός παράγοντας στην αναλογία επαφής. Η μορφή του δοντιού έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας, τα εργαλεία, τους συντελεστές dedendum, τις δυνάμεις των δοντιών και την ακαμψία κάμψης των δοντιών. Η μορφή του δοντιού του γραναζιού πρέπει επίσης να σχετίζεται με την κινηματική της επιφάνειας των δοντιών και τις τροποποιήσεις της μικρογεωμετρίας.
Το ενεργό προφίλ είναι μια περιοχή του ενελισσόμενου προφίλ μεταξύ των σημείων έναρξης και λήξης. Ένα προφίλ δοντιού που ικανοποιεί τον βασικό νόμο της δράσης γραναζιού-δοντιού ονομάζεται συχνά συζυγές προφίλ.

συντάκτης από τον CX 23-04-2023