Mikä on kierukkavaihteen välys?
Vastareaktio kierukkavaihteisto Välys on ei-vetävien hampaiden kylkien välinen kokonaisväli, kun vetävät kyljet ovat kosketuksissa suunnittelukeskipisteetäisyydellä. Tarkemmin sanottuna: kun vastakkaisen parin toinen hammaspyörä pidetään paikallaan, välys on kulma-alue, jonka verran toinen hammaspyörä voi pyöriä ilman, että hampaiden kyljet koskettavat toisiaan. Se on verkkoon rakennettu välys, joka mahdollistaa lämpölaajenemisen, valmistustoleranssit, öljykalvotilan ja kokoonpanovirheet – ja estää hampaiden välisen häiriön, kun käyttösuunta kääntyy tai kun kotelon lämpölaajeneminen laajentaa keskipisteetäisyyttä hieman.
Välys mitataan jakoympyrän kohdalla lineaarisena siirtymänä j_t (poikittaistason välys, millimetreinä) tai kulmavälyksenä j_α hammaspyörän akselilla (kaariminuuteissa tai milliradiaaneina). Nämä kaksi liittyvät toisiinsa kaavalla: j_α = 2 × j_t / d₁, jossa d₁ on jakoympyrän halkaisija. Hankinta- ja tarkastustarkoituksiin välys määritellään lähes aina muodossa j_t tai hampaan paksuuden poikkeamana nimellispaksuudesta.
Miksi vastareaktio on olemassa – neljä teknistä syytä
Kun vaihteisto lämpenee kylmäkäynnistyksestä käyttölämpötilaan, vaihteen keskietäisyys kasvaa kotelomateriaalin lämpölaajenemiskertoimen määräämällä nopeudella (valurauta: 11 µm/m·°C, alumiini: 23 µm/m·°C). Valurautakotelolle, jonka keskietäisyys on 200 mm ja lämpötilan nousu 50 °C: ΔC = 11 × 10⁻⁶ × 200 × 50 = 0,11 mm. Ilman välystä tämä lämpölaajeneminen pakottaisi hampaan kyljet toisiinsa ja aiheuttaisi kiinnileikkautumisen.
Mitään hammaspyörää tai koteloa ei valmisteta täsmälleen nimellismittojensa mukaisesti. Keskiöetäisyydellä, hampaan paksuudella ja hammaspyörän jaon halkaisijalla on toleranssi. Välys mukautuu näiden toleranssien pahimpaan mahdolliseen yhdistelmään aiheuttamatta hampaiden häiriöitä – vähimmäisvälys on suunniteltu ylittämään pahimman mahdollisen toleranssipinon.
EHL-öljykalvon ei-käyttöisten hampaan kylkien (verkon löysä puoli) välissä on oltava välys, jotta öljy ei puristu ulos tyhjäkäynnin kyljen paineen alaisena. Suurilla nopeuksilla kierukkavaihteisto löysällä puolella oleva riittämätön välys voi aiheuttaa öljykalvon paineen värähtelyjä, jotka pahentavat melua.
Vaihteistoöljyn pienten kulumis- ja epäpuhtaushiukkasten on voitava kulkea kosketuksettoman reunavyöhykkeen läpi jumiutumatta. Hyvin tiukan välyksen omaavat hammaspyörät ovat alttiita hiukkasten aiheuttamille jumiutumisille, jotka aiheuttavat iskukuormia hiukkasen työntyessä ulos – syy siihen, miksi tiukka välys kierukkavaihteisto sovellukset vaativat myös erittäin hienoa öljynsuodatusta.
Välyksen hallinta — hampaan paksuus ja keskipisteiden etäisyys
Vastareaktio kierukkavaihteisto Parin määräytymisperusteena on kaksi riippumatonta muuttujaa: kunkin hammaspyörän hampaan paksuus (mitattuna normaalitasossa normaalina jännevälinä s_n) ja todellinen keskipisteiden välinen etäisyys, jolla pari kootaan. Näiden ja syntyvän välyksen välinen suhde on:
j_n = (s_n_nimellinen − s_n_todellinen_hammaspyörä − s_n_todellinen_vaihde) × cos α_n
Käytännössä välystä hallitaan ensisijaisesti määrittämällä hampaan paksuus poikkeama nimellispaksuudesta – jolloin hammaspyörän hampaat tulevat hieman ohuemmiksi kuin täydellinen evolventin nimellispaksuus. DIN 3967 tarjoaa standardoidun järjestelmän hampaan paksuuden toleranssiluokille, jotka määrittelevät, kuinka paljon ohuempi todellinen hammas saa olla nimellispaksuuteen nähden.
DIN 3967 Hampaan paksuuden toleranssijärjestelmä
DIN 3967 määrittää hampaan paksuuden toleranssin kierukkavaihteisto kahtena poikkeamana nimellisestä hampaan paksuudesta: ylempi poikkeama A_s (kuinka paljon ohuempi on nimellispaksuus ja alempi poikkeama A_i (kuinka paljon ohuempi on minimi). Sekä A_s että A_i ovat negatiivisia (varsinainen hammas on aina ohuempi kuin nimellisvälyksen varmistamiseksi). Hampaan paksuuden toleranssi T_s = A_s − A_i.
| DIN 3967 -luokka | Kuvaus | Tyypillinen j_n-alue (kun Mn=5, α_n=20°) | Hakemus |
|---|---|---|---|
| d (erittäin suuri) | Erittäin suuri välysvara | 0,30–0,60 mm | Raskaat ja hitaat teollisuuskäytöt; suuri lämpötilan vaihtelu; helppo kokoonpano |
| e (suuri) | Suuri vastahyökkäys | 0,20–0,40 mm | Vakiomuotoiset teollisuusvaihteistot (nosturinostimet, kuljettimet, pumput) |
| f (normaali) | Normaali vastaisku | 0,14–0,28 mm | Yleiskoneet, vakiomalliset suljetut vaihteistot — yleisin erittely |
| g (kapea) | Kapeampi vastareaktio | 0,08–0,18 mm | Tarkkuuskoneet, työstökoneet (ei-asemointiakselit) |
| h (tiukka) | Tiukka — nollasta minimaaliseen | 0,00–0,10 mm | CNC-paikannusakselit, pyöröpöydät, painokoneiden kohdistusohjaimet, servosovellukset suunnanvaihdolla |
Normaali vastavälys vs. tiukka vastavälys – milloin kumpikin on sopiva
Kierukkapyörän hampaan yksityiskohdat – välys on rako ei-käyttösivuilla (löysällä puolella), kun käyttösivut ovat kosketuksissa toisiinsa. Se määräytyy todellisen hampaan paksuuden mukaan suhteessa nimelliseen paksuuteen, mitattuna normaalina jännevälin hampaan paksuutena s_n jakoympyrän kohdalla.
Vakiovälys (DIN 3967 luokka e/f) — Voimansiirtokäytöt
Vakiovälys (luokka e tai f standardin DIN 3967 mukaan) on oikea spesifikaatio valtaosalle kierukkavaihteisto voimansiirtokäytöt – nosturit, kuljettimet, kompressorit, pumput, puhaltimet ja yleiset suljetut vaihteistot. Luokassa f (normaali) noin 0,1–0,25 mm:n välys tarjoaa riittävän välyksen lämpölaajenemiselle, ottaa huomioon valmistustoleranssit ja mahdollistaa voiteluainekalvon oikean toiminnan. Normaali välys ei aiheuta toiminnallisia ongelmia yksisuuntaisissa tai harvoin peruuttavissa käytöissä – välys on liian pieni aiheuttaakseen kuuluvaa vaikutusta, kun peruutus on hidasta tai harvinaista.
Tiukka välys (DIN 3967 luokka g/h) – Kun sillä on väliä
Tiukka vastavälys vaaditaan kahdessa erityisessä sovellusluokassa, jotka molemmat koskevat kierukkavaihteisto parit, jotka vaihtavat suuntaa usein ja joissa lähtöakselin kulma-asennon tarkkuus on tärkeä:
- CNC-työstökoneiden paikannusakselit: CNC-työstökoneen X-, Y- ja Z-akseleissa käytetään hammastanko- tai kuularuuvikäyttöjä. kierrevaihteet servovaihteistossa. Vaihteiston välys näkyy liikkeen hukassa, kun akseli vaihtaa suuntaa – moottori liikkuu välysraon läpi ennen kuin pöytä alkaa liikkua, mikä aiheuttaa paikannusvirheen, joka on yhtä suuri kuin välys jaettuna työkalun välityssuhteella. Luokan g tai h välys (tyypillisesti j_n = 0,01–0,04 mm servovaihteiston vaihdelaatikolla Mn = 2–4) rajoittaa tämän liikkeen hukan akselin paikannuksen toistettavuustavoitteen alapuolelle (tyypillisesti ±1–5 µm).
- Painokoneiden ja pakkauskoneiden käyttölaitteet: Moniväripainokoneet vaativat tarkan rekisterin (värien välisen kohdistuksen) yli 10 000 arkin tuntinopeudella. Painosylintereitä käyttävien hammaspyörien välys aiheuttaa syklisen rekisterivirheen värähtelevien käyttöjen kääntymisnopeudella. G-luokan välys on standardi painokoneiden painosylintereiden käyttölaitteille.
Miten vastareaktiota mitataan käytännössä
Kolmea käytännön menetelmää käytetään todentamiseen kierukkavaihteisto tuotannon ja saapuvien tarkastusten vastareaktio:
| Menetelmä | Miten se toimii | Paras | Rajoitus |
|---|---|---|---|
| Vaihteistoanalysaattori (hampaan paksuus) | Mittaa todellisen hampaan paksuuspoikkeaman (A_s, A_i) hammaspyöräanalysaattorilla; laskee odotetun välyksen molempien hammaspyörien mittauksista | Tuotantotarkastus; irrallisten vaihteiden vastaanottotarkastus ennen kokoonpanoa | Ei ota huomioon kotelon todellista keskipisteiden etäisyyden vaihtelua |
| Lyijymitta (rakotulkki) verkossa | Aseta rakotulkki ei-vääntävien hampaiden kylkien väliin siten, että väätävät kyljet ovat täysin kosketuksissa; suurin läpi kulkeva rakotulkin paksuus = välys | Kenttämittaus kootulla vaihdelaatikolla; nopea ja edullinen | Vaikeaa vinohammaspyörille, joilla on suuri pintaleveys (mittauslaitteen on oltava kosketuksissa koko diagonaalisen kosketuslinjan suuntaisesti) |
| Mittakello hammaspyörän reunassa | Kiinnitä yksi vaihde; kallistuta hammaspyörää edestakaisin; indikaattorin kokonaislukema = välys jakoympyrän halkaisijalla | Koottu vaihteisto; mittaa todellisen käyttövälyksen, mukaan lukien kotelon keskipisteiden etäisyyden | Vaatii pääsyn molempiin hammaskehyksiin samanaikaisesti; käytännöllinen vain avoimissa tai helposti saavutettavissa hammaspyörissä |
Kuinka välys kasvaa käyttöiän aikana
Kuten kierukkavaihteisto Kun vaihteistopari kuluu käyttöiän aikana, molemmat hampaan reunat menettävät vähitellen materiaalia – hampaan todellinen paksuus pienenee ja välys kasvaa. Hyvin voidellussa pehmeällä hampaan reunalla (QT HB 280) varustetussa teollisuusvaihteistossa normaali kuluminen lisää välystä noin 0,005–0,020 mm vuodessa jatkuvassa käytössä kohtalaisella kuormituksella. Kun välys ylittää noin 3 kertaa alkuperäisen suunnitteluarvon, vaihteiston melu tyypillisesti lisääntyy huomattavasti löysän puolen iskuvoiman kasvun vuoksi kuorman suunnanvaihdon aikana, ja hampaan juuren taivutusjännitys kasvaa iskun aiheuttaman dynaamisen ylikuormituksen vuoksi. Välyksen mittaus on siksi hyödyllinen kunnonvalvontaparametri – välyksen lisääntyminen osoittaa kiihtyvää kulumista ja viestii lähestyvästä huoltotarpeesta.
Välyksen määrittäminen kierukkapyörän piirustuksessa
Välys on määritetty kierukkavaihteisto Hampaan paksuuden poikkeamaluokan merkintä DIN 3967 mukaisesti piirtämällä. Oikea piirustusmerkintä näkyy hammaspyörän tietotaulukossa seuraavasti:
Hampaan paksuuden poikkeamaluokka: DIN 3967 − [välysluokka][toleranssiluokka]
Esimerkki: DIN 3967 − ef (välysluokka e, hampaan paksuuden toleranssi f)
Kaksi merkkiä määrittävät: ensimmäinen on välysluokka (a - d = suuri; e, f = normaali; g, h = tiukka) ja toinen on hampaan paksuuden toleranssi (kuinka leveä kaista on hampaan suurimman ja pienimmän paksuuden välillä). Yleiset tiedot hampaan paksuudelle kierrevaihteet: DIN 3967 − ef (normaali teollisuuskäyttö), DIN 3967 − fg (tarkkuusteollisuuskäyttö), DIN 3967 − gh (servo/paikannus).
Korea Ever-Power — Vastareaktio määritelty ja varmistettu jokaisessa tilauksessa
Korea Ever-Power -maa kierukkavaihteisto — hampaan paksuuden poikkeama standardin DIN 3967 mukaisesti mitataan hammaspyöräanalysaattorilla ja ilmoitetaan tarkastustodistuksessa. Välysluokan vahvistus sisältyy vakiodokumentaatioon jokaiseen tarkkuustilausuntoon.
Korea Ever-Power määrittää oikean DIN 3967 -välysluokan jokaiselle kierrehammaspyörä tilaus — sovellustyypin (vakiovoimansiirto vs. paikannusservo) sopivan luokan vahvistaminen ja todellisen hampaan paksuuspoikkeaman tarkistaminen hammaspyöräanalysaattorin mittauksella. Suorana kierrevaihteiden valmistajaVälysluokka vahvistetaan jokaisen tilauksen mukana toimitetussa tarkastustodistuksessa.
Usein kysytyt kysymykset
Ei — DIN-tarkkuusluokka (DIN 3962) ja välysluokka (DIN 3967) ovat toisistaan riippumattomia spesifikaatioita. Hammaspyörä voi olla DIN-tarkkuusluokan 5 mukainen ja siinä on vakiovälys (luokka e/f) tai DIN-tarkkuusluokan 8 mukainen ja siinä on tiukka välys (luokka g/h). Tarkkuusluokka määrää, kuinka tarkasti hampaan profiili, nousu ja jako vastaavat ihanteellista geometriaa; välysluokka määrää, kuinka ohut todellinen hammas on suhteessa nimellispaksuuteen. Molemmat on määriteltävä piirustuksessa – kumpikaan ei tarkoita toista.
Kun kierukkavaihteisto Vaihteiston lämmetessä kotelo laajenee – mikä kasvattaa keskiöetäisyyttä. Koska välys j_n ∝ (C − C_design) tietyllä hampaan paksuudella, C:n kasvattaminen lisää välystä. Myös hammaspyörän hampaat itse laajenevat, mutta kotelon keskiöetäisyys kasvaa suhteellisesti enemmän kuin hammaspyörän jaon halkaisijat tyypillisessä teräsvaihteessa valurautaisessa kotelossa – koska kotelon pituus on suurempi käyttölämpötilassa (200 mm keskiöetäisyys vs. 40 mm hammaspyörän säde). Tämä tarkoittaa, että välys on aina suurempi käyttölämpötilassa kuin kylmäkokoonpanossa, minkä vuoksi minimivälys on suunniteltava käyttölämpötilassa, ei kylmäkokoonpanossa.
Todellista välyksen poistoa ei voida saavuttaa tavallisessa yksittäiskappaleessa. kierukkavaihteisto pari valmistustoleranssien ja lämpölaajenemisvaatimusten vuoksi. Mitä on saavutettavissa: välyksenesto kierukkavaihteisto parit käyttävät jousikuormitettua aksiaalista esijännitystä välyksen poistamiseksi – toinen hammaspyörä jaetaan aksiaalisesti kahteen osaan, ja jousi työntää toista puolta vastahammaspyörää vasten poistaakseen löysällä puolella olevan raon. Tällä lähestymistavalla saavutetaan lähes olematon välys paikannussovelluksissa, mutta hampaan reunan kulumisnopeus kasvaa vakion esijännitysvoiman vuoksi ja vääntömomentin häviö esijännityskitkan vuoksi.
Yleisimpiin teollisuuden voimansiirtoihin kierukkavaihteisto Vaihdot – nosturinostimet, kuljetinkäytöt, pumppujen vaihteistot, puhallinkäytöt – DIN 3967 luokka e (suuri) tai luokka f (normaali) on sopiva. Luokkaa e suositaan, kun alkuperäinen vaihteiston kotelo on kulunut ja todellinen keskietäisyys on hieman nimellisarvoa suurempi (mikä antaa pienemmän välysvaran kuin uusi kotelo). Luokka f on standardi uusille koteloille ja hyvissä koteloissa oleville vaihtovaihteille. Määritä luokka g tai h vain, jos sovellus on vahvistettu servo- tai paikannuskäytöksi – tarpeetonta pienempi välys aiheuttaa kokoonpanovaikeuksia ja nopeuttaa kulumista ilman toiminnallista hyötyä.
Määritä oikea välysluokka kierukkapyörällesi
Ilmoita sovellustyyppisi, käyttölämpötila-alueesi ja se, vaihtaako käyttösuuntaa kuormitettuna. Korea Ever-Power vahvistaa oikean DIN 3967 -välysluokan, määrittää sen tuotantopiirustuksessa ja varmistaa todellisen hampaan paksuuspoikkeaman hammaspyöräanalysaattorin mittauksella jokaisella tilauksella.
DIN 3967 luokat a–h · Hammaspyörän hampaan paksuuden mittauslaite · Välystodistus · VÄHIMMÄISMÄÄRÄ 1 kpl
Toimittaja: Cxm
