Mil Hizalama Hatalarının Üç Türü ve Bunların Helisel Dişliler Üzerindeki Etkileri
İdeal helisel dişli Dişli çifti, iki şaft merkez çizgisi mükemmel paralel, aynı düzlemde (tasarım merkez mesafesinde) ve dişli yüz genişlikleri arasında göreceli eksenel yer değiştirme olmaksızın çalışır. Bu ideal durumdan herhangi bir sapma, temas basıncı dağılımını bozan bir hizalama hatası yaratır. Üç farklı hizalama hatası türü bağımsız olarak veya birlikte ortaya çıkabilir:
İki şaft merkez çizgisi paraleldir ancak tasarım merkez mesafesi C'den farklı bir mesafeyle ayrılmıştır. Gerçek merkez mesafesi tasarımdan daha küçükse, boşluk azalır ve dişli çifti sıkışabilir. Daha büyükse, boşluk artar ve diş çiftleri arasındaki yük paylaşımı değişir. Bir M5 dişli çiftinde 0,1 mm'lik bir merkez mesafesi hatası, boşluğu yaklaşık 0,07 mm değiştirir; bu da standart DIN 3967 sınıf e/f toleransı dahilindedir.
Mil merkez çizgileri paralel değildir; yüz genişliği boyunca yakınlaşır veya uzaklaşırlar. Açısal hizalama hatası, temas bölgesinin dişin bir ucunda yoğunlaşmasına neden olur: boşluğun en küçük olduğu uç, iletilen yükün tamamını taşırken diğer uç yüklenmez. Ortaya çıkan kenar yüklemesi, temas gerilimini tasarım değerinin çok üzerine çıkarır. Hassas bir DIN Sınıf 5'te 0,02 mm/100 mm kadar küçük bir açısal hizalama hatası bile algılanabilir kenar yüklemesine neden olabilir. helisel dişli.
Dişlilerden biri, diğerine göre eksenel olarak kaydırılmıştır, böylece iki yüzey genişliği tam olarak üst üste gelmez. Bu uyumsuzluk, dişli geçişinde etkili yüzey genişliğini azaltır ve temas gerilimini, tam yüzey genişliğinin etkili temas genişliğine oranı kadar artırır. 100 mm yüzey genişliğine sahip ve 5 mm eksenel ofsetli bir dişli için etkili yüzey genişliği 95 mm'dir; bu da yük taşıma kapasitesinde 5%'lik bir azalmaya karşılık gelir. 10%'nin üzerindeki yüzey genişliklerinde, açıkta kalan diş ucu köşesinden kaynaklanan kenar yüklemesi önemli bir yorulma yoğunlaşması haline gelir.
Helisel Dişliler İçin İzin Verilebilir Hizalama Toleransları
Bir için izin verilen açısal hizalama hatası helisel dişli Dişli çifti, doğrudan dişlinin DIN hatve sapma toleransı (Fβ) ile bağlantılıdır, çünkü açısal yanlış hizalama, hatve sapmasıyla aynı temas etkisini üretir; bu da temas bölgesinin sistematik olarak bir yüz ucuna doğru kaymasıdır. Toplam yanlış hizalama bütçesi, hem dişlinin üretim hatve sapmasını hem de gövde kaynaklı yanlış hizalamayı hesaba kattıktan sonra tolerans aralığı içinde kalmalıdır:
| DIN Doğruluk Sınıfı | Tipik Fβ toleransı (M5, b=100mm) | İzin verilen maksimum açısal hizalama hatası | Maksimum merkez mesafesi sapması |
|---|---|---|---|
| DIN Sınıf 5 (taşlanmış, hassas) | 8 µm | 0,008 mm / 100 mm (8 µm/100 mm) | nominal C'den ±0,03 mm |
| DIN Sınıf 6 (toprak, standart) | 12 µm | 0,012 mm / 100 mm | ±0,05 mm |
| DIN Sınıf 7 (hassas dişli) | 18 µm | 0,018 mm / 100 mm | ±0,08 mm |
| DIN Sınıf 8 (standart frezelenmiş) | 25 µm | 0,025 mm / 100 mm | ±0,12 mm |
Dişli Tahrik Sistemleri için Lazerli Mil Hizalama Prosedürü
Dişli kutusu deliklerinin paralelliğinin doğrulanması — dişli kutusu deliklerinin hizalanması, makine tarafından görülen gerçek açısal sapmayı belirler. helisel dişli Çift. Hassas gövde işleme ve montaj sırasında lazer hizalama, Fβ tolerans aralığı içinde kalmaya katkıda bulunur.
Lazer hizalama sistemleri (PRÜFTECHNIK ROTALIGN veya benzeri) şaftın gerçek konumlarını iki düzlemde eş zamanlı olarak ölçerek hem yatay hem de dikey yönlerde paralel sapma ve açısal hizalama hatalarını verir. helisel dişli Tahrik sistemi montajında, hizalama işlemi dört adımdan oluşur:
Ön hizalama yumuşak ayak kontrolü
Ölçüme başlamadan önce, makinenin dört ayağının da tabanla sağlam ve eşit temas halinde olduğundan emin olun. Yumuşak bir ayak (bir ayağın tam temas etmemesi), cıvatalar sıkıldığında çerçevenin bükülmesine neden olarak, ölçüm sırasında değişkenlik gösteren tekrarlanabilir bir hizalama hatası yaratır. Tüm ayaklarda <0,05 mm'lik şim malzemesi kullanarak boşluk olmadığından emin olun.
Soğuk ortamda mevcut durumu ölçün.
Lazer başlıklarını her iki şafta da monte edin; üç pozisyona (saat 9, 12 ve 3 yönü) döndürün; sistemin mevcut paralel ofseti ve açısal hizalama hatasını hesaplamasına izin verin. Herhangi bir düzeltme yapılmadan önce soğuk hizalama durumunu kaydedin - bu, termal genleşme düzeltmesinin hesaplanması için temel değerdir.
Termal genleşme düzeltmesi uygulayın.
Hesaplanan termal genleşme sapmasını (gövde malzemesi katsayısı × merkez mesafesi × sıcaklık artışı) girin, böylece sistem çalışma sıcaklığında doğru hale gelen bir soğuk hizalama durumunu hedeflesin. 200 mm merkez mesafesi ve 50°C sıcaklık artışına sahip dökme demir gövde için: dikey termal genleşme = 11 µm/m × 0,2 m × 50°C = 0,11 mm — bu, soğuk hizalamada önceden telafi edilmelidir.
Doğrulayın ve doğrulayın
Lazer sisteminin gösterdiği şekilde şim düzeltmelerini uygulayın. Hem paralel sapma hem de açısal hizalama hatası yukarıdaki tablodaki tolerans dahilinde olana kadar tekrar ölçüm yapın. Son soğuk hizalama değerlerinin, belirtilen DIN sınıfı için tolerans dahilinde olduğunu doğrulayın. helisel dişli Çift. Yük altında çalıştırmadan önce belgeleyin ve onaylayın.
Kurşun Taçlama — Kalan Hizalama Hatalarının Mühendislik Yöntemiyle Telafisi
Hassas lazer hizalamasından sonra bile, çalışma yükü altında şaft sapması, soğuk hizalama ölçümü sırasında mevcut olmayan artık açısal yanlış hizalamaya neden olur. Çapı d ve uzunluğu L (yataklar arası) olan ve teğetsel kuvvet F_t ileten bir dişli şaft için, yük altındaki açısal sapma şu şekildedir:
θ_sapma ≈ F_t × L² / (3 × E × I) [radyan, burada I = π × d⁴ / 64]
Bu sapma kaynaklı açısal eğim, temas bölgesini bir yüz ucuna doğru kaydırır; bu, yanlış montajdan kaynaklanan açısal hizalama hatasıyla tamamen aynı etkiye sahiptir. Diş ucu bombesi (diş ucunda kasıtlı olarak oluşturulan parabolik bir eğri, yüz merkezi tipik olarak yüz uçlarından 5-20 µm daha yüksekte olacak şekilde) bu sapmayı önceden telafi eder: çalışma yükü altında, sapma bombeli dişi kenar teması yerine tam yüz temasına doğru iter. Optimal bombe büyüklüğü, şaft geometrisinden ve iletilen yükten hesaplanan, nominal torkta tahmin edilen maksimum sapma kaynaklı temas kaymasına eşittir. Korea Ever-Power, HÖFLER taşlama döngüsü sırasında diş ucuna belirtilen bombe profilini işler ve bu, dişli analizörü diş ucu izinde düz bir diş ucundan düzgün bir parabolik sapma olarak ölçülür.
Bağlantı Elemanı Seçimi ve Hizalama Hatalarının Giderilmesindeki Rolü
Motoru bağlayan kaplin helisel dişli Giriş mili ve çıkıştaki kaplin, makine ile dişli kutusu gövdesi arasındaki hizalama hatasının kaplin tarafından emilip emilmeyeceği (doğru) veya mil üzerinden dişli ağına iletilip iletilmeyeceği (yanlış) konusunda kritik bir rol oynar. En önemli üç kaplin tipi şunlardır: helisel dişli sürücüler:
| Bağlantı Tipi | Açısal Hizalama Bozukluğu Kapasitesi | Eksenel Yer Değiştirme | En İyisi İçin |
|---|---|---|---|
| Rijit disk kaplin | Sıfıra yakın — hizalama hatasını doğrudan dişli miline iletir. | Sıfıra yakın | Lazerle DIN Sınıf 5 toleransı dahilinde şafttan şafta hizalamanın doğrulandığı hassas yüksek hızlı tahrik sistemleri; asla genel amaçlı bir kaplin olarak kullanılmaz. |
| Esnek çene / örümcek bağlantısı | 1–2° açısal kapasite | Orta düzeyde eksenel uyumluluk | Standart endüstriyel helisel dişli Hafif hizalama sapmasının beklendiği sürücülerde; elastomer örümceğin kolayca değiştirilmesi. |
| Dişli kaplin (taçlı dişler) | Eleman başına 0,5–1,5° | Bazıları eksenel; diş tacı tarafından kontrol edilir. | Yüksek tork gerektiren ağır sanayi ve vinç tahrik sistemlerinde, esnek kaplinin nominal torku iletemediği durumlarda; dişli kaplin, eğilme momentlerini aktarmadan orta dereceli hizalama hatalarını telafi eder. helisel dişli şaft |
| Üniversal mafsal (kardan) | Büyük açısal sapma (5–30°) | Kayar mafsal ile desteklenir | Milin kasıtlı olarak büyük açıyla kaydırıldığı tahrik sistemlerinde (haddehane ana tahrik sistemleri, araç şaftları); büyük açılarda, mil frekansının iki katı hızda döngüsel hız değişimi meydana gelir. |
Korea Ever-Power — Hizalama ve Lider Taçlandırma Spesifikasyonu
Korea Ever-Power, her bir kurulum için gerekli montaj hizalama toleranslarını (açısal ve paralel) belirtir. helisel kesme dişlisi Dişlinin DIN hassasiyet sınıfına ve yüz genişliğine bağlı olarak sipariş verilir. Yük altında şaft sapmasının önemli olduğu uygulamalar için Korea Ever-Power, optimum diş bombesi büyüklüğünü hesaplar ve HÖFLER taşlama ekipmanında standart bir özellik olarak diş adımına işler. helisel dişli üreticisiKorea Ever-Power'ın her dişli siparişi için mühendislik dokümantasyonu, montaj hizalama toleransını, kurşun bombelik spesifikasyonunu ve kabul edilebilir çalışma sıcaklığı aralığını içerir; bu da montaj ekibine, kenar yükleme arızası meydana geldikten sonra değil, dişli monte edilmeden önce ihtiyaç duyulan bilgileri sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
Bir şaftta açısal hizalama hatası helisel dişli Tahrik, temas etkisi açısından dişli dişinde sistematik bir ön sapma hatasına eşdeğerdir. Mükemmel dişli geometrisine sahip ancak 0,02 mm/100 mm yüz genişliğinde açısal yanlış hizalama durumunda, temas bölgesi bir yüz kenarına kayar - tıpkı Fβ = 20 µm toleranslı bir dişlide olduğu gibi. İki etki toplanır: 0,015 mm/100 mm yanlış hizalama ile takılan bir DIN Sınıf 7 dişlisi (Fβ = 18 µm tolerans), yaklaşık 33 µm'lik etkili toplam ön sapmaya sahiptir - bu da DIN Sınıf 8'i aşmaktadır. Ortaya çıkan çukurlaşma, imalat kaynaklı kenar yükleme çukurlaşmasına tıpatıp benzemektedir; gerçek nedeni yalnızca hizalama kayıtlarının geçmişi ortaya koymaktadır.
Evet, sınırları var. Daha büyük kurşun bombesi, teması yüzey merkezinde daha küçük bir genişlikte yoğunlaştırır; bu da etkili temas uzunluğunu azaltır ve dolayısıyla temas gerilimini artırır. Yeniden hizalama ile düzeltilemeyen 0,02 mm/100 mm'lik bir yanlış hizalama için (örneğin, yük altında gövdenin doğal esnemesi), 15-20 µm'lik kurşun bombesi belirtmek, aşırı temas gerilimi artışı olmadan yanlış hizalamayı yeterince telafi eder. M5 dişli için 30-40 µm'nin üzerindeki bombelerde, azalan temas genişliği, kurşun dağılımının faydasını dengeleyecek kadar temas gerilimini artırır; bu yanlış hizalama seviyesinde doğru çözüm, bombeyi artırmak yerine yanlış hizalamayı azaltmaktır.
Standart zemin montajlı bir şanzımanda, dişli milleri yataydır. Gövde ve motor ayaklarının termal genleşmesi üç eksende de gerçekleşir, ancak hizalama için en önemli olan dikey genleşmedir: yerçekimi aşağı doğru etki eder, bu nedenle makinenin ağırlığı zemin bağlantılarına biner. Yatay termal genleşme, makinenin geri yükleme kuvvetleri oluşturmadan taban çerçevesi üzerinde kayma yeteneği tarafından emilir. Dikey termal genleşme, her ikisi de eşit şekilde genleşmiyorsa, motor milini şanzıman miline göre yukarı kaldırarak dikey açısal hizalama hatası oluşturur. Üstten monte edilmiş motor konfigürasyonları farklı termal genleşme etkilerine sahiptir ve özel analiz gerektirir.
Bir helisel dişli Standart boşluk sınıfı (DIN 3967 sınıf e/f) ile, eşleşen dişliler arasındaki eksenel yer değiştirme, yaklaşık 3–5% yüz genişliğine kadar kabul edilebilir; b = 100 mm için bu, açıkta kalan diş kenarı köşesinin önemli bir gerilim yoğunlaşması oluşturmasından önce maksimum 3–5 mm eksenel sapmadır. Pratikte, eksenel itme, dişlilerin birbirine geçmesinde eksenel yer değiştirme olmaması için itme yatakları tarafından emilmelidir. Serbest yüzer dişli çiftleri (itme yatağı yok), yalnızca dişli çiftinin eksenel olarak kendi kendine merkezlendiği çift helisel (balık kılçığı) dişliler için kabul edilebilir.
Her helisel dişli siparişinde hizalama toleransı dokümantasyonu
Korea Ever-Power, her hassas helisel dişli siparişinde montaj hizalama toleransları, kurşun bombeliği spesifikasyonu ve termal genleşme kılavuzu sağlayarak, montaj ekibine dişli takılmadan önce, arıza meydana geldikten sonra değil, ihtiyaç duydukları bilgileri sunar.
Hizalama toleransı · Kurşun bombesi · Termal sapma hesaplaması · Kaplin önerisi · Her siparişe dahildir
Editör: Cxm
