Sådan sammenligner du forskellige typer af tandhjul

Når man sammenligner forskellige typer cylindriske tandhjul, er der flere vigtige overvejelser at tage højde for. De vigtigste overvejelser omfatter følgende: Almindelige anvendelser, stigningsdiameter og addendumcirkel. Her vil vi se nærmere på hver af disse faktorer. Denne artikel vil hjælpe dig med at forstå, hvad hver type cylindrisk tandhjul kan gøre for dig. Uanset om du ønsker at drive en elmotor eller en entreprenørmaskine, vil det rigtige tandhjul til jobbet gøre arbejdet lettere og spare dig penge i det lange løb.

Almindelige anvendelser

Blandt dets mange anvendelser er et cylindrisk tandhjul i vid udstrækning anvendt i fly, tog og cykler. Det bruges også i kuglemøller og knusere. Dets høje hastighed og lave drejningsmoment gør det ideelt til en række forskellige anvendelser, herunder industrimaskiner. Følgende er nogle af de almindelige anvendelser af cylindriske tandhjul. Nedenfor er anført nogle af de mest almindelige typer. Selvom cylindriske tandhjul generelt er støjsvage, har de deres begrænsninger.
En cylindrisk gearkasse kan være ekstern eller hjælpegearkasse. Disse enheder understøttes af forreste og bageste huse. De overfører drivkraft til tilbehørsenhederne, som igen bevæger maskinen. Drivhastigheden er typisk mellem 5000 og 6000 o/min eller 20.000 o/min for centrifugale udluftningsventiler. Af denne grund bruges cylindriske gear typisk i store maskiner. For at lære mere om cylindriske gear, se følgende video.
Delingsdiameteren og den diametrale stigning på cylindriske tandhjul er vigtige parametre. En diametral stigning, eller forholdet mellem tænder og stigningsdiameter, er vigtig for at bestemme centerafstanden mellem to cylindriske tandhjul. Centerafstanden mellem to cylindriske tandhjul beregnes ved at lægge radius af hver stigningscirkel sammen. Addendummet, eller tandprofilen, er den højde, hvormed en tand rager ud over stigningscirklen. Udover stigning måles centerafstanden mellem to cylindriske tandhjul i forhold til afstanden mellem deres centre.
En anden vigtig egenskab ved et cylindrisk tandhjul er dets lave hastighedskapacitet. Det kan producere stor effekt selv ved lave hastigheder. Hvis støjkontrol ikke er en prioritet, foretrækkes et spiralformet tandhjul. Spiralformede tandhjul har derimod tænder arrangeret i den modsatte retning af aksen, hvilket gør dem mere støjsvage. Når man tager støjniveauet i betragtning, vil et spiralformet tandhjul dog fungere bedre i situationer med lav hastighed.

Konstruktion

Konstruktionen af ​​et cylindrisk tandhjul begynder med udskæringen af ​​tandhjulsemnet. Tandhjulsemnet er lavet af en tærteformet barre og kan variere i størrelse, form og vægt. Skæreprocessen kræver brug af matricer for at skabe den korrekte tandhjulsgeometri. Tandhjulsemnet føres derefter langsomt ind i skruemaskinen, indtil det har den ønskede form og størrelse. Et ståltandhjulsemne, kaldet en cylindrisk tandhjulsbarre, anvendes i fremstillingsprocessen.
Et cylindrisk tandhjul består af to dele: et centerbor og et forboringshul. Addendummet er den cirkel, der løber langs de yderste punkter af et cylindrisk tandhjuls tænder. Roddiameteren er diameteren ved bunden af ​​tandrummet. Planet, der tangenterer til stigningsfladen, kaldes trykvinklen. Den samlede diameter af et cylindrisk tandhjul er lig med addendummet plus dedendummet.
Delingscirklen er en cirkel dannet af en række tænder og en diametral opdeling af hver tand. Delingscirklen definerer afstanden mellem to indgrebsgear. Centerafstanden er afstanden mellem gearene. Delingscirklens diameter er en afgørende faktor for at bestemme centerafstanden mellem to sammenpassede cylindriske gear. Centerafstanden beregnes ved at lægge radius af hvert gears delingscirklen sammen. Dedendum er højden af ​​en tand over delingscirklen.
Andre overvejelser i designprocessen omfatter det anvendte materiale til konstruktionen, overfladebehandlinger og antal tænder. I nogle tilfælde er et standardgear fra hylden det mest passende valg. Det vil opfylde dine applikationsbehov og være et billigere alternativ. Gearet vil ikke holde længe, ​​hvis det ikke smøres korrekt. Der er en række forskellige måder at smøre et cylindrisk gear på, herunder hydrodynamiske glidelejer og selvstændige gear.

Tillægscirkel

Delingsdiameteren og addendumcirklen er to vigtige dimensioner for et cylindrisk tandhjul. Disse diametre er tandhjulets samlede diameter, og delingcirklen er cirklen centreret omkring roden af ​​tandhjulets tandmellemrum. Addendumfaktoren er en funktion af delingcirklen og addendumværdien, som er den radiale afstand mellem toppen af ​​tandhjulet og delingcirklen på det modstående tandhjul.
Pitchfladen er højre side af pitchcirklen, mens rodcirklen definerer afstanden mellem de to tandsider. Dedendummet er afstanden mellem toppen af ​​tanden og pitchcirklen, og pitchdiameteren og addendumcirklen er de to radiale afstande mellem disse to cirkler. Forskellen mellem pitchfladen og addendumcirklen er kendt som frigangen.
Antallet af tænder i det cylindriske tandhjul må ikke være mindre end 16, når trykvinklen er tyve grader. Et tandhjul med 16 tænder kan dog stadig anvendes, hvis dets styrke og kontaktforhold er inden for designgrænserne. Derudover kan underskæring forhindres ved profilforskydning og addendummodifikation. Det er dog også muligt at reducere addendumlængden ved hjælp af en positiv korrektion. Det er dog vigtigt at bemærke, at underskæring kan forekomme i cylindriske tandhjul med en negativ addendumcirkel.
Et andet vigtigt aspekt ved et cylindrisk tandhjul er dets indgreb. På grund af dette vil et standard cylindrisk tandhjul have en indgrebsreferencecirkel kaldet en stigningscirkel. Centerafstanden er derimod afstanden mellem centerakslerne på de to tandhjul. Det er vigtigt at forstå den grundlæggende terminologi, der er involveret i gearsystemet, før man begynder en beregning. På trods af dette er det vigtigt at huske, at det er muligt at lave et cylindrisk tandhjulsindgreb ved hjælp af den samme referencecirkel.

Stegediameter

For at bestemme stigningsdiameteren på et cylindrisk tandhjul skal drevtypen, medbringertypen og den drevne maskine specificeres. Den foreslåede diameterstigningsværdi defineres også. Jo mindre stigningsdiameteren er, desto mindre kontaktspænding på tandhjulet og desto længere levetid. Cylindriske tandhjul fremstilles ved hjælp af enklere processer end andre typer tandhjul. Stigningsdiameteren på et cylindrisk tandhjul er vigtig, fordi den bestemmer dets trykvinkel, arbejdsdybden og den samlede dybde.
Forholdet mellem tanddelingsdiameteren og antallet af tænder kaldes DIAMETRALSTEDIELSEN. Tænderne måles i aksialplanet. FILETRADIUS er den kurve, der dannes ved bunden af ​​tandhjulet. FULDDYBDE-TÆNDERNE er dem med en arbejdsdybde lig med 2.000 divideret med den normale diametralstedining. Navdiameteren er navets udvendige diameter. Navfremspringet er den afstand, navet strækker sig ud over tandhjulets overflade.
Et metrisk cylindrisk tandhjul er typisk specificeret med en diametral stigning. Dette er antallet af tænder pr. tomme af stigningscirklens diameter. Det måles generelt i inverse tommer. Normalplanet skærer tandoverfladen på det punkt, hvor stigningen er specificeret. I et spiralformet tandhjul er denne linje vinkelret på stigningscylinderen. Derudover er stigningscylinderen normalt normal på spiralen på ydersiden.
Stegdiameteren på et cylindrisk tandhjul er typisk angivet i millimeter eller tommer. En kilegang er en maskinfremstillet rille på akslen, der passer til kilen i akslens kilegang. I normalplanet er stigningen angivet i tommer. Evolvent stigning, eller diametral stigning, er forholdet mellem tænder pr. tomme diameter. Selvom dette kan virke kompliceret, er det en vigtig måling for at forstå stigningen på et cylindrisk tandhjul.

Materiale

Den største fordel ved et cylindrisk tandhjul er dets evne til at reducere bøjningsspændingen ved tanden uanset belastningen. Et typisk cylindrisk tandhjul har en overfladebredde på 20 mm og vil svigte, når det udsættes for 3000 N. Dette er langt mere end materialets flydespænding. Her er et kig på materialeegenskaberne ved et cylindrisk tandhjul. Dets styrke afhænger af dets materialeegenskaber. For at finde ud af, hvilket cylindrisk tandhjulsmateriale der passer bedst til din maskine, skal du følge følgende trin.
Det mest almindelige materiale, der anvendes til cylindriske tandhjul, er stål. Der findes forskellige typer stål, herunder duktilt jern og rustfrit stål. S45C-stål er det mest almindelige stål og har et kulstofindhold på 0,45%. Denne type stål er let tilgængelig og bruges til produktion af spiralformede, cylindriske og snekkegear. Dens korrosionsbestandighed gør det til et populært materiale til cylindriske tandhjul. Her er nogle fordele og ulemper ved stål.
Et cylindrisk tandhjul er lavet af metal, plastik eller en kombination af disse materialer. Den største fordel ved cylindriske tandhjul af metal er deres styrke-til-vægt-forhold. Det er omkring en tredjedel lettere end stål og modstår korrosion. Selvom aluminium er dyrere end stål og rustfrit stål, er det også lettere at bearbejde. Dets design gør det nemt at tilpasse det til applikationen. Dets alsidighed gør det muligt at bruge det i stort set alle applikationer. Så hvis du har et specifikt behov, kan du nemt finde et cylindrisk tandhjul, der passer til dine behov.
Designet af et cylindrisk tandhjul har stor indflydelse på dets ydeevne. Derfor er det vigtigt at vælge det rigtige materiale og måle de nøjagtige dimensioner. Udover at være vigtigt for ydeevnen er dimensionsmål også vigtige for kvalitet og pålidelighed. Derfor er det vigtigt for fagfolk i branchen at være bekendt med de termer, der bruges til at beskrive materialerne og delene i et tandhjul. Derudover er det vigtigt at have en god forståelse af materialet og dimensionsmålene for et tandhjul for at sikre, at produktions- og indkøbsordrer er nøjagtige.

redaktør af CX 2023-11-11