Πώς να σχεδιάσετε ένα σφυρήλατο γρανάζι κωνικού οδοντωτού τροχού

Πριν ξεκινήσετε να σχεδιάζετε το δικό σας οδοντωτό γρανάζι, πρέπει να κατανοήσετε τα κύρια εξαρτήματά του. Μεταξύ αυτών είναι η σφυρηλάτηση, η εγκοπή, η οδοντωτή ράγα, η βίδα ρύθμισης και άλλοι τύποι. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ αυτών των τύπων οδοντωτών γραναζιών είναι απαραίτητη για τη λήψη μιας τεκμηριωμένης απόφασης. Για να μάθετε περισσότερα, συνεχίστε να διαβάζετε. Επίσης, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου για βοήθεια! Παρακάτω παρατίθενται μερικές χρήσιμες συμβουλές και κόλπα για να σχεδιάσετε έναν οδοντωτό γρανάζι. Ας ελπίσουμε ότι θα σας βοηθήσουν να σχεδιάσετε τον οδοντωτό γρανάζι των ονείρων σας.

Σφυρηλάτηση οδοντωτών τροχών

Η σφυρηλάτηση οδοντωτών τροχών είναι μια από τις πιο σημαντικές διαδικασίες των εξαρτημάτων κιβωτίου ταχυτήτων αυτοκινήτων. Η διαδικασία κατασκευής είναι πολύπλοκη και περιλαμβάνει πολλά βήματα, όπως σφαιροποίηση κενού, θερμή σφυρηλάτηση, ανόπτηση, φωσφάτωση και σαπωνοποίηση. Το υλικό που χρησιμοποιείται για τους οδοντωτούς τροχούς είναι συνήθως 20CrMnTi. Η διαδικασία ολοκληρώνεται με την εφαρμογή μιας συνεχούς μεθόδου διαμόρφωσης με εξώθηση με μήτρες σχεδιασμένες για το μήκος της ζώνης διαστασιολόγησης L και το πάχος της γωνίας σχισίματος T.
Η διαδικασία σφυρηλάτησης οδοντωτών τροχών μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει πολυακετάλη (POM), ένα ισχυρό πλαστικό που χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή γραναζιών. Αυτό το υλικό είναι εύκολο στη χύτευση και τη διαμόρφωση και, μετά τη σκλήρυνση, είναι εξαιρετικά άκαμπτο και ανθεκτικό στην τριβή. Για τους οδοντωτούς τροχούς χρησιμοποιούνται διάφορα μέταλλα και κράματα, συμπεριλαμβανομένου του σφυρήλατου χάλυβα, του ανοξείδωτου χάλυβα και του αλουμινίου. Παρακάτω παρατίθενται οι διαφορετικοί τύποι υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή γραναζιών και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.
Το μέγεθος των δοντιών ενός οδοντωτού τροχού μετριέται σε μονάδες ή m. Κάθε αριθμός αντιπροσωπεύει τον αριθμό των δοντιών στο γρανάζι. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των δοντιών, αυξάνεται και το μέγεθός του. Γενικά, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δοντιών, τόσο μεγαλύτερη είναι η μονάδα. Ένας οδοντωτός τροχός υψηλής μονάδας έχει μεγάλη γωνία πίεσης. Είναι επίσης σημαντικό να θυμάστε ότι οι οδοντωτοί τροχοί πρέπει να έχουν την ίδια μονάδα με τα γρανάζια για τα οποία χρησιμοποιούνται.

Ρυθμίστε τα γρανάζια με βίδα

Μια σύγχρονη βιομηχανία δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς οδοντωτούς τροχούς με κοχλία ρύθμισης. Αυτοί οι τροχοί είναι εξαιρετικά αποδοτικοί και χρησιμοποιούνται ευρέως σε μια ποικιλία εφαρμογών. Ο σχεδιασμός τους περιλαμβάνει τον υπολογισμό της ταχύτητας και της ροπής, που είναι και οι δύο κρίσιμοι παράγοντες. Το μοντέλο MEP, για παράδειγμα, λαμβάνει υπόψη την μεταβαλλόμενη ακαμψία ενός ζεύγους δοντιών κατά μήκος της διαδρομής του. Τα αποτελέσματα χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του τύπου του απαιτούμενου οδοντωτού τροχού. Παρακάτω παρατίθενται ορισμένες συμβουλές για την επιλογή ενός οδοντωτού τροχού:
Τύπος Α. Αυτός ο τύπος γραναζιού δεν διαθέτει πλήμνη. Το ίδιο το γρανάζι είναι επίπεδο με μια μικρή τρύπα στη μέση. Τα γρανάζια με κοχλία ρύθμισης χρησιμοποιούνται συνήθως για ελαφριές εφαρμογές χωρίς φορτία. Το πάχος του μετάλλου μπορεί να κυμαίνεται από 0,25 mm έως 3 mm. Τα γρανάζια με κοχλία ρύθμισης χρησιμοποιούνται επίσης για μεγάλα μηχανήματα που πρέπει να είναι ισχυρά και ανθεκτικά. Αυτό το άρθρο παρέχει μια εισαγωγή στους διαφορετικούς τύπους οδοντωτών τροχών και στο πώς διαφέρουν μεταξύ τους.
Πλήμνη καρφίτσας. Τα οδοντωτά γρανάζια με πλήμνη καρφίτσας χρησιμοποιούν μια βίδα ασφάλισης για να ασφαλίσουν τον πείρο. Αυτά τα γρανάζια συχνά συνδέονται με έναν άξονα με πείρο, ελατήριο ή κυλινδρικούς πείρους. Ο πείρος τρυπιέται στην ακριβή διάμετρο για να χωρέσει μέσα στο γρανάζι, έτσι ώστε να μην χαλαρώσει. Τα οδοντωτά γρανάζια με πλήμνη καρφίτσας έχουν υψηλές ανοχές, καθώς η οπή δεν είναι αρκετά μεγάλη για να πιάσει πλήρως τον άξονα. Αυτός ο τύπος γραναζιού είναι γενικά ο πιο ακριβός από τους τρεις.

Γρανάζια οδοντωτού τροχού με κλειδαριά

Στη σημερινή σύγχρονη βιομηχανία, τα κιβώτια ταχυτήτων με οδοντωτούς τροχούς χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μεταφορά ισχύος. Αυτοί οι τύποι κιβωτίων ταχυτήτων παρέχουν εξαιρετική απόδοση, αλλά μπορεί να είναι επιρρεπείς σε απώλειες ισχύος. Αυτές οι απώλειες πρέπει να εκτιμώνται κατά τη διαδικασία σχεδιασμού. Ένα βασικό στοιχείο αυτής της ανάλυσης είναι ο υπολογισμός της επιφάνειας επαφής (2b) του ζεύγους γραναζιών. Ωστόσο, αυτή η τιμή δεν ισχύει απαραίτητα για κάθε οδοντωτό τροχό. Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα για τον τρόπο υπολογισμού αυτής της επιφάνειας. (Βλέπε Σχήμα 2)
Τα οδοντωτά γρανάζια χαρακτηρίζονται από δόντια παράλληλα με τους άξονες και τον άξονα, και μια ταχύτητα γραμμής βήματος έως και 25 m/s θεωρείται υψηλή. Επιπλέον, είναι πιο αποτελεσματικά από τα ελικοειδή γρανάζια του ίδιου μεγέθους. Σε αντίθεση με τα ελικοειδή γρανάζια, τα οδοντωτά γρανάζια θεωρούνται γενικά θετικά γρανάζια. Χρησιμοποιούνται συχνά για εφαρμογές στις οποίες ο έλεγχος του θορύβου δεν αποτελεί πρόβλημα. Η συμμετρία του οδοντωτού γραναζιού τα καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλα για εφαρμογές όπου απαιτείται σταθερή ταχύτητα.
Εκτός από τη χρήση ενός ελικοειδούς οδοντωτού τροχού για τη μετάδοση, το γρανάζι μπορεί επίσης να έχει ένα τυπικό σχήμα δοντιού. Σε αντίθεση με τα ελικοειδή γρανάζια, τα οδοντωτά γρανάζια με μορφή ενέλικτης οδόντωσης έχουν παχιές ρίζες, γεγονός που αποτρέπει τη φθορά από τα δόντια. Αυτά τα γρανάζια κατασκευάζονται εύκολα με συμβατικά εργαλεία παραγωγής. Το σχήμα ενέλικτης οδοντωτού τροχού είναι μια ιδανική επιλογή για μικρής κλίμακας παραγωγή και είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς τύπους οδοντωτών τροχών.

Σπειροειδή γρανάζια

Όταν εξετάζουμε τους τύπους οδοντωτών τροχών που χρησιμοποιούνται, είναι σημαντικό να σημειώσουμε τις διαφορές μεταξύ των δύο. Ένας οδοντωτός τροχός, που ονομάζεται επίσης ενέλικτος οδοντωτός τροχός, παράγει ροπή και ρυθμίζει την ταχύτητα. Είναι πιο συνηθισμένος σε κινητήρες αυτοκινήτων, αλλά χρησιμοποιείται και σε καθημερινές συσκευές. Ωστόσο, ένα από τα πιο σημαντικά μειονεκτήματα των οδοντωτών τροχών είναι ο θόρυβος τους. Επειδή οι οδοντωτοί τροχοί εμπλέκονται μόνο με ένα δόντι κάθε φορά, δημιουργούν υψηλή ποσότητα τάσης και θορύβου, καθιστώντας τους ακατάλληλους για καθημερινή χρήση.
Το διάγραμμα κατανομής τάσεων επαφής αντιπροσωπεύει την πλευρική επιφάνεια κάθε δοντιού γραναζιού και την απόσταση τόσο στην αξονική όσο και στην κατατομή κατεύθυνση. Μια περιοχή υψηλής επαφής βρίσκεται προς το κέντρο του γραναζιού, η οποία προκαλείται από τη μικρογεωμετρία του γραναζιού. Μια θετική τιμή l υποδεικνύει ότι δεν υπάρχει κακή ευθυγράμμιση των δοντιών σφηνοειδούς στη διεπαφή με τον ελικοειδή βραχίονα. Το αντίθετο ισχύει για αρνητικές τιμές l.
Χρησιμοποιώντας μια τεχνική άνω ορίου, οι Abdul και Dean μελέτησαν τη σφυρηλάτηση μορφών οδοντωτών τροχών. Υπέθεσαν ότι το προφίλ των δοντιών θα ήταν μια ευθεία γραμμή. Εξέτασαν επίσης την αδιάστατη πίεση σφυρηλάτησης μιας οδοντωτής ...
SUS303 και SUS304 ανοξείδωτα γρανάζια

Τα οδοντωτά γρανάζια από ανοξείδωτο χάλυβα κατασκευάζονται με διαφορετικές τεχνικές, οι οποίες εξαρτώνται από το υλικό και την εφαρμογή. Η πιο συνηθισμένη διαδικασία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους είναι η κοπή. Άλλες διαδικασίες περιλαμβάνουν την έλαση, τη χύτευση και τη σφυρηλάτηση. Επιπλέον, τα πλαστικά οδοντωτά γρανάζια παράγονται με χύτευση με έγχυση, ανάλογα με την απαιτούμενη ποσότητα παραγωγής. Τα οδοντωτά γρανάζια από ανοξείδωτο χάλυβα SUS303 και SUS304 μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία υλικών, όπως δομικό ανθρακούχο χάλυβα S45C, φαιό χυτοσίδηρο FC200, μη σιδηρούχο μέταλλο C3604, πλαστικό μηχανικής MC901 και ανοξείδωτο χάλυβα.
Οι διαφορές μεταξύ των οδοντωτών τροχών από ανοξείδωτο χάλυβα 304 και 303 έγκεινται στη σύνθεσή τους. Οι δύο τύποι ανοξείδωτου χάλυβα έχουν κοινό σχεδιασμό, αλλά ποικίλες χημικές συνθέσεις. Η Κίνα και η Ιαπωνία χρησιμοποιούν τα γράμματα SUS304 και SUS303, τα οποία αναφέρονται στους διαφορετικούς βαθμούς σύνθεσής τους. Όπως συμβαίνει με τους περισσότερους τύπους ανοξείδωτου χάλυβα, οι δύο διαφορετικές ποιότητες κατασκευάζονται για χρήση σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως πλανητικά γρανάζια και οδοντωτούς τροχούς.

Ανοξείδωτα γρανάζια

Υπάρχουν πολλά πράγματα που πρέπει να προσέξετε σε έναν οδοντωτό οδοντωτό τροχό από ανοξείδωτο χάλυβα, όπως το διαμετρικό βήμα, ο αριθμός των δοντιών ανά μονάδα διαμέτρου και η γωνιακή ταχύτητα των δοντιών. Όλες αυτές οι πτυχές είναι κρίσιμες για την απόδοση ενός οδοντωτού τροχού και οι σωστές διαστατικές μετρήσεις είναι απαραίτητες για το σχεδιασμό και τη λειτουργικότητα ενός οδοντωτού τροχού. Όσοι εργάζονται στον κλάδο θα πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με τους όρους που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή των εξαρτημάτων του οδοντωτού τροχού, τόσο για να διασφαλιστεί η σαφήνεια στην παραγωγή όσο και στις παραγγελίες αγοράς.
Ένας οδοντωτός τροχός είναι ένας τύπος κυλινδρικού γραναζιού ακριβείας με παράλληλα δόντια διατεταγμένα σε ένα χείλος. Χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές, όπως εξωλέμβιες μηχανές, βαρούλκα, εξοπλισμό κατασκευών, εξοπλισμό γκαζόν και κήπου, κινητήρες στροβίλων, αντλίες, φυγοκεντρητές και μια ποικιλία άλλων μηχανημάτων. Ένας οδοντωτός τροχός είναι συνήθως κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα και έχει υψηλό επίπεδο ανθεκτικότητας. Είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος γραναζιού.
Τα οδοντωτά γρανάζια από ανοξείδωτο χάλυβα μπορούν να διατίθενται σε πολλά διαφορετικά σχήματα και μεγέθη. Τα οδοντωτά γρανάζια από ανοξείδωτο χάλυβα κατασκευάζονται γενικά από ανοξείδωτο χάλυβα SUS304 ή SUS303, τα οποία χρησιμοποιούνται για την υψηλότερη μηχανική τους ικανότητα. Αυτά τα γρανάζια στη συνέχεια υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία με νιτρίωση ή επαγωγή επιφάνειας δοντιού. Σε αντίθεση με τα συμβατικά γρανάζια, τα οποία χρειάζονται λείανση δοντιών μετά τη θερμική επεξεργασία, τα οδοντωτά γρανάζια από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν χαμηλό ρυθμό φθοράς και υψηλή μηχανική ικανότητα.

επιμελητής από τον CX 2023-04-18