Τύποι κωνικών γραναζιών

Τα κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες. Χρησιμοποιούνται σε τροχοφόρους εκσκαφείς, βυθοκόρους, μεταφορικούς ιμάντες, ενεργοποιητές μύλων και σιδηροδρομικές μεταδόσεις. Η σπειροειδής ή γωνιακή λοξότμηση ενός κωνικού γραναζιού μπορεί να το κάνει κατάλληλο για περιορισμένους χώρους. Χρησιμοποιείται επίσης στη ρομποτική και στις κάθετες στηρίξεις των ελασματουργείων. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κωνικά γρανάζια σε διαδικασίες επεξεργασίας τροφίμων. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα κωνικά γρανάζια, διαβάστε παρακάτω.

Σπειροειδής κωνικός οδοντωτός τροχός

Τα σπειροειδή κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ισχύος μεταξύ δύο αξόνων σε προσανατολισμό 90 μοιρών. Έχουν καμπύλα ή λοξά δόντια και μπορούν να κατασκευαστούν από διάφορα μέταλλα. Η Bestagear είναι ένας κατασκευαστής που ειδικεύεται σε μεσαίου έως μεγάλου μεγέθους σπειροειδή κωνικά γρανάζια. Χρησιμοποιούνται στα ορυχεία, τη μεταλλουργία, τη ναυτιλία και τα πετρελαϊκά πεδία. Τα σπειροειδή κωνικά γρανάζια κατασκευάζονται συνήθως από χάλυβα, αλουμίνιο ή φαινολικά υλικά.
Τα σπειροειδή κωνικά γρανάζια έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Τα δόντια πλέγματός τους δημιουργούν μια λιγότερο απότομη μεταφορά δύναμης. Είναι απίστευτα ανθεκτικά και έχουν σχεδιαστεί για να διαρκούν πολύ. Είναι επίσης λιγότερο ακριβά από άλλα γρανάζια ορθής γωνίας. Τείνουν επίσης να διαρκούν περισσότερο, επειδή κατασκευάζονται σε ζεύγη. Το σπειροειδές κωνικό γρανάζι μειώνει επίσης τον θόρυβο και τους κραδασμούς από τα αντίστοιχα. Επομένως, εάν χρειάζεστε ένα νέο σετ γραναζιών, τα σπειροειδή κωνικά γρανάζια είναι η σωστή επιλογή.
Η επαφή μεταξύ των δοντιών του σπειροειδούς κωνικού γραναζιού συμβαίνει κατά μήκος της επιφάνειας του δοντιού του γραναζιού. Η επαφή ακολουθεί τη θεωρία ελαστικής επαφής του Hertz. Αυτή η αρχή ισχύει για μικρές σημαντικές διαστάσεις της επιφάνειας επαφής και μικρές σχετικές ακτίνες καμπυλότητας των επιφανειών. Σε αυτήν την περίπτωση, οι παραμορφώσεις και η τριβή είναι αμελητέες. Ένα σπειροειδές κωνικό γρανάζι είναι ένα συνηθισμένο παράδειγμα ανεστραμμένου ελικοειδούς γραναζιού. Αυτό το γρανάζι χρησιμοποιείται συνήθως σε εξοπλισμό εξόρυξης.
Τα σπειροειδή κωνικά γρανάζια διαθέτουν επίσης ένα χαρακτηριστικό απορρόφησης τζόγου. Αυτό το χαρακτηριστικό βοηθά στη σταθεροποίηση του πάχους της μεμβράνης λαδιού στην επιφάνεια του γραναζιού. Ο άξονας του άξονα, η απόσταση τοποθέτησης και τα σφάλματα γωνίας επηρεάζουν όλα την επαφή των δοντιών σε ένα σπειροειδές κωνικό γρανάζι. Η ρύθμιση της τζόγου βοηθά στη διόρθωση αυτών των προβλημάτων. Οι ανοχές που φαίνονται παραπάνω είναι συνηθισμένες για τα κωνικά γρανάζια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι κατασκευαστές κάνουν μικρές αλλαγές στο σχεδιασμό αργά στη διαδικασία παραγωγής, γεγονός που ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο για τους κατασκευαστές πρωτότυπου εξοπλισμού (OEM).

Ευθύγραμμο κωνικό γρανάζι

Τα ευθύγραμμα κωνικά γρανάζια είναι από τα πιο εύκολα στην κατασκευή. Η παλαιότερη μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή ευθύγραμμων κωνικών γραναζιών ήταν η χρήση μιας πλάνης εξοπλισμένης με κεφαλή ευρετηρίου. Ωστόσο, έχουν γίνει βελτιώσεις στις μεθόδους κατασκευής μετά την εισαγωγή του συστήματος Revacycle και του Coniflex. Η τελευταία τεχνολογία επιτρέπει ακόμη πιο ακριβή κατασκευή. Και οι δύο αυτές μέθοδοι κατασκευής χρησιμοποιούνται από την CZPT. Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα κατασκευής ευθύγραμμων κωνικών γραναζιών.
Ένα ευθύγραμμο κωνικό γρανάζι κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας δύο είδη κωνικών επιφανειών, συγκεκριμένα τη μέθοδο Gleason και τη μέθοδο Klingelnberg. Μεταξύ των δύο, η μέθοδος Gleason είναι η πιο συνηθισμένη. Σε αντίθεση με άλλους τύπους γραναζιών, η μέθοδος CZPT δεν αποτελεί καθολικό πρότυπο. Το σύστημα Gleason διαθέτει γρανάζια υψηλότερης ποιότητας, καθώς η υιοθέτηση της στεφάνης των δοντιών είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για την κατασκευή γραναζιών που ανέχονται ακόμη και μικρά σφάλματα συναρμολόγησης. Επίσης, εξαλείφει τη συγκέντρωση τάσης στις κωνικές άκρες των δοντιών.
Η σύνθεση του γραναζιού εξαρτάται από την εφαρμογή. Όταν απαιτείται ανθεκτικότητα, ένα γρανάζι κατασκευάζεται από χυτοσίδηρο. Το πινιόν είναι συνήθως τρεις φορές πιο σκληρό από το γρανάζι, γεγονός που βοηθά στην εξισορρόπηση της φθοράς. Άλλα υλικά, όπως ο ανθρακούχος χάλυβας, είναι φθηνότερα, αλλά είναι λιγότερο ανθεκτικά στη διάβρωση. Η αδράνεια είναι ένας άλλος κρίσιμος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη, καθώς τα βαρύτερα γρανάζια είναι πιο δύσκολο να αντιστραφούν και να σταματήσουν. Οι απαιτήσεις ακρίβειας μπορεί να περιλαμβάνουν το βήμα και τη διάμετρο του γραναζιού, καθώς και τη γωνία πίεσης.
Η γεωμετρία της ενέλιξης ενός ευθύγραμμου κωνικού γραναζιού υπολογίζεται συχνά μεταβάλλοντας την κάθετο της επιφάνειας στην επιφάνεια. Η γεωμετρία της ενέλιξης υπολογίζεται ενσωματώνοντας τις συντεταγμένες της επιφάνειας και το θεωρητικό πάχος του δοντιού. Χρησιμοποιώντας το CMM, η σφαιρική επιφάνεια της ενέλιξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των μοτίβων επαφής των δοντιών. Αυτή η μέθοδος είναι χρήσιμη όταν δεν είναι διαθέσιμο ένα εργαλείο δοκιμής κυλίνδρων, επειδή μπορεί να προβλέψει το μοτίβο επαφής των δοντιών.

Υποειδές κωνικό γρανάζι

Τα υποειδή κωνικά γρανάζια αποτελούν μια αποτελεσματική και ευέλικτη λύση μείωσης ταχύτητας. Το συμπαγές τους μέγεθος, η υψηλή απόδοση, η χαμηλή παραγωγή θορύβου και θερμότητας, καθώς και η μεγάλη διάρκεια ζωής τους, τα καθιστούν δημοφιλή επιλογή στις βιομηχανίες μετάδοσης ισχύος και ελέγχου κίνησης. Ακολουθούν ορισμένα από τα οφέλη των υποειδών γραναζιών και οι λόγοι για τους οποίους πρέπει να τα χρησιμοποιείτε. Παρακάτω παρατίθενται ορισμένες από τις βασικές παρανοήσεις και τις λανθασμένες υποθέσεις σχετικά με αυτόν τον τύπο γραναζιού. Αυτές οι υποθέσεις μπορεί να φαίνονται αρχικά αντιφατικές, αλλά θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε περί τίνος πρόκειται.
Η βασική ιδέα των υποειδών γραναζιών είναι ότι χρησιμοποιούν δύο μη τεμνόμενους άξονες. Ο μικρότερος άξονας γραναζιών είναι μετατοπισμένος από τον μεγαλύτερο άξονα γραναζιών, επιτρέποντάς τους να εμπλέκονται χωρίς παρεμβολές και να στηρίζουν ο ένας τον άλλον με ασφάλεια. Η προκύπτουσα μεταφορά ροπής βελτιώνεται σε σύγκριση με τα συμβατικά σετ γραναζιών. Ένας υποειδής κωνικός οδοντωτός τροχός χρησιμοποιείται για την κίνηση του πίσω άξονα ενός αυτοκινήτου. Αυξάνει την ευελιξία του σχεδιασμού της μηχανής και επιτρέπει την ελεύθερη ρύθμιση των αξόνων.
Στην πρώτη περίπτωση, το πλέγμα των δύο σωμάτων επιτυγχάνεται προσαρμόζοντας τον υπερβολοειδή κόφτη στο επιθυμητό γρανάζι. Οι γεωμετρικές του ιδιότητες, ο προσανατολισμός και η θέση του καθορίζουν το επιθυμητό γρανάζι. Το τελευταίο χρησιμοποιείται εάν το επιθυμητό γρανάζι είναι αθόρυβο ή απαιτείται για τη μείωση των κραδασμών. Ένας υπερβολοειδής κόφτης, από την άλλη πλευρά, εμπλέκεται με δύο οδοντωτά σώματα. Είναι η πιο αποτελεσματική επιλογή για τη μοντελοποίηση υποειδών γραναζιών με προβλήματα θορύβου.
Η κύρια διαφορά μεταξύ των υποειδών και των σπειροειδών κωνικών γραναζιών είναι ότι τα υποειδή κωνικά γρανάζια έχουν μεγαλύτερη διάμετρο από τα αντίστοιχα. Συνήθως βρίσκονται σε εφαρμογές 1:1 και 2:1, αλλά ορισμένοι κατασκευαστές παρέχουν και υψηλότερες σχέσεις. Ένα υποειδές κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να επιτύχει ταχύτητες τριών χιλιάδων σ.α.λ. Αυτό το καθιστά την προτιμώμενη επιλογή σε μια ποικιλία εφαρμογών. Έτσι, αν ψάχνετε για ένα κιβώτιο ταχυτήτων με υψηλή απόδοση, αυτό είναι το κιβώτιο ταχυτήτων για εσάς.

Γωνίες προσθήκης και αφαίρεσης

Οι γωνίες προσθήκης και αποκοπής ενός κωνικού γραναζιού χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν το σχήμα και το βάθος των δοντιών του γραναζιού. Κάθε δόντι του γραναζιού έχει μια ελαφρώς κωνική επιφάνεια που αλλάζει σε βάθος. Αυτές οι γωνίες ορίζονται από τις αποστάσεις προσθήκης και αποκοπής τους. Η γωνία προσθήκης είναι η απόσταση μεταξύ της άνω και της κάτω επιφάνειας των δοντιών, ενώ η γωνία αποκοπής είναι η απόσταση μεταξύ της επιφάνειας βήματος και της κάτω επιφάνειας των δοντιών.
Η γωνία κλίσης είναι η γωνία που σχηματίζεται από το σημείο κορυφής του κώνου κλίσης του γραναζιού με τη γραμμή κλίσης του άξονα του γραναζιού. Η γωνία dedendum, από την άλλη πλευρά, είναι το βάθος του χώρου των δοντιών κάτω από τη γραμμή κλίσης. Και οι δύο γωνίες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του σχήματος ενός κωνικού γραναζιού. Οι γωνίες addendum και dedendum είναι σημαντικές για το σχεδιασμό των γραναζιών.
Οι γωνίες dedendum και addendum ενός κωνικού γραναζιού καθορίζονται από τον λόγο επαφής βάσης (Mc) των δύο γραναζιών. Η καμπύλη της ενέλιξης δεν επιτρέπεται να εκτείνεται εντός της διαμέτρου βάσης του κωνικού γραναζιού. Η διάμετρος της βάσης είναι επίσης μια κρίσιμη μέτρηση για το σχεδιασμό ενός γραναζιού. Είναι δυνατό να μειωθεί η καμπύλη της ενέλιξης ώστε να ταιριάζει με την καμπύλη της ενέλιξης, αλλά πρέπει να εφάπτεται στην καμπύλη της ενέλιξης.
Η πιο συνηθισμένη εφαρμογή ενός κωνικού γραναζιού είναι το διαφορικό αυτοκινήτων. Χρησιμοποιούνται σε πολλούς τύπους οχημάτων, συμπεριλαμβανομένων αυτοκινήτων, φορτηγών, ακόμη και κατασκευαστικού εξοπλισμού. Χρησιμοποιούνται επίσης στη ναυτιλιακή βιομηχανία και την αεροπορία. Εκτός από αυτές τις δύο κοινές χρήσεις, υπάρχουν πολλές άλλες χρήσεις για τα κωνικά γρανάζια. Και εξακολουθούν να γίνονται όλο και πιο δημοφιλή. Αλλά αποτελούν ένα πολύτιμο μέρος των συστημάτων γραναζιών αυτοκινήτων και βιομηχανίας.

Εφαρμογές κωνικών γραναζιών

Τα κωνικά γρανάζια χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία εφαρμογών. Κατασκευάζονται από διάφορα υλικά ανάλογα με το βάρος, το φορτίο και την εφαρμογή τους. Για εφαρμογές υψηλού φορτίου, χρησιμοποιούνται σιδηρούχα μέταλλα όπως ο γκρι χυτοσίδηρος. Αυτά τα υλικά έχουν εξαιρετική αντοχή στη φθορά και είναι φθηνά. Για εφαρμογές χαμηλότερου βάρους, χρησιμοποιούνται χάλυβας ή μη μέταλλα όπως πλαστικά. Ορισμένα υλικά κωνικών γραναζιών θεωρούνται αθόρυβα. Ακολουθούν μερικές από τις πιο συνηθισμένες χρήσεις τους.
Τα ευθύγραμμα κωνικά γρανάζια είναι τα πιο εύκολα στην κατασκευή. Η παλαιότερη μέθοδος κατασκευής τους ήταν με πλάνη με κεφαλή ευρετηρίου. Οι σύγχρονες μέθοδοι κατασκευής εισήγαγαν τα συστήματα Revacycle και Coniflex. Για την κατασκευή βιομηχανικών γραναζιών, η CZPT χρησιμοποιεί το σύστημα Revacycle. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί τύποι κωνικών γραναζιών. Αυτός ο οδηγός θα σας βοηθήσει να επιλέξετε το σωστό υλικό για το επόμενο έργο σας. Αυτά τα υλικά μπορούν να αντέξουν υψηλές ταχύτητες περιστροφής και είναι πολύ ανθεκτικά.
Τα κωνικά γρανάζια είναι πιο συνηθισμένα σε αυτοκίνητα και βιομηχανικά μηχανήματα. Συνδέουν τον κινητήριο άξονα με τους τροχούς. Μερικά έχουν ακόμη και κωνικότητα 45 μοιρών. Αυτά τα γρανάζια μπορούν να τοποθετηθούν σε μια κωνική επιφάνεια και να δοκιμαστούν για τις δυνατότητες μετάδοσής τους. Χρησιμοποιούνται επίσης σε εφαρμογές δοκιμών για να διασφαλιστεί η σωστή μετάδοση κίνησης. Μπορούν να μειώσουν την ταχύτητα των ευθύγραμμων αξόνων. Τα κωνικά γρανάζια μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλές βιομηχανίες, από τη ναυτιλία έως την αεροπορία.
Ο απλούστερος τύπος κωνικού γραναζιού είναι ο γωνιακός οδοντωτός τροχός, ο οποίος έχει αναλογία 1:1. Χρησιμοποιείται για την αλλαγή του άξονα περιστροφής. Οι άξονες των γωνιακών γωνιακών γραναζιών γωνιακής μίτερ μπορούν να τέμνονται σε οποιαδήποτε γωνία, από 45 μοίρες έως 120 μοίρες. Τα δόντια του κωνικού γραναζιού μπορούν να είναι ευθύγραμμα, σπειροειδή ή μηδενικά. Και όπως και με τους οδοντωτούς τροχούς οδοντωτού τροχού και πινιόν, υπάρχουν διαφορετικοί τύποι κωνικών γραναζιών.

επιμελητής από τον CX 2023-11-12