Kuinka vertailla erityyppisiä lieriöhammaspyöriä

Erilaisia ​​lieriöpyörätyyppejä vertailtaessa on otettava huomioon useita tärkeitä seikkoja. Tärkeimpiä seikkoja ovat seuraavat: yleiset käyttökohteet, jaon halkaisija ja lisäysympyrä. Tässä tarkastelemme kutakin näistä tekijöistä tarkemmin. Tämä artikkeli auttaa sinua ymmärtämään, mitä kukin lieriöpyörätyyppi voi tehdä sinulle. Etsitpä sitten voimanlähteeksi sähkömoottoria tai rakennuskonetta, oikea vaihde helpottaa työtä ja säästää rahaa pitkällä aikavälillä.

Yleisiä sovelluksia

Monien sovellustensa joukossa lieriöpyörää käytetään laajalti lentokoneissa, junissa ja polkupyörissä. Sitä käytetään myös kuulamyllyissä ja murskaimissa. Sen korkea nopeus ja alhainen vääntömomentti tekevät siitä ihanteellisen moniin sovelluksiin, mukaan lukien teollisuuskoneet. Seuraavassa on joitakin lieriöpyörän yleisiä käyttötarkoituksia. Alla on lueteltu joitakin yleisimpiä tyyppejä. Vaikka lieriöpyörät ovat yleensä hiljaisia, niillä on myös rajoituksensa.
Lieriöpyörävaihteisto voi olla ulkoinen tai apuvaihteisto. Näitä yksiköitä tukevat etu- ja takakotelot. Ne välittävät voiman apuyksiköille, jotka puolestaan ​​liikuttavat konetta. Käyttönopeus on tyypillisesti 5000–6000 rpm tai 20 000 rpm keskipakoisilmanvaihtolaitteissa. Tästä syystä lieriöpyörävaihteita käytetään tyypillisesti suurissa koneissa. Lisätietoja lieriöpyörävaihteista saat katsomalla seuraavan videon.
Lieriöpyörästön jakohalkaisija ja halkaisija ovat tärkeitä parametreja. Halkaisijajako eli hampaiden ja jakohalkaisijan suhde on tärkeä kahden lieriöpyörän välisen keskipisteiden etäisyyden määrittämisessä. Kahden lieriöpyörän välinen keskipisteiden etäisyys lasketaan laskemalla yhteen jakoympyrän säteet. Hammasprofiili eli hammaspyörän lisäys on korkeus, jonka hammas työntyy esiin jakoympyrän yläpuolelta. Jaon lisäksi kahden lieriöpyörän välinen keskipisteiden etäisyys mitataan niiden keskipisteiden välisenä etäisyytenä.
Toinen tärkeä lieriöpyörän ominaisuus on sen alhainen nopeusominaisuus. Se voi tuottaa suurta tehoa jo pienillä nopeuksilla. Jos melunvaimennus ei kuitenkaan ole ensisijainen tavoite, on vinohampainen vaihde parempi vaihtoehto. Vinohampaisissa vaihteissa hampaat puolestaan ​​ovat akselin vastakkaiseen suuntaan, mikä tekee niistä hiljaisempia. Melutaso kuitenkin huomioon ottaen vinohampainen vaihde toimii paremmin pienillä nopeuksilla.

Rakentaminen

Lieriöpyörästön rakentaminen alkaa hammaspyöräaihion leikkaamisella. Hammaspyöräaihio on valmistettu piirakanmuotoisesta aihiosta, ja sen koko, muoto ja paino voivat vaihdella. Leikkausprosessissa käytetään muotteja oikean hammaspyörägeometrian luomiseksi. Hammaspyöräaihio syötetään sitten hitaasti ruuvikoneeseen, kunnes se saavuttaa halutun muodon ja koon. Valmistusprosessissa käytetään teräksistä hammaspyöräaihiota, jota kutsutaan lieriöpyöräaihioksi.
Lieriöpyörä koostuu kahdesta osasta: keskireiästä ja esireiästä. Lisäys on ympyrä, joka kulkee lieriöpyörän hampaiden uloimpien pisteiden läpi. Tyven halkaisija on hammasvälin pohjan halkaisija. Jakopinnan tangenttia tasoa kutsutaan puristuskulmaksi. Lieriöpyörän kokonaishalkaisija on yhtä suuri kuin lisäys ja dedendum.
Jakoympyrä on ympyrä, jonka muodostavat sarja hampaita ja kunkin hampaan halkaisijan suuntainen jako. Jakoympyrä määrittää kahden toisiinsa kytkeytyvän hammaspyörän välisen etäisyyden. Keskietäisyys on hammaspyörien välinen etäisyys. Jakoympyrän halkaisija on ratkaiseva tekijä kahden toisiinsa kytkeytyvän lieriöpyörän keskietäisyyksien määrittämisessä. Keskietäisyys lasketaan laskemalla yhteen kunkin hammaspyörän jakoympyrän säde. Dedendum on hampaan korkeus jakoympyrän yläpuolella.
Muita suunnitteluprosessissa huomioon otettavia seikkoja ovat rakennemateriaali, pintakäsittelyt ja hammaslukumäärä. Joissakin tapauksissa tavallinen vakiohammaspyörä on sopivin valinta. Se täyttää käyttötarkoituksesi tarpeet ja on halvempi vaihtoehto. Hammaspyörä ei kestä kauan, jos sitä ei voidella kunnolla. Lieriöpyörän voitelemiseen on useita eri tapoja, mukaan lukien hydrodynaamiset liukulaakerit ja itsenäiset hammaspyörät.

Lisäysympyrä

Jakohalkaisija ja lisäkehä ovat lieriöpyörän kaksi tärkeää mittaa. Nämä halkaisijat ovat hammaspyörän kokonaishalkaisija ja jakokehä on ympyrä, jonka keskipiste on hammaspyörän hammasvälien tyven ympärillä. Lisäyskerroin on jakokehän ja lisäysarvon funktio, joka on hammaspyörän hampaan yläosan ja vastapyörän jakokehän välinen säteittäinen etäisyys.
Jakopinta on jakoympyrän oikea puoli, kun taas juuriympyrä määrittelee hammaspyörän kahden hampaan sivun välisen tilan. Dedendum on hammaspyörän hampaan yläosan ja jakoympyrän välinen etäisyys, ja jakoympyrän halkaisija ja lisäympyrä ovat näiden kahden ympyrän väliset säteittäiset etäisyydet. Jakopinnan ja lisäympyrän välinen ero tunnetaan välyksenä.
Lieriöpyörän hampaiden lukumäärän on oltava vähintään 16, kun puristuskulma on 20 astetta. 16-hampaista hammaspyörää voidaan kuitenkin käyttää, jos sen lujuus ja kosketussuhde ovat suunnittelurajoissa. Lisäksi alileikkausta voidaan estää siirtymällä profiilia ja muokkaamalla hammaspyörän lisäystä. Hammaspyörän lisäyksen pituutta voidaan kuitenkin lyhentää positiivisen korjauksen avulla. On kuitenkin tärkeää huomata, että alileikkausta voi tapahtua myös negatiivisen hammaspyörän lisäyksen ympyränmuotoisissa lieriöpyöräissä.
Toinen tärkeä lieriöpyörän ominaisuus on sen kytkeytyminen. Tästä johtuen tavallisella lieriöpyörällä on kytkeytyvä referenssiympyrä, jota kutsutaan jakoympyräksi. Keskipisteväli puolestaan ​​on kahden hammaspyörän keskiakseleiden välinen etäisyys. On tärkeää ymmärtää hammaspyöräjärjestelmään liittyvä perusterminologia ennen laskelman aloittamista. Tästä huolimatta on tärkeää muistaa, että lieriöpyörän kytkeytyminen on mahdollista tehdä käyttämällä samaa referenssiympyrää.

Pikin halkaisija

Lieriöpyörän jakohalkaisijan määrittämiseksi on määritettävä voimansiirron tyyppi, voimanlähteen tyyppi ja käytettävän koneen tyyppi. Myös ehdotettu jakohalkaisijan arvo määritellään. Mitä pienempi jakohalkaisija on, sitä pienempi kosketusjännitys hammaspyörään on ja sitä pidempi on käyttöikä. Lieriöpyörät valmistetaan yksinkertaisemmilla prosesseilla kuin muuntyyppiset hammaspyörät. Lieriöpyörän jakohalkaisija on tärkeä, koska se määrittää sen puristuskulman, työsyvyyden ja kokonaissyvyyden.
Jaon halkaisijan ja hampaiden lukumäärän suhdetta kutsutaan HALKAISIJAKSUKSI. Hampaat mitataan aksiaalisuunnassa. VIISTEJÄYTE on käyrä, joka muodostuu hammaspyörän hampaan tyveen. TÄYSSYVYYDET HAMPAAT ovat hampaat, joiden työsyvyys on 2,000 jaettuna normaalilla halkaisijajaolla. Navan halkaisija on navan ulkohalkaisija. Navan ulkonema on etäisyys, jonka napa ulottuu hammaspyörän pinnan ulkopuolelle.
Metrinen lieriöhammaspyörä määritellään tyypillisesti halkaisijan mukaan. Tämä on hampaiden lukumäärä jakoympyrän halkaisijan tuumaa kohden. Se mitataan yleensä käänteisinä tuumina. Normaalitaso leikkaa hampaan pinnan kohdassa, jossa jako on määritetty. Kierukkavaihteessa tämä viiva on kohtisuorassa jakosylinteriin nähden. Lisäksi jakosylinteri on normaalisti normaali kierukkaan nähden ulkopuolella.
Lieriöpyörän nousun halkaisija ilmoitetaan tyypillisesti millimetreinä tai tuumina. Kiilaura on akseliin koneistettu ura, joka sovittaa kiilan akselin kiilauraan. Normaalitasossa nousu ilmoitetaan tuumina. Evolventtijako eli halkaisijajako on hampaiden suhde halkaisijan tuumaan. Vaikka tämä saattaa vaikuttaa monimutkaiselta, se on tärkeä mitta lieriöpyörän nousun ymmärtämiseksi.

Materiaali

Lieriöpyörän tärkein etu on sen kyky vähentää hampaan taivutusjännitystä kuormituksesta riippumatta. Tyypillisen lieriöpyörän pinnan leveys on 20 mm ja se pettää, kun siihen kohdistetaan 3000 N. Tämä on paljon enemmän kuin materiaalin myötölujuus. Tässä tarkastellaan lieriöpyörän materiaaliominaisuuksia. Sen lujuus riippuu materiaaliominaisuuksista. Seuraamalla seuraavia ohjeita voit selvittää, mikä lieriöpyörän materiaali sopii parhaiten koneellesi.
Yleisin lieriöhammaspyörissä käytetty materiaali on teräs. Teräksiä on erityyppisiä, kuten pallografiittivalurautaa ja ruostumatonta terästä. S45C-teräs on yleisin teräs, jonka hiilipitoisuus on 0,45%. Tämän tyyppistä terästä on helppo saada, ja sitä käytetään kierre-, lieriö- ja matovaihteiden valmistukseen. Sen korroosionkestävyys tekee siitä suositun materiaalin lieriöhammaspyörissä. Tässä on joitakin teräksen etuja ja haittoja.
Lieriöpyörä on valmistettu metallista, muovista tai näiden materiaalien yhdistelmästä. Metallisten lieriöpyörästön tärkein etu on niiden lujuus-painosuhde. Se on noin kolmanneksen kevyempi kuin teräs ja kestää korroosiota. Vaikka alumiini on kalliimpaa kuin teräs ja ruostumaton teräs, sitä on myös helpompi työstää. Sen rakenteen ansiosta sitä on helppo mukauttaa käyttötarkoitukseen. Sen monipuolisuus mahdollistaa sen käytön käytännössä kaikissa sovelluksissa. Joten jos sinulla on erityinen tarve, voit helposti löytää tarpeisiisi sopivan lieriöpyörästön.
Lieriöhammaspyörän suunnittelu vaikuttaa suuresti sen suorituskykyyn. Siksi on tärkeää valita oikea materiaali ja mitata tarkat mitat. Suorituskyvyn lisäksi mittaukset ovat tärkeitä myös laadun ja luotettavuuden kannalta. Siksi on tärkeää, että alan ammattilaiset tuntevat hammaspyörän materiaalien ja osien kuvaamiseen käytetyt termit. Näiden lisäksi on tärkeää ymmärtää hammaspyörän materiaali ja mitat hyvin, jotta tuotanto ja ostotilaukset ovat tarkkoja.

toimittaja CX 2023-11-11