Jiirien vaihteiden tyypit

Erilaisia ​​jiippipyörätyyppejä ovat hypoidi-, kruunu- ja spiraalipyörät. Lue lisää. Lisäksi opit niiden eroista ja yhtäläisyyksistä. Tämä artikkeli antaa yleiskatsauksen erityyppisistä jiippipyöräistä. Voit myös valita tarpeisiisi sopivan tyypin alla olevan oppaan avulla. Kun olet lukenut sen, tiedät, miten niitä käytetään projektissasi. Opit myös yhdistämään ne käsin, mikä on erityisen hyödyllistä, jos työskentelet mekaanisen komponentin parissa.

Kartiohammaspyörät

Sekä kartio- että jiippihammaspyöriä käytetään kahden eri akselilla olevan akselin yhdistämiseen. Useimmissa tapauksissa näitä hammaspyöriä käytetään suorassa kulmassa. Kartiohammaspyörän jakokartio on samanmuotoinen kuin lieriöhammaspyörän, paitsi että hammasprofiili on hieman kapeneva ja syvyys vaihtelee. Kartiohammaspyörän hammaspyörät ovat normaalisti suoria, mutta ne voivat olla kaarevia tai vinoja. Niissä voi myös olla epäkeskeinen kruunupyörä, jonka hampaat ovat suorassa suhteessa akseliin.
Teollisten sovellusten lisäksi jiippivaihteita käytetään maataloudessa, pullotuksessa, painatuksessa ja useilla eri teollisuudenaloilla. Niitä käytetään hiilikaivostoiminnassa, öljynetsinnässä ja kemiallisissa prosesseissa. Ne ovat tärkeä osa kuljettimia, hissejä, uuneja ja paljon muuta. Itse asiassa jiippivaihteita käytetään usein työstökoneissa, kuten trukeissa ja pistosahoissa.
Kun harkitset, mikä vaihde sopii tiettyyn sovellukseen, sinun on otettava huomioon sovellus ja suunnittelutavoitteet. Esimerkiksi haluat tietää vaihdetta suurimman mahdollisen kuormituksen. Voit käyttää tietokonesimulaatio-ohjelmia määrittääksesi tarkan vääntömomentin, jota tarvitaan tietyssä sovelluksessa. Jiippavaihteet ovat kartiohammaspyöriä, jotka on suunnattu yhdelle akselille, ei kahdelle.
Laskeaksesi tietyn sovelluksen vaatiman vääntömomentin, sinun on tiedettävä kunkin kartiopyörän keskiarvo (MA). Onneksi voit nyt tehdä sen CZPT:llä. Tämän ohjelmiston avulla voit luoda 3D-malleja kierukkamaisista kartiopyöräistä. Kun olet luonut mallisi, voit koneistaa sen. Tämä voi helpottaa työtäsi paljon! Ja se on hauskaa!
Valmistuksen kannalta suorat kartiohammaspyörät ovat helpoimpia valmistaa. Varhaisin menetelmä tämän tyyppisille hammaspyörille on indeksointipäällä varustettu höylä. CNC-koneistuksen kehityksen jälkeen on kuitenkin kehitetty tehokkaampia valmistusmenetelmiä. Näitä ovat CZPT-, Revacycle- ja Coniflex-järjestelmät. CZPT käyttää Revacycle-järjestelmää. Voit myös käyttää CNC-jyrsintä spiraalimaisten kartiohammaspyörien valmistukseen.

Hypoidikartiopyörät

Suunniteltaessa hypoidikartiohammaspyöriä jiirien ja muiden hammaspyörien käyttöön on otettava huomioon useita tärkeitä parametreja. Korkealaatuisten hammaspyörien valmistamiseksi hammaspyörän hampaiden ja hammaspyörän välisen asennusetäisyyden on oltava ennalta määritellyn toleranssialueen sisällä. Toisin sanoen hammaspyörän hampaiden ja hammaspyörän välisen asennusetäisyyden on oltava 0,05 mm tai vähemmän.
Tämän mahdollistamiseksi hypoidikartiopyörästö on suunniteltu liukuvaksi. Tuloksena on hiljainen vaihteisto. Se tarkoittaa myös, että suuremmat nopeudet ovat mahdollisia ilman melutasojen nousua. Vertailun vuoksi kartiopyörästöt ovat yleensä meluisia suurilla nopeuksilla. Näistä syistä hypoidipyörästö on tehokkain tapa rakentaa jiiperivaihteita. On kuitenkin tärkeää pitää mielessä, että hypoidipyörät eivät sovi kaikkiin käyttötarkoituksiin.
Hypoidikartiopyörät ovat analogisia kierrekartiopyörien kanssa, mutta niillä ei ole leikkaavia akseleita. Tästä johtuen ne voivat tuottaa suurempia hammaspyöriä ja tasaista kytkeytymistä. Kruunukartiopyöräillä puolestaan ​​on 90 asteen nousu ja yhdensuuntaiset hampaat. Niiden geometria ja nousu ovat ainutlaatuisia, ja niillä on erityisiä geometrisia ominaisuuksia. Jakoa voidaan ilmaista eri tavoilla. Halkaisijan mukainen nousu on hampaiden lukumäärä, kun taas ympärysmittaa kutsutaan kehäksi.
Tasojyrsintä on toinen hypoidi- ja kierrekartiohammaspyörien valmistuksessa käytetty tekniikka. Tasojyrsinnällä hammaspyörät voidaan hioa tarkkuuden ja pinnanlaadun saavuttamiseksi. Se mahdollistaa myös lämpökäsittelyn välttämisen ja helpottaa valmiiksi suunniteltujen irrotusprofiilien luomista. Tasojyrsintä lisää mekaanista kestävyyttä jopa 20%. Se myös vähentää melutasoa.
Geometrisen mitoituksen ANSI/AGMA/ISO-standardit eroavat hypoidi- ja kartiopyörästön valmistuksen parhaista käytännöistä. Yleisten peruspintojen rikkominen johtaa useisiin geometrisiin mitoitusongelmiin. Lisäksi hypoidipyörät on suunniteltava siten, että ne ottavat huomioon vastapyörän ja hypoidikartiopyörän perusjaot. Tämä ei ole mahdollista ilman hammaspyörän ja vastapyörän perusjaon tuntemista.

Kruunun kartiohammaspyörät

Kun valitset kruunuviisteitä jiippipyörään, sinun on otettava huomioon useita tekijöitä. Erityisesti sinun on tiedettävä hampaan kuormituksen suhde kartiopyörän jakosäteeseen. Tämä auttaa sinua valitsemaan kartiopyörän, jolla on oikea määrä herätettä ja kuormituskapasiteettia. Kruunuviisteet tunnetaan myös kierukkavaihteina, jotka ovat kahden kartiopyörätyypin yhdistelmä.
Nämä kartiohammaspyörät eroavat kierukkakartiohammaspyöristä, koska viisteet eivät leikkaa toisiaan. Tämä antaa joustavuutta käyttää suurempaa hammaspyörää ja tasaisempaa kytkentää. Kruunukartiohammaspyörät on nimetty myös niiden erilaisten hammasosien mukaan: kärki eli hammaspyörän osa, joka on lähimpänä reikää, ja kanta eli uloin halkaisija. Hampaan korkeus on pienempi kärjessä kuin kannassa, mutta hammaspyörän korkeus on sama molemmissa kohdissa.
Kruunukartiopyörät ovat sylinterimäisiä, ja niiden hampaat ovat kulmassa. Niiden välityssuhde on 1:1, ja niitä käytetään jiiperi- ja lieriöpyörästöissä. Kruunukartiopyörästen hammasprofiili on sama kuin lieriöpyörästöissä, mutta kärjestä hieman kapeampi, mikä antaa niille erinomaisen hiljaisuuden. Jiiperipyörästöjen kruunukartiopyörät voidaan valmistaa epäkeskellä olevalla hammaspyörällä.
Kruunukartiopyörän valinnassa jiirien vaihteisiin on monia muita vaihtoehtoja. Vaihteiden materiaali voi vaihdella muovista esikarkaistuihin metalliseoksiin. Jos olet huolissasi materiaalin lujuudesta, voit valita esikarkaistun metalliseoksen, jonka kovuus on 32-35 Rc. Tällä seoksella on myös etuna, että se on kestävämpi kuin muovi. Kruunukartiopyörät ovat vahvuutensa lisäksi myös helpompia voidella.
Jiippivaihteiden kruunukartiopyörät ovat samanlaisia ​​kuin spiraalikartiopyörät. Niillä on kuitenkin hyperbolinen, ei kartiomainen, jakopinta. Hammaspyörä on usein siirretty hammaspyörän keskikohdan ylä- tai alapuolelle, mikä mahdollistaa suuremman halkaisijan. Jiippivaihteiden kruunukartiopyörät ovat tyypillisesti suurempia kuin hypoidivaihteet. Hypoidivaihteita käytetään yleisesti autojen taka-akseleissa. Ne ovat hyödyllisiä, kun pyörimiskulma on 90 astetta. Ja niitä voidaan käyttää 1:1-välityssuhteissa.

Spiraalijiirivaihteet

Kartiohammaspyörät valmistetaan koneistamalla hampaiden otsapintaa. Prosessi noudattaa Hertzin elastisen kosketuksen teoriaa, jossa dislokaatiot vastaavat kosketusalueen pieniä merkittäviä mittoja ja suhteellisia kaarevuussäteitä. Tämä menetelmä olettaa, että pinnat ovat yhdensuuntaiset ja että venymät ovat pieniä. Lisäksi se voi vähentää melua. Tämä tekee kartiohammaspyöristä ihanteellisen valinnan suurnopeussovelluksiin.
CZPT-kierukkavaihteiden tarkka työstö vähentää välystä. Niissä on säädettävät lukitusmutterit, joilla voidaan säätää tarkasti hammaspyörän hampaiden välistä etäisyyttä. Tuloksena on pienempi välys ja maksimaalinen käyttöikä. Lisäksi nämä vaihteet ovat riittävän joustavia mukautumaan suunnittelumuutoksiin tuotantoprosessin loppuvaiheessa, mikä vähentää laitevalmistajien riskejä ja lisää tehokkuutta ja tuottavuutta. Kierukkavaihteiden edut on esitetty alla.
Myös spiraalikartiopyörästöillä on monia etuja. Ilmeisin näistä eduista on niiden suurihalkaisijaiset akselit. Suurempi akselikoko mahdollistaa suuremman hammaspyörän halkaisijan, mutta tämä tarkoittaa suurempaa vaihdekoteloa. Tämä puolestaan ​​pienentää maavaraa, sisätilaa ja painoa. Se tekee myös vetoakselin hammaspyörästä suuremman, mikä pienentää maavaraa ja sisätilaa. Spiraalikartiopyörästöt ovat tehokkaampia kuin spiraalikartiopyörästöt, mutta oikean koon löytäminen sovellukseesi voi olla vaikeampaa.
Toinen spiraalihammaspyörien etu on niiden pieni koko. Samalla teholla spiraalihammaspyörä on pienempi kuin suorahampainen spiraalihammaspyörä. Lisäksi spiraalihammaspyörät taivuttavat tai kuoppautuvat harvemmin. Niillä on myös paremmat tarkkuusominaisuudet. Ne soveltuvat toissijaisiin työstöihin. Spiraalihammaspyörät ovat kestävämpiä kuin suorahampaiset ja voivat toimia suuremmilla nopeuksilla.
Spiraalihammaspyörien keskeinen ominaisuus on niiden kyky kestää kulumista. Koska ne muuttavat jatkuvasti muotoaan, ne halkeilevat helposti tavalla, joka lisää niiden kulumista. Tuloksena on kovempi hammaspyörä, jonka viljan virtaus on muotoiltu tasaisemmaksi. Hammaspyörän laatu on kuitenkin mahdollista palauttaa asianmukaisella huollolla. Jos sinulla on koneesi, on parasta vaihtaa kuluneet osat, jos ne eivät toimi niin kuin pitäisi.

toimittaja CX 2023-06-09