Cum se proiectează o roată dințată forjată

Înainte de a începe să vă proiectați propria roată dințată cilindrică, trebuie să înțelegeți componentele sale principale. Printre acestea se numără forjarea, canalele de pană, canelurile, șuruburile de fixare și alte tipuri. Înțelegerea diferențelor dintre aceste tipuri de roți dințate cilindrice este esențială pentru a lua o decizie în cunoștință de cauză. Pentru a afla mai multe, continuați să citiți. De asemenea, nu ezitați să mă contactați pentru asistență! Mai jos sunt enumerate câteva sfaturi și trucuri utile pentru a proiecta o roată dințată cilindrică. Sperăm că vă vor ajuta să proiectați roata dințată cilindrică la care visați.

Forjare angrenaje cilindrice

Forjarea angrenajelor cilindrice este unul dintre cele mai importante procese ale componentelor de transmisie auto. Procesul de fabricație este complex și implică mai multe etape, cum ar fi sferoidizarea brută, forjarea la cald, recoacerea, fosfatarea și saponificarea. Materialul utilizat pentru angrenajele cilindrice este de obicei 20CrMnTi. Procesul se finalizează prin aplicarea unei metode de formare prin extrudare continuă, cu matrițe proiectate pentru lungimea benzii de dimensionare L și grosimea unghiului de despicare T.
Procesul de forjare a angrenajelor cilindrice poate utiliza și poliacetal (POM), un plastic rezistent utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea angrenajelor. Acest material este ușor de turnat și modelat, iar după întărire, este extrem de rigid și rezistent la abraziune. O serie de metale și aliaje sunt utilizate pentru angrenajele cilindrice, inclusiv oțel forjat, oțel inoxidabil și aluminiu. Mai jos sunt enumerate diferitele tipuri de materiale utilizate în fabricarea angrenajelor și avantajele și dezavantajele acestora.
Dimensiunea dinților unei roți dințate cilindrice se măsoară în module sau m. Fiecare număr reprezintă numărul de dinți din roată dințată. Pe măsură ce numărul de dinți crește, crește și dimensiunea acesteia. În general, cu cât numărul de dinți este mai mare, cu atât modulul este mai mare. O roată dințată cu modul ridicat are un unghi de presiune mare. De asemenea, este important să ne amintim că roțile dințate cilindrice trebuie să aibă același modul ca roțile dințate pe care sunt folosite pentru a le acționa.

Angrenaje cilindrice cu șurub de fixare

O industrie modernă nu poate funcționa fără angrenaje cilindrice cu șurub de fixare. Aceste angrenaje sunt extrem de eficiente și sunt utilizate pe scară largă într-o varietate de aplicații. Proiectarea lor implică calcularea vitezei și a cuplului, ambii fiind factori critici. Modelul MEP, de exemplu, ia în considerare rigiditatea variabilă a unei perechi de dinți de-a lungul traiectoriei sale. Rezultatele sunt utilizate pentru a determina tipul de angrenaj cilindric necesar. Mai jos sunt enumerate câteva sfaturi pentru alegerea unui angrenaj cilindric:
Tipul A. Acest tip de angrenaj nu are butuc. Angrenajul în sine este plat, cu o mică gaură în mijloc. Angrenajele cu șurub de fixare sunt cel mai frecvent utilizate pentru aplicații ușoare, fără sarcini. Grosimea metalului poate varia de la 0,25 mm la 3 mm. Angrenajele cu șurub de fixare sunt utilizate și pentru mașini mari care trebuie să fie puternice și durabile. Acest articol oferă o introducere în diferitele tipuri de angrenaje cilindrice și în modul în care acestea diferă unele de altele.
Butuc cu știft. Angrenajele cilindrice cu butuc cu știft utilizează un șurub de fixare pentru a fixa știftul. Aceste angrenaje sunt adesea conectate la un arbore prin știfturi, arc sau știfturi cu role. Știftul este găurit la diametrul precis pentru a se potrivi în interiorul angrenajului, astfel încât să nu se slăbească. Angrenajele cilindrice cu butuc cu știft au toleranțe mari, deoarece orificiul nu este suficient de mare pentru a prinde complet arborele. Acest tip de angrenaj este, în general, cel mai scump dintre cele trei.

Angrenaje cilindrice cu canale de cheie

În industria modernă de astăzi, transmisiile cu angrenaje cilindrice sunt utilizate pe scară largă pentru transferul de putere. Aceste tipuri de transmisii oferă o eficiență excelentă, dar pot fi susceptibile la pierderi de putere. Aceste pierderi trebuie estimate în timpul procesului de proiectare. O componentă cheie a acestei analize este calculul suprafeței de contact (2b) a perechii de angrenaje. Cu toate acestea, această valoare nu este neapărat aplicabilă fiecărei angrenaje cilindrice. Iată câteva exemple despre cum se calculează această suprafață. (A se vedea Figura 2)
Angrenajele cilindrice sunt caracterizate prin faptul că au dinți paraleli cu arborii și axa, iar o viteză pe linia de pas de până la 25 m/s este considerată ridicată. În plus, sunt mai eficiente decât angrenajele elicoidale de aceeași dimensiune. Spre deosebire de angrenajele elicoidale, angrenajele cilindrice sunt în general considerate angrenaje pozitive. Sunt adesea utilizate pentru aplicații în care controlul zgomotului nu este o problemă. Simetria angrenajului cilindric le face deosebit de potrivite pentru aplicații în care este necesară o viteză constantă.
Pe lângă utilizarea unei roți dințate cilindrice elicoidale pentru transmisie, roata dințată poate avea și o formă standard a dinților. Spre deosebire de roțile dințate elicoidale, roțile dințate cilindrice cu formă de dinte evolventă au rădăcini groase, ceea ce previne uzura dinților. Aceste roți dințate sunt ușor de realizat cu scule de producție convenționale. Forma evolventă este o alegere ideală pentru producția la scară mică și este unul dintre cele mai populare tipuri de roți dințate cilindrice.

Angrenaje cilindrice cu caneluri

Atunci când se iau în considerare tipurile de roți dințate cilindrice utilizate, este important să se observe diferențele dintre cele două. O roată dințată cilindrică, numită și roată dințată evolventă, generează cuplul și reglează viteza. Este cea mai frecventă în motoarele auto, dar este utilizată și în aparatele de uz zilnic. Cu toate acestea, unul dintre cele mai semnificative dezavantaje ale roților dințate cilindrice este zgomotul lor. Deoarece roțile dințate cilindrice angrenează doar câte un dinte odată, acestea creează o cantitate mare de stres și zgomot, ceea ce le face nepotrivite pentru utilizarea zilnică.
Diagrama de distribuție a tensiunii de contact reprezintă aria flancului fiecărui dinte al roții dințate și distanța atât în ​​direcția axială, cât și în cea a profilului. O suprafață de contact mare este situată spre centrul roții dințate, cauzată de microgeometria acesteia. O valoare pozitivă a lui l indică faptul că nu există o nealiniere a dinților canelurilor la interfața cu spirala elicoidală. Opusul este valabil pentru valorile negative ale lui l.
Folosind o tehnică de limitare superioară, Abdul și Dean au studiat forjarea formelor roților dințate cilindrice. Ei au presupus că profilul dintelui ar fi o linie dreaptă. De asemenea, au examinat presiunea de forjare adimensională a unei caneluri. Roțile dințate cilindrice cu caneluri sunt utilizate în mod obișnuit în motoare, cutii de viteze și burghie. Rezistența roților dințate cilindrice și a canelurilor depinde în principal de razele și diametrul dintelui lor.
Angrenaje cilindrice din oțel inoxidabil SUS303 și SUS304

Angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil sunt fabricate folosind diferite tehnici, care depind de material și de aplicație. Cel mai comun proces utilizat în fabricarea lor este tăierea. Alte procese implică laminarea, turnarea și forjarea. În plus, angrenajele cilindrice din plastic sunt produse prin turnare prin injecție, în funcție de cantitatea de producție necesară. Angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil SUS303 și SUS304 pot fi fabricate folosind o varietate de materiale, inclusiv oțel carbon structural S45C, fontă gri FC200, metal neferos C3604, plastic ingineresc MC901 și oțel inoxidabil.
Diferențele dintre angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil 304 și 303 rezidă în compoziția lor. Cele două tipuri de oțel inoxidabil au un design comun, dar au compoziții chimice variate. China și Japonia folosesc literele SUS304 și SUS303, care se referă la gradele lor variate de compoziție. Ca în cazul majorității tipurilor de oțel inoxidabil, cele două clase diferite sunt fabricate pentru a fi utilizate în aplicații industriale, cum ar fi angrenajele planetare și angrenajele cilindrice.

Angrenaje cilindrice din oțel inoxidabil

Există mai multe aspecte de care trebuie să țineți cont la o roată dințată cilindrică din oțel inoxidabil, inclusiv pasul diametral, numărul de dinți pe unitatea de diametru și viteza unghiulară a dinților. Toate aceste aspecte sunt esențiale pentru performanța unei roți dințate cilindrice, iar măsurătorile dimensionale corecte sunt esențiale pentru proiectarea și funcționalitatea unei roți dințate cilindrice. Cei din industrie ar trebui să fie familiarizați cu termenii utilizați pentru a descrie piesele roților dințate cilindrice, atât pentru a asigura claritatea în producție, cât și în comenzile de achiziție.
O roată dințată cilindrică este un tip de roată dințată cilindrică de precizie cu dinți paraleli aranjați pe o jantă. Este utilizată în diverse aplicații, cum ar fi motoare exterioare, trolii, echipamente de construcții, echipamente pentru gazon și grădină, acționări de turbine, pompe, centrifuge și o varietate de alte mașini. O roată dințată cilindrică este de obicei fabricată din oțel inoxidabil și are un nivel ridicat de durabilitate. Este cel mai frecvent utilizat tip de roată dințată.
Angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil pot avea diverse forme și dimensiuni. Angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil sunt în general fabricate din oțel inoxidabil SUS304 sau SUS303, care sunt utilizate pentru prelucrabilitatea lor superioară. Aceste angrenaje sunt apoi tratate termic prin nitrurare sau inducție a suprafeței dinților. Spre deosebire de angrenajele convenționale, care necesită rectificare a dinților după tratarea termică, angrenajele cilindrice din oțel inoxidabil au o rată de uzură scăzută și o prelucrabilitate ridicată.

editor by CX 2023-04-18