Hur man jämför olika typer av kugghjul

När man jämför olika typer av kugghjul finns det flera viktiga faktorer att ta hänsyn till. De viktigaste faktorerna inkluderar följande: Vanliga tillämpningar, stigningsdiameter och addendumcirkel. Här kommer vi att titta på var och en av dessa faktorer mer i detalj. Den här artikeln hjälper dig att förstå vad varje typ av kugghjul kan göra för dig. Oavsett om du vill driva en elmotor eller en byggmaskin, kommer rätt växel för jobbet att göra jobbet enklare och spara pengar i längden.

Vanliga tillämpningar

Bland dess många tillämpningar används cylindriska kugghjul ofta i flygplan, tåg och cyklar. De används också i kulkvarnar och krossar. Dess höga hastighet och låga vridmoment gör dem idealiska för en mängd olika tillämpningar, inklusive industrimaskiner. Följande är några av de vanligaste användningsområdena för cylindriska kugghjul. Nedan listas några av de vanligaste typerna. Även om cylindriska kugghjul i allmänhet är tysta har de sina begränsningar.
En kugghjulstransmission kan vara extern eller hjälpväxel. Dessa enheter stöds av främre och bakre höljen. De överför drivkraften till tillbehörsenheterna, som i sin tur rör maskinen. Drivhastigheten ligger vanligtvis mellan 5000 och 6000 rpm eller 20 000 rpm för centrifugalavluftare. Av denna anledning används kugghjul vanligtvis i stora maskiner. För att lära dig mer om kugghjul, titta på följande video.
Stegdiametern och den diametrala stigningen på cylindriska kugghjul är viktiga parametrar. En diametral stigning, eller förhållandet mellan tänder och stigdiameter, är viktig för att bestämma centrumavståndet mellan två cylindriska kugghjul. Centrumavståndet mellan två cylindriska kugghjul beräknas genom att addera radien för varje stigcirkel. Addendummet, eller tandprofilen, är den höjd med vilken en tand sticker ut över stigcirkeln. Förutom stigningen mäts centrumavståndet mellan två cylindriska kugghjul i termer av avståndet mellan deras centrum.
En annan viktig egenskap hos ett cylindriskt kugghjul är dess lågvarvtalskapacitet. Det kan producera hög effekt även vid låga hastigheter. Om ljudkontroll inte är en prioritet är dock en spiralväxel att föredra. Spiralväxlar, å andra sidan, har tänder arrangerade i motsatt riktning mot axeln, vilket gör dem tystare. Men med tanke på ljudnivån fungerar en spiralväxel bättre i lågvarvtalssituationer.

Konstruktion

Konstruktionen av ett cylindriskt kugghjul börjar med att kugghjulsämnet skärs till. Kugghjulsämnet är tillverkat av ett pajformat ämne och kan variera i storlek, form och vikt. Skärprocessen kräver användning av formar för att skapa rätt kugghjulsgeometri. Kugghjulsämnet matas sedan långsamt in i skruvmaskinen tills det har önskad form och storlek. Ett stålkugghjulsämne, kallat cylindriskt kugghjulsämne, används i tillverkningsprocessen.
Ett kugghjul består av två delar: ett centrumhål och ett pilothål. Addendumet är cirkeln som löper längs de yttersta punkterna på ett kugghjuls kuggar. Rotdiametern är diametern vid basen av kuggutrymmet. Planet som tangenterar till stigningsytan kallas tryckvinkeln. Den totala diametern på ett kugghjul är lika med addendumet plus dedendumet.
Delcirkeln är en cirkel som bildas av en serie tänder och en diametral delning av varje tand. Delcirkeln definierar avståndet mellan två i ingrepp stående kugghjul. Centrumavståndet är avståndet mellan kugghjulen. Delcirkelns diameter är en avgörande faktor för att bestämma centrumavstånden mellan två ihopkopplade cylindriska kugghjul. Centrumavståndet beräknas genom att lägga till radien för varje kugghjuls delcirkel. Dedendum är höjden på en tand över delcirkeln.
Andra överväganden i designprocessen inkluderar materialet som används för konstruktionen, ytbehandlingar och antal kuggar. I vissa fall är en standardiserad växel det lämpligaste valet. Den kommer att uppfylla dina applikationsbehov och vara ett billigare alternativ. Växeln kommer inte att hålla länge om den inte smörjs ordentligt. Det finns ett antal olika sätt att smörja en cylindrisk kugghjul, inklusive hydrodynamiska glidringslager och slutna kugghjul.

Tilläggscirkel

Delningsdiametern och addendumcirkeln är två viktiga dimensioner för ett cylindriskt kugghjul. Dessa diametrar är kugghjulets totala diameter och delningscirkeln är cirkeln centrerad kring roten av kugghjulets kuggavstånd. Addendumfaktorn är en funktion av delningscirkeln och addendumvärdet, vilket är det radiella avståndet mellan kugghjulets topp och motkugghjulets delningscirkel.
Delningsytan är den högra sidan av delningscirkeln, medan rotcirkeln definierar utrymmet mellan de två kuggarnas sidor. Dedendum är avståndet mellan kuggtandens topp och delningscirkeln, och delningsdiametern och addendumcirkeln är de två radiella avstånden mellan dessa två cirklar. Skillnaden mellan delningsytan och addendumcirkeln kallas spelrummet.
Antalet tänder i det cylindriska kugghjulet får inte vara mindre än 16 när tryckvinkeln är tjugo grader. Ett kugghjul med 16 tänder kan dock fortfarande användas om dess hållfasthet och kontaktförhållande ligger inom konstruktionsgränserna. Dessutom kan underskärning förhindras genom profilförskjutning och addendummodifiering. Det är dock också möjligt att minska addendumlängden genom att använda en positiv korrigering. Det är dock viktigt att notera att underskärning kan förekomma i cylindriska kugghjul med en negativ addendumcirkel.
En annan viktig aspekt av ett cylindriskt kugghjul är dess ingrepp. På grund av detta har ett vanligt cylindriskt kugghjul en ingreppsreferenscirkel som kallas stigningscirkel. Centrumavståndet, å andra sidan, är avståndet mellan mittaxlarna på de två kugghjulen. Det är viktigt att förstå den grundläggande terminologin som används för växelsystemet innan man påbörjar en beräkning. Trots detta är det viktigt att komma ihåg att det är möjligt att få ett cylindriskt kugghjul att gå i ingrepp med samma referenscirkel.

Stigningsdiameter

För att bestämma stigdiametern på ett cylindriskt kugghjul bör typ av drivning, typ av medbringare och typ av driven maskin specificeras. Det föreslagna diametrala stigvärdet definieras också. Ju mindre stigdiametern är, desto mindre kontaktspänning på pinjongen och desto längre livslängd. Cylindriska kugghjul tillverkas med enklare processer än andra typer av kugghjul. Stigningdiametern på ett cylindriskt kugghjul är viktig eftersom den bestämmer dess tryckvinkel, arbetsdjupet och hela djupet.
Förhållandet mellan stigningsdiametern och antalet tänder kallas DIAMETRALSTIGNING. Tänderna mäts i axialplanet. KÄLLRADIEN är kurvan som bildas vid basen av kuggtanden. FULLJUSKÄNDERNA är de med ett arbetsdjup lika med 2 000 dividerat med den normala diametrala stigningen. Navdiametern är navets ytterdiameter. Navprojektionen är det avstånd som navet sträcker sig bortom kugghjulsytan.
Ett metriskt kugghjul specificeras vanligtvis med en diametral stigning. Detta är antalet tänder per tum av stigningscirkelns diameter. Det mäts vanligtvis i inversa tum. Normalplanet skär tandytan vid den punkt där stigningen är specificerad. I ett spiralhjul är denna linje vinkelrät mot stigningscylindern. Dessutom är stigningscylindern normalt vinkelrät mot spiralen på utsidan.
Stigningsdiametern på ett cylindriskt kugghjul anges vanligtvis i millimeter eller tum. Ett kilspår är ett maskinfräst spår på axeln som passar kilen i axelns kilspår. I normalplanet anges stigningen i tum. Evolventstigning, eller diametral stigning, är förhållandet mellan tänder per tum diameter. Även om detta kan verka komplicerat är det ett viktigt mått för att förstå stigningen på ett cylindriskt kugghjul.

Material

Den största fördelen med ett cylindriskt kugghjul är dess förmåga att minska böjspänningen vid kuggen oavsett belastning. Ett typiskt cylindriskt kugghjul har en ytbredd på 20 mm och kommer att gå sönder när det utsätts för 3000 N. Detta är mycket mer än materialets sträckgräns. Här är en titt på materialegenskaperna hos ett cylindriskt kugghjul. Dess hållfasthet beror på dess materialegenskaper. För att ta reda på vilket cylindriskt kugghjulsmaterial som bäst passar din maskin, följ följande steg.
Det vanligaste materialet som används för cylindriska kugghjul är stål. Det finns olika typer av stål, inklusive segjärn och rostfritt stål. S45C-stål är det vanligaste stålet och har en kolhalt på 0,45%. Denna typ av stål är lättillgänglig och används för produktion av spiral-, cylindriska och snäckväxlar. Dess korrosionsbeständighet gör det till ett populärt material för cylindriska kugghjul. Här är några fördelar och nackdelar med stål.
Ett cylindriskt kugghjul är tillverkat av metall, plast eller en kombination av dessa material. Den största fördelen med cylindriska kugghjul av metall är deras förhållande mellan styrka och vikt. Det är ungefär en tredjedel lättare än stål och motstår korrosion. Även om aluminium är dyrare än stål och rostfritt stål är det också lättare att bearbeta. Dess design gör det enkelt att anpassa det för applikationen. Dess mångsidighet gör att det kan användas i praktiskt taget alla applikationer. Så om du har ett specifikt behov kan du enkelt hitta ett cylindriskt kugghjul som passar dina behov.
Utformningen av ett cylindriskt kugghjul påverkar dess prestanda i hög grad. Därför är det viktigt att välja rätt material och mäta de exakta måtten. Förutom att vara viktigt för prestanda är måttmått också viktiga för kvalitet och tillförlitlighet. Därför är det viktigt för yrkesverksamma inom branschen att vara bekanta med de termer som används för att beskriva materialen och delarna i ett kugghjul. Utöver dessa är det viktigt att ha en god förståelse för materialet och måttmåtten för ett kugghjul för att säkerställa att produktions- och inköpsordrar är korrekta.

redaktör av CX 2023-11-11