Hur man designar ett smides kugghjul

Innan du börjar designa ditt eget kugghjul behöver du förstå dess huvudkomponenter. Bland dem finns smide, kilspår, spline, ställskruv och andra typer. Att förstå skillnaderna mellan dessa typer av kugghjul är avgörande för att fatta ett välgrundat beslut. Fortsätt läsa för att lära dig mer. Tveka inte heller att kontakta mig för hjälp! Nedan listas några användbara tips och tricks för att designa ett kugghjul. Förhoppningsvis hjälper de dig att designa ditt drömkugghjul.

Smide kugghjul

Smidning av cylindriska kugghjul är en av de viktigaste processerna för fordonskomponenter. Tillverkningsprocessen är komplex och involverar flera steg, såsom sfäroidisering av ämnen, varmsmidning, glödgning, fosfatering och förtvålning. Materialet som används för cylindriska kugghjul är vanligtvis 20CrMnTi. Processen genomförs genom att tillämpa en kontinuerlig extruderingsmetod med formar utformade för dimensioneringsbandlängden L och klyvvinkeltjockleken T.
Processen för smide av kugghjul kan också använda polyacetal (POM), en stark plast som vanligtvis används för tillverkning av kugghjul. Detta material är lätt att forma och forma, och efter härdning är det extremt styvt och nötningsbeständigt. Ett antal metaller och legeringar används för kugghjul, inklusive smitt stål, rostfritt stål och aluminium. Nedan listas de olika typerna av material som används vid kugghjulstillverkning och deras fördelar och nackdelar.
En kugghjuls kuggstorlek mäts i moduler, eller m. Varje siffra representerar antalet kuggar i kugghjulet. När antalet kuggar ökar, ökar även dess storlek. I allmänhet gäller att ju högre antal kuggar, desto större är modulen. En kugghjul med hög modul har en stor tryckvinkel. Det är också viktigt att komma ihåg att kugghjul måste ha samma modul som de kugghjul de används för att driva.

Ställ in skruvkugghjul

En modern industri kan inte fungera utan ställskruvkugghjul. Dessa kugghjul är mycket effektiva och används flitigt i en mängd olika tillämpningar. Deras design innebär beräkning av hastighet och vridmoment, vilka båda är kritiska faktorer. MEP-modellen tar till exempel hänsyn till den förändrade styvheten hos ett kuggpar längs dess väg. Resultaten används för att bestämma vilken typ av kugghjul som krävs. Nedan följer några tips för att välja ett kugghjul:
Typ A. Denna typ av kugghjul har inget nav. Själva kugghjulet är platt med ett litet hål i mitten. Ställskruvdrev används oftast för lätta applikationer utan belastning. Metalltjockleken kan variera från 0,25 mm till 3 mm. Ställskruvdrev används också för stora maskiner som behöver vara starka och hållbara. Den här artikeln ger en introduktion till de olika typerna av cylindriska kugghjul och hur de skiljer sig från varandra.
Stiftnav. Stiftnav-cylindriska kugghjul använder en ställskruv för att säkra stiftet. Dessa kugghjul är ofta anslutna till en axel med hjälp av styrstift, fjäderstift eller rullstift. Stiftet borras till exakt den diameter som passar inuti kugghjulet, så att det inte lossnar. Stiftnav-cylindriska kugghjul har höga toleranser, eftersom hålet inte är tillräckligt stort för att helt greppa axeln. Denna typ av kugghjul är i allmänhet den dyraste av de tre.

kugghjul med kilspår

I dagens moderna industri används kugghjulstransmissioner i stor utsträckning för att överföra kraft. Dessa typer av transmissioner ger utmärkt effektivitet men kan vara känsliga för effektförluster. Dessa förluster måste uppskattas under designprocessen. En viktig del av denna analys är beräkningen av kontaktytan (2b) för kugghjulsparet. Detta värde är dock inte nödvändigtvis tillämpligt på alla kugghjul. Här är några exempel på hur man beräknar denna area. (Se figur 2)
Cylindriska kugghjul kännetecknas av att de har tänder parallella med axlarna och axeln, och en stigningshastighet på upp till 25 m/s anses vara hög. Dessutom är de mer effektiva än spiralkugghjul av samma storlek. Till skillnad från spiralkugghjul betraktas cylindriska kugghjul generellt som positiva kugghjul. De används ofta för applikationer där ljudkontroll inte är ett problem. Cylindriska kugghjulets symmetri gör dem särskilt lämpliga för applikationer där en konstant hastighet krävs.
Förutom att använda ett spiralformat cylindriskt kugghjul för transmissionen kan kugghjulet även ha en standardkuggform. Till skillnad från spiralformade kugghjul har cylindriska kugghjul med evolvent kuggform tjocka kuggstänger, vilket förhindrar slitage från kuggarna. Dessa kugghjul tillverkas enkelt med konventionella produktionsverktyg. Evolventformen är ett idealiskt val för småskalig produktion och är en av de mest populära typerna av cylindriska kugghjul.

Spline-kugghjul

När man överväger vilka typer av cylindriska kugghjul som används är det viktigt att notera skillnaderna mellan de två. Ett cylindriskt kugghjul, även kallat ett evolventkugghjul, genererar vridmoment och reglerar hastigheten. Det är vanligast i bilmotorer, men används även i vardagliga apparater. En av de största nackdelarna med cylindriska kugghjul är dock deras buller. Eftersom cylindriska kugghjul bara griper in i en tand åt gången skapar de en hög mängd stress och buller, vilket gör dem olämpliga för vardagligt bruk.
Kontaktspänningsfördelningsdiagrammet representerar flankarean för varje kugghjulstand och avståndet i både axiell och profilriktning. En hög kontaktyta är belägen mot kugghjulets mitt, vilket orsakas av kugghjulets mikrogeometri. Ett positivt l-värde indikerar att det inte finns någon feljustering av splinetänderna på gränssnittet med spiralhanden. Det motsatta gäller för negativa l-värden.
Med hjälp av en övre gränsteknik studerade Abdul och Dean smide av kugghjulsformer. De antog att kuggprofilen skulle vara en rak linje. De undersökte också det icke-dimensionella smidestrycket för en spline. Spline-kugghjul används ofta i motorer, växellådor och borrar. Styrkan hos kugghjul och splines beror främst på deras radier och kuggdiameter.
SUS303 och SUS304 kugghjul i rostfritt stål

Rostfria kugghjul tillverkas med olika tekniker, beroende på material och tillämpning. Den vanligaste processen som används vid tillverkningen är skärning. Andra processer involverar valsning, gjutning och smide. Dessutom tillverkas kugghjul i plast genom formsprutning, beroende på den produktionsmängd som krävs. Kugghjul i rostfritt stål SUS303 och SUS304 kan tillverkas med en mängd olika material, inklusive konstruktionsstål S45C, grått gjutjärn FC200, icke-järnmetall C3604, teknisk plast MC901 och rostfritt stål.
Skillnaderna mellan kugghjul i rostfritt stål 304 och 303 ligger i deras sammansättning. De två typerna av rostfritt stål har en gemensam design, men varierande kemisk sammansättning. Kina och Japan använder bokstäverna SUS304 och SUS303, vilket hänvisar till deras varierande grad av sammansättning. Som med de flesta typer av rostfritt stål är de två olika kvaliteterna tillverkade för att användas i industriella tillämpningar, såsom planetväxlar och kugghjul.

Rostfria kugghjul

Det finns flera saker att leta efter i ett cylindriskt kugghjul i rostfritt stål, inklusive diametral stigning, antalet tänder per diameterenhet och tändernas vinkelhastighet. Alla dessa aspekter är avgörande för ett cylindriskt kugghjuls prestanda, och korrekta mått är avgörande för designen och funktionen hos ett cylindriskt kugghjul. De som arbetar inom branschen bör vara bekanta med de termer som används för att beskriva cylindriska kugghjulsdelar, både för att säkerställa tydlighet i produktionen och vid inköpsordrar.
Ett cylindriskt kugghjul är en typ av precisionscylindriskt kugghjul med parallella tänder arrangerade i en krans. Det används i olika tillämpningar, såsom utombordsmotorer, vinschar, byggmaskiner, trädgårdsmaskiner, turbindrift, pumpar, centrifuger och en mängd andra maskiner. Ett cylindriskt kugghjul är vanligtvis tillverkat av rostfritt stål och har en hög hållbarhet. Det är den vanligaste typen av kugghjul.
Rostfria kugghjul kan finnas i många olika former och storlekar. Rostfria kugghjul är vanligtvis tillverkade av rostfritt stål SUS304 eller SUS303, som används för sin högre bearbetbarhet. Dessa kugghjul värmebehandlas sedan med nitrering eller tandytinduktion. Till skillnad från konventionella kugghjul, som behöver slipas efter värmebehandling, har rostfria kugghjul låg slitagehastighet och hög bearbetbarhet.

redaktör av CX 2023-04-18