Helikális vs egyenes fogaslécek: Az axiális erő, amelyre senki nem számol be

Helikális fogasléc, 19°31'42" spirálszög

Cél kulcsszó:spirális rack vs egyenes állvány

Másodlagos:spirális fogasléc axiális tolóerő, fogasléc és fogaskerék zaj, 19 fokos 31'42" csavarvonalszög

Meta leírás:Amikor a spirális fogaslécek megverik az egyenes fogaslécet, az azokat indokoló sebességküszöbök és az általuk kifejtett tengelyirányú tolóerő - nagyjából 0,355 × tangenciális erőt hoz létre a szabványos spirálszögben.

Egy ügyfél egyszer felhívott egy fogasléc és fogaskerekes portál miatt, amely folyamatosan tönkretette a fogaskerék tengelycsapágyait. Négy hónap, három csapágykészlet. Az állvány rendben volt. A fogaskerék jó volt. A sebességváltó jó volt.

Meghatározták a spirális fogaskerekes áttételt a zajhatás érdekében, és a csapágyakat csak radiális terhelésre méretezték.

A szabványos spirálszögnél egy spirális fogasléc a hajtóerő körülbelül 35%-ával oldalra tolja a fogaskerék tengelyét. Egy 10 kN-os hajtásnál, ami 3,5 kN axiális tolóerőt jelent, a csapágyak soha nem voltak névlegesek. Ez az egyetlen leggyakoribb hiba a spirális állványoknál, és teljesen kiszámítható.

Itt a teljes összehasonlítás, beleértve ezt a számot is.

A spirálszög nem önkényes

Az egész iparágban egy spirálszög uralja az állványgyártást:19 fok 31' 42".

Konvertált: 19 + 31/60 + 42/3600 =19,52833 fok. A spirális fogaskerekes áttételek általános tankönyvi tartománya 15 fok és 25 fok között van, de a fogaslécek gyártása ehhez az értékhez közeledett, ezért a különböző forrásokból származó fogaslécek és fogaskerekek gyakran egymásba illeszkednek. Oka van a furcsán specifikus ábrának: ennél a csavarvonalszögnél a modul egész-számú körkörös hangmagassággá alakul, így a rack hossza kerek számokban jelenik meg.

Gyakran - nem mindig. Erről lentebb bővebben.

Mi a helikális tulajdonképpen megveszi

Az egyenes állványokhoz képest következetesen négy előnyt említenek:

1. ábra: A spirális fogasléc által generált tengelyirányú tolóerő a szabványos 19°31'42" csavarvonalszögben.

Halkabb futás, különösen nagy sebességnél

Magasabb érintkezési arány - hatékonyabb fogak -, ami növeli a teherbíró képességet

Hosszúságok kerek számokban: 500,0 mm és 1 000,0 mm, szemben az egyenes rack hosszúságokkal, amelyek mindig a π többszörösei, pl. . 502.65 mm és 1005,31 mm

– A legtöbb esetben ugyanannyiba kerülnek, mint az egyenes állványok!

Őszintén szólva: a spirális állványok erősebbek és csendesebbek, mint az azonos méretű egyenes állványok, de tolóerőt hoznak létre, és intézkedéseket kell tenni ezek ellen.

A harmadik pont triviálisnak tűnik, és nem az. A 4-es modullal rendelkező egyenes fogasléc fogosztása π × 4=12.566 mm, így egész számú fog 502,65 mm-t vagy 1005,31 mm-t - ad, ami soha nem kerek szám. A spirális állványok úgy vannak vágva, hogy a hossza pontosan 500 vagy 1000 mm legyen. Ha az állványokat egy kerek számokra méretezett gépágy mentén végtől-végig fekteti le, ez a különbség valódi tervezési és összeszerelési fejfájást takarít meg.

Hogy miért nagyobb a terhelhetőség, az az érintkezés alakulásától függ. Egy egyenes fogaslécen minden fog a teljes arcszélességében egyszerre beakad, majd kiold. A terhelés átvitele hirtelen történik. A spirális fogaslécen az érintkezési vonal átlósan söpör végig a szárnyon, így az összekapcsolódás fokozatos, és mindig több fog viseli a terhelést. Mind a zajcsökkentés, mind a kapacitásnövelés ugyanabból a geometriából származik.

Őszinte figyelmeztetés: az általunk ellenőrzött gyártói források egyike sem közölt numerikus érintkezési arányt, százalékos teherbírás-növekedést vagy dB-es zajcsökkentést a spirális és az egyenes állványok esetében. Az előnyöket következetesen állítják, és fizikailag megalapozottak, de a konkrét számokat nem teszik közzé, és nem mi fogjuk kitalálni őket.

Az axiális tolóerő

A ferde fogak oldalra tolják a fogaskereket. A standard kapcsolat:

Fa=Ft · barn

Ahol Fa az axiális tolóerő, az Ft a tangenciális hajtóerő, és a csavarvonal szöge.

= 19.52833 fokon, barnaság =0.35468.

Tehát Fa ≈ 0,355 × Ft.

Egy 20 kN-os hajtóerő nagyjából 7,1 kN axiális tolóerőt hoz létre a fogaskerekes tengelyen, folyamatosan, olyan irányba, amely a tengely megfordulásakor megfordul.

A kontraszt az egyenes áttétellel abszolút: a nagyobb csavarszög nagyobb axiális erőt hoz létre, míg a homlokfogakra egyáltalán nem hat axiális erő.

Ez a spirális áttétel egyetlen igazi hátránya: a spirálszög olyan oldalerőt hoz létre, amely közvetlenül skálázódik a tangenciális hajtóerővel.

A következmény elkerülhetetlen: a fogaskerekes tengely csapágyait úgy kell kiválasztani és minősíteni, hogy elbírják ezt a tolóerőt, ami költséget és bonyolultságot növel a hajtásoldalon.

Három gyakorlati következmény:

Csapágyválasztás.A mélyhornyú golyóscsapágyak axiális kapacitása korlátozott. A szögérintkezős csapágyak vagy a kúpgörgős pár fogantyú megfelelően kombinálja a terhelést. Itt hibázott el az ügyfél portálja.

A sebességváltó teljesítménye.A fogasléces és fogaskerekes hajtások bolygókerekes hajtóművei a kimenő tengelyen a megengedett legnagyobb axiális erőt teszik közzé. Ellenőrizd a tervezési erő 0,355-szöröséhez képest. Ennek túllépése a sebességváltó kimenő csapágyát károsítja, nem a fogaslécet, és ez a meghibásodás drága.

Szerelési merevség.A tolóerő minden alkalommal megfordítja az irányt, amikor a tengely megfordul. A fordított tengelyirányú terhelés hatására meghajló rögzítés pozícióhibaként, végül pedig az interfészeken rángásként jelenik meg.

Sebesség küszöbök

A közzétett útmutatók szűk sávban csoportosulnak.

Egyenes-fogas fogaslécek gyártásban

Átolvasás: 1 m/s alatt az egyenes állványok az ésszerű alapértelmezés. 1 és 2 m/s között a - zaj-érzékeny környezet spirális irányába tolódik. 2 m/s felett, spirális.

Nem a zaj az egyetlen probléma sebességnél. Az egyenes fogak hirtelen összekapcsolódása dinamikus terhelési csúcsot generál minden alkalommal, amikor egy fogpár találkozik, és a tüske sebességgel skálázódik. A zaj és a felgyorsult fogkopás ugyanazon ok két tünete.

A párzási szabály, amely megragadja az embereket

A spirális fogasléceket és a csavarfogaskerekeket össze kell hangolni. Ha egy spirális fogaslécet csavarkerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekekkel illeszt, a csavarvonal szögének azonos értékűnek és ellentétes irányúnak kell lennie.

Ellenkező kéz. A jobb-fogasléc egy bal-fogaskereket vesz fel.

A készlettartó tartományokhoz közzétett párosítási diagramok csak bizonyos kézkombinációkat mutatnak meg megengedettnek, minden mást kizárva. A kontraszt tanulságos: a spirális fogaslécek kivételével a raktári állványok általában ugyanannak a modulnak a homlokkerekeihez illeszkednek.

Ez a kivétel a lényeg. Az egyenes fogaslécek megbocsátják -, ha a megfelelő modul bármely fogaskereke összeakad. A spirális állványokhoz illeszkedő szöget és ellentétes mutatót kell alkalmazni, és ha szakaszokat csatlakoztat, "a spirális állványokhoz használt mérőlécekhez az állványokkal ellentétes mutatónak kell lennie."

A gyakorlati tanácsok ebből adódnak:

Csendes, alacsony{0}}holtjátékú és hosszú élettartamú hajtás érdekében a fogaskereket és a fogaslécet egy szállítótól szerezze be. A tűrések rendkívül fontosak a spirális fogaknál.

Egy kapcsolódó ponttal együtt, amelyet érdemes megjegyezni: a visszacsapást a lánc minden összetevőjének kölcsönhatása hozza létre. Nincs értelme egy nagyon-alacsony-holtjátékú sebességváltót túlméretezett fogaskerékkel vagy gyengébb minőségű fogasléccel párosítani.

Hogy néz ki egy igazi spirális rack

Egy tipikus gyártási tartományban az osztályozó beton - 1045 acél, spirálszög 19 fok 31'42", 1000 mm hosszúság:

A fogasléchez illeszkedő fogaskerék a hálótűrés szabályozásához

Ugyanaz az anyag, ugyanaz a keménység, ugyanaz a spirálszög. A Q6 és Q10 közötti különbség teljes egészében az, hogy a fogakat az edzés után köszörült-e.

Mindkét esetben érvényes telepítési megjegyzések

Szabványos telepítési útmutató:

"Mindig kis mennyiségű holtjátéknak kell jelen lennie a fogasléc és fogaskerék hálónál. A holtjáték szintjét a fogasléc emelkedési vonalának legmagasabb pontján kell beállítani, ami beállítja a minimális holtjáték értékét, és megakadályozza a bekötést a fogasléc teljes úthossza mentén."

Ellenőrizze az érintkezési mintát a fogaskerék fogainak kékítésével, és lassan mindkét irányban. "Az ideális érintkezési minta a hangmagasság középpontjában állna, és az arc szélességén átnyúlna."

Piszkos környezetben szerelje fel a "fogakat lefelé fordítva, vagy árnyékolva a szennyeződés elkerülése érdekében".

Szárazon futás lehetséges, de "a hajtóművet túlméretezni kell, hogy kompenzálja a megnövekedett kopást, de a működési élettartam nem garantálható."

Szerelési és alapfelületeken:

Biztonságos állványok tiplikcsapokkal; fúróállványt és alapot egyszerre.

"Az állványok dőlésvonalait az alsó felület referenciapontként való felhasználásával szabályozzák. Ha az alsó felületeket megmunkálja, az befolyásolhatja az állványok pontosságát."

"A fogaskerék pontosságával kapcsolatos problémák elkerülése érdekében ne csökkentse a homlokszélességet."

Ez utóbbi akkor jön elő, amikor valakinek egy rack-et kell beillesztenie egy kissé keskeny zsebbe, és úgy dönt, hogy az oldalt átlapozza. A ne - homlokszélesség a teherbírás, és a nullapont felületei alapján mérik a pontosságot.

Döntés összefoglalója

Egyenes állvány, amikor:1 m/s alatti sebesség esetén a zaj nem aggodalomra ad okot, egyszerű csapágyelrendezést szeretne axiális terhelés nélkül, vagy a meglévő homlokfogaskerekekkel kell párosítani.

Helikális állvány, amikor:2 m/s feletti sebesség, a zaj számít, maximális kapacitásra van szüksége egy adott rackmérethez képest, vagy kerek -számú hosszúságú ágyat szeretne beépíteni -éscsapágyai és sebességváltója 0,355 × Ft tolóerőt bír el.

GYIK

Mekkora axiális erőt fog generálni a spirális állványom?

Körülbelül 0,355 × tangenciális erő a szabványos 19 fokos 31'42" csavarvonalszögnél, Fa=Ft · tan értéktől. Ellenőrizze a sebességváltó kimenő tengelyének tengelyirányú névleges értékével és a fogaskerék teherbírásával.

Használhatok egyenes fogaskereket csavaros fogaslécen?

Nem. A csavarvonal szögeinek értékben meg kell egyeznie, és kézben ellentétesnek kell lennie. Az egyenes-on-spirál élérintkezést és gyors meghibásodást biztosít.

Drágábbak a spirális állványok?

A legtöbb esetben maga a rack ugyanannyiba kerül. A többletköltség a csapágyakban és a sebességváltóban landol, amelyeknek el kell fogadniuk a tolóerőt.

Miért kerek számok a spirális állványhosszak, de az egyenesek nem?

Az egyenes fogasléc hossza a fogak egész szám és a π × modul, tehát olyan értékekre esik, mint 1005,31 mm. A spirális állványokat pontosan 500 vagy 1000 mm-es hosszúságra gyártják.

Csökkenti a spirális áttétel a holtjátékot?

Nem eredendően, de a hatékony holtjáték terhelés alatt kisebb lehet, mivel több fog érintkezik egymással. A tényleges holtjáték továbbra is a középpont távolságától és a szerelési beállítástól függ.

A Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology egyenes és spirális fogasléceket szállít, illeszkedő fogaskerekekkel, vágva vagy köszörülve az edzés után. Ha egy kézből vásárolja a fogaslécet és a fogaskereket, elkerülhető a tűrésfelhalmozás-, amely a legtöbb spirális hálóproblémát okoz -. Küldje el nekünk sebességét, terhelését és tájolását, és mi a megfelelő készletet ajánljuk.