Van horloges tot stoomturbines: tandwielen van verschillende afmetingen, groot en klein, worden veel gebruikt in verschillende producten als mechanische onderdelen voor het overbrengen van kracht.Er wordt gezegd dat de marktomvang van tandwielen en tandwielcomponenten in de wereld een biljoen yuan heeft bereikt, en er wordt voorspeld dat deze zich in de toekomst snel zal blijven ontwikkelen, samen met de ontwikkeling van de industrie.
Uitrusting is een soort reserveonderdelen die veel worden gebruikt in het leven, of het nu gaat om de luchtvaart, vrachtschip, auto, enzovoort.Wanneer de versnelling echter wordt ontworpen en verwerkt, is het aantal versnellingen vereist.Sommige mensen zeggen dat als het minder dan 17 tanden heeft, het niet kan worden gedraaid., weet je waarom?
Dus waarom 17?In plaats van andere cijfers?Wat betreft 17 begint dit met de verwerkingsmethode van het tandwiel, zoals weergegeven in onderstaande figuur; een veelgebruikte methode is het gebruik van een kookplaat om te snijden.
Wanneer op deze manier tandwielen worden vervaardigd, treedt er, als het aantal tanden klein is, ondersnijding op, wat de sterkte van de vervaardigde tandwielen beïnvloedt.Wat onderbieding is, betekent dat de wortel is afgesneden...Let op het rode vakje op de afbeelding:
Wanneer kan prijsonderbieding worden vermeden?Het antwoord is dit 17 (wanneer de addendumhoogtecoëfficiënt 1 is en de drukhoek 20 graden is).
Allereerst is de reden waarom de versnellingen kunnen draaien, dat er een goede overbrengingsverhouding moet worden gevormd tussen de bovenste versnelling en de onderste versnelling.Alleen als de verbinding tussen de twee aanwezig is, kan de werking ervan een stabiele relatie zijn.Als we bijvoorbeeld ingewikkelde tandwielen nemen, kunnen twee tandwielen alleen hun rol spelen als ze goed in elkaar grijpen.Concreet zijn ze onderverdeeld in twee typen: rechte tandwielen en spiraalvormige tandwielen.
Voor een standaard tandwiel is de coëfficiënt van de addendumhoogte 1, en de coëfficiënt van de tandhielhoogte is 1,25, en de drukhoek moet 20 graden bedragen.Wanneer het tandwiel wordt verwerkt, zijn de tandbasis en het gereedschap als twee tandwielen Hetzelfde.
Als het aantal tanden van het embryo kleiner is dan een bepaalde waarde, wordt een deel van de wortel van de tandwortel uitgegraven, dit wordt ondersnijden genoemd.Als de ondersnijding klein is, heeft dit invloed op de sterkte en stabiliteit van de versnelling.De hier genoemde 17 zijn voor versnellingen.Als we het niet hebben over de werkefficiëntie van de tandwielen, zal het werken, ongeacht hoeveel tanden er zijn.
Bovendien is 17 een priemgetal, dat wil zeggen dat het aantal overlappingen tussen een bepaalde tand van een tandwiel en andere tandwielen bij een bepaald aantal omwentelingen het minst is, en dat zal niet lang op dit punt blijven. wanneer de kracht wordt uitgeoefend.Tandwielen zijn precisie-instrumenten.Hoewel er in elke versnelling fouten zullen optreden, is de kans op wielasslijtage bij 17 te groot. Als dit dus 17 is, zal het voor een korte periode goed zijn, maar voor een lange tijd zal het niet werken.
Maar hier komt het probleem!Er zijn nog steeds veel versnellingen met minder dan 17 tanden op de markt, maar ze draaien nog steeds goed, er zijn foto's en de waarheid!
Sommige internetgebruikers wezen erop dat als je de verwerkingsmethode verandert, het in feite mogelijk is om standaard ingewikkelde tandwielen met minder dan 17 tanden te vervaardigen.Natuurlijk kan zo'n tandwiel ook gemakkelijk vastlopen (vanwege tandwielinterferentie kan ik de foto niet vinden, neem alsjeblieft een beslissing), dus het kan echt niet draaien.Er zijn ook veel overeenkomstige oplossingen, en de schakelversnelling is de meest gebruikte (in termen van de leek is dit om het gereedschap weg te bewegen tijdens het snijden), en er zijn ook spiraalvormige tandwielen, cycloïde tandwielen, enz. Dan is er nog de pancycloïde versnelling.
Het standpunt van een andere netizen: iedereen lijkt te veel in boeken te geloven.Ik weet niet hoeveel mensen de tandwielen op het werk grondig hebben bestudeerd.In de les over mechanische principes is er geen grondoorzaak voor ingewikkelde tandwielen met meer dan 17 tanden.De afleiding van snijden is gebaseerd op het feit dat de bovenste filet R van het harkvlak van het tandheugelgereedschap voor het bewerken van tandwielen 0 is, maar hoe kunnen gereedschappen in de industriële productie feitelijk geen R-hoek hebben?(Zonder warmtebehandeling van het gereedschap met een R-hoek is de spanningsconcentratie van het scherpe onderdeel gemakkelijk te kraken en is het gemakkelijk te dragen of te barsten tijdens gebruik) en zelfs als het gereedschap geen R-hoek-ondersnijding heeft, is het maximale aantal tanden mogelijk niet 17 tanden, dus 17 tanden worden gebruikt als ondersnijding.Sterker nog, het is open voor discussie!Laten we de bovenstaande foto's eens bekijken.
Uit de figuur blijkt dat wanneer het tandwiel wordt bewerkt met gereedschap met een R-hoek van 0 aan de bovenkant van het harkvlak, de overgangscurve van de 15e tand naar de 18e tand niet significant verandert, dus waarom is dit zo? zei dat de 17e tand begint met een ingewikkelde rechte tand?Hoe zit het met het aantal tanden dat ondersnijdt?
Deze foto moet zijn getekend door studenten die werktuigbouwkunde studeerden bij Fan Chengyi.U kunt de invloed van de R-hoek van het gereedschap op de ondersnijding van het tandwiel zien.
De equidistante curve van de paarse verlengde epicycloïde in het wortelgedeelte van de bovenstaande afbeelding is het tandprofiel na het wortelsnijden.Hoe ver zal het wortelgedeelte van een tandwiel worden ondergraven om het gebruik ervan te beïnvloeden?Dit wordt bepaald door de relatieve beweging van de tandtop van het andere tandwiel en de krachtreserve van de tandwortel van het tandwiel.Als de tandtop van het bijpassende tandwiel niet in ingrijping is met het ondersnijdingsgedeelte, kunnen de twee tandwielen normaal draaien (Opmerking: het ondersnijdingsgedeelte ervan is een niet-evoluut tandprofiel, en de ingrijping van een ingewikkeld tandprofiel en een niet-evolutietandprofiel). het ingewikkelde tandprofiel wordt meestal niet geconjugeerd in het geval van een niet-specifiek ontwerp, dat wil zeggen interfereren).
Op deze foto is te zien dat de in elkaar grijpende lijn van de twee tandwielen zojuist de cirkel met de maximale diameter heeft gepasseerd, tegenovergesteld aan de overgangscurve van de twee tandwielen (Opmerking: het paarse deel is het ingewikkelde tandprofiel, het gele deel is de ondersnijding deel, de in elkaar grijpende lijn. Het is onmogelijk om onder de basiscirkel binnen te gaan, omdat er geen ingewikkelde factor onder de basiscirkel is en de ingrijpingspunten van de twee tandwielen op elke positie allemaal op deze lijn liggen), dat wil zeggen dat de twee tandwielen kunnen gewoon normaal in elkaar grijpen, natuurlijk is dit niet toegestaan in de techniek, de lengte van de ingrijpingslijn is 142,2, deze waarde/basissectie = graad van toeval.
Op deze foto is te zien dat de in elkaar grijpende lijn van de twee tandwielen zojuist de cirkel met de maximale diameter heeft gepasseerd, tegenovergesteld aan de overgangscurve van de twee tandwielen (Opmerking: het paarse deel is het ingewikkelde tandprofiel, het gele deel is de ondersnijding deel, de in elkaar grijpende lijn. Het is onmogelijk om onder de basiscirkel binnen te gaan, omdat er geen ingewikkelde factor onder de basiscirkel is en de ingrijpingspunten van de twee tandwielen op elke positie allemaal op deze lijn liggen), dat wil zeggen dat de twee tandwielen kunnen gewoon normaal in elkaar grijpen, natuurlijk is dit niet toegestaan in de techniek, de lengte van de ingrijpingslijn is 142,2, deze waarde/basissectie = graad van toeval.
Anderen zeiden: Allereerst is de vraagstelling verkeerd.Tandwielen met minder dan 17 tanden hebben geen invloed op het gebruik (de beschrijving van dit punt in het eerste antwoord is verkeerd, en de drie voorwaarden voor het correct in elkaar grijpen van tandwielen hebben niets te maken met het aantal tanden), maar 17 tanden in een zeker In sommige specifieke gevallen zal het lastig zijn om te verwerken, hier is meer om wat kennis over tandwielen aan te vullen.
Laat ik het eerst over het ingewikkelde hebben, het ingewikkelde is het meest gebruikte type tandwieltandprofiel.Dus waarom een evoluut?Wat is het verschil tussen deze lijn en de rechte lijn en boog?Zoals je in de onderstaande figuur kunt zien, is het een evoluut (hier is er maar een halve tand evoluut)
Om het in één woord te zeggen: de involute moet een rechte lijn en een vast punt daarop aannemen, wanneer de rechte lijn langs een cirkel rolt, het traject van het vaste punt.De voordelen ervan liggen voor de hand wanneer twee spiralen in elkaar grijpen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Wanneer de twee wielen draaien, ligt de werkingsrichting van de kracht op het contactpunt (zoals M , M' ) altijd op dezelfde rechte lijn, en deze rechte lijn wordt loodrecht gehouden op de twee ingewikkelde contactvlakken (raakvlakken ).Vanwege de verticaliteit zullen ze geen "slip" en "wrijving" tussen hen hebben, wat objectief de wrijvingskracht van het tandwielnetwerk vermindert, wat niet alleen de efficiëntie kan verbeteren, maar ook de levensduur van het tandwiel kan verlengen.
Omdat het de meest gebruikte vorm van tandprofiel is – ingewikkeld, is dit natuurlijk niet onze enige keuze.
Naast ‘onderbieden’ moeten we als ingenieurs niet alleen overwegen of het op theoretisch niveau haalbaar is en of het effect goed is, maar nog belangrijker: we moeten een manier vinden om de theoretische dingen naar voren te brengen, wat materiaalselectie met zich meebrengt. , productie, precisie, testen, enz. En ga zo maar door.
De algemeen gebruikte verwerkingsmethoden voor tandwielen zijn over het algemeen onderverdeeld in vormmethode en waaiervormmethode.De vormmethode bestaat uit het rechtstreeks uitsnijden van de tandvorm door een gereedschap te vervaardigen dat overeenkomt met de vorm van de opening tussen de tanden.Dit omvat doorgaans frezen, vlinderslijpschijven, enz.;Fan Cheng-methode vergelijkt Ingewikkeld, je kunt begrijpen dat twee versnellingen in elkaar grijpen, waarvan er één erg hard is (mes) en de andere zich nog in een ruwe staat bevindt.Het meshing-proces gaat geleidelijk over van een grote afstand naar een normale meshing-toestand.In dit proces worden nieuwe tandwielen geproduceerd door middel van medium snijden.Als je geïnteresseerd bent, kun je de 'Principles of Mechanics' vinden om in detail te leren.
De Fancheng-methode wordt veel gebruikt, maar wanneer het aantal tandwieltanden klein is, zal het snijpunt van de addendumlijn van het gereedschap en de ingrijpingslijn het ingrijpingslimietpunt van het gesneden tandwiel overschrijden, en de wortel van het te verwerken tandwiel zal oversnijden zijn, omdat het ondersneden deel het ingrijpingslimietpunt overschrijdt, heeft dit geen invloed op de normale ingrijping van de tandwielen, maar het nadeel is dat het de sterkte van de tanden verzwakt.Wanneer dergelijke tandwielen worden gebruikt bij zware toepassingen, zoals versnellingsbakken, kunnen de tandwieltanden gemakkelijk breken.De afbeelding toont het model van het tandwiel met 2 tanden en 8 tanden na normale bewerking (met ondersnijding).
En 17 is het limietaantal tanden berekend volgens de versnellingsnorm van ons land.Het tandwiel met een aantal tanden van minder dan 17 zal een "onderbiedingsfenomeen" vertonen wanneer het normaal wordt verwerkt volgens de Fancheng-methode.Op dit moment moet de verwerkingsmethode worden aangepast, zoals de verplaatsing, zoals weergegeven in het afbeeldingstandwiel met 2 tanden en 8 tanden, machinaal bewerkt voor indexering (kleine ondersnijding).
Natuurlijk is veel van de hier beschreven inhoud niet alomvattend.Er zitten nog veel meer interessante onderdelen in de machine, en er zijn meer problemen bij het vervaardigen van deze onderdelen in de techniek.Geïnteresseerde lezers willen wellicht meer aandacht besteden.
Conclusie: De 17 tanden komen voort uit de verwerkingsmethode en het hangt ook af van de verwerkingsmethode.Als de verwerkingsmethode van het tandwiel wordt vervangen of verbeterd, zoals de vormmethode en de verplaatsingsverwerking (hier wordt specifiek verwezen naar het tandwiel), zal het ondersnijdingsverschijnsel niet optreden en is er geen probleem met het limietaantal van 17 tanden.
