משעונים ועד טורבינות קיטור, גלגלי שיניים בגדלים שונים, גדולים וקטנים, נמצאים בשימוש נרחב במוצרים שונים כחלקים מכניים להעברת כוח.אומרים שגודל השוק של גלגלי שיניים ורכיבי גלגלי שיניים בעולם הגיע לטריליון יואן, ומעריכים שהוא ימשיך להתפתח במהירות גם בעתיד יחד עם התפתחות התעשייה.
ציוד הוא סוג של חלקי חילוף שנמצאים בשימוש נרחב בחיים, בין אם זה תעופה, ספינת משא, רכב וכן הלאה.עם זאת, כאשר הציוד מתוכנן ומעובד, נדרש מספר גלגלי השיניים.יש אנשים שאומרים שאם הוא נמוך מ-17 שיניים, לא ניתן לסובב אותו., אתה יודע למה?
אז למה 17?במקום מספרים אחרים?לגבי 17, זה מתחיל בשיטת העיבוד של הציוד, כפי שמוצג באיור למטה, שיטה בשימוש נרחב היא להשתמש בכיריים כדי לחתוך.
כאשר מייצרים גלגלי שיניים בצורה זו, כאשר מספר השיניים קטן, נוצרת חיתוך שמשפיע על חוזק גלגלי השיניים המיוצרים.מה זה חתך פירושו שהשורש נחתך...שימו לב לתיבה האדומה בתמונה:
אז מתי ניתן להימנע מחתירה?התשובה היא 17 (כאשר מקדם גובה התוספת הוא 1 וזווית הלחץ היא 20 מעלות).
ראשית, הסיבה לכך שהגלגלים יכולים להסתובב היא בגלל שיש ליצור זוג יחסי העברה טובים בין ההילוך העליון להילוך התחתון.רק כאשר הקשר בין השניים קיים, פעולתו יכולה להיות מערכת יחסים יציבה.אם לוקחים כדוגמה גלגלי שיניים לא סתמיים, שני גלגלי שיניים יכולים למלא את תפקידם רק אם הם משתלבים היטב.באופן ספציפי, הם מחולקים לשני סוגים: גלגלי שיניים דורבנים וגלגלי שיניים סליליים.
עבור גלגל שיניים רגיל, מקדם גובה התוספת הוא 1, ומקדם גובה עקב השן הוא 1.25, וזווית הלחץ שלו צריכה להגיע ל-20 מעלות.כאשר הציוד מעובד, אם בסיס השן והכלי הם כמו שני הילוכים זהה.
אם מספר השיניים של העובר קטן מערך מסוים, ייפרק חלק משורש שורש השן, מה שנקרא חתך.אם החיתוך קטן, זה ישפיע על החוזק והיציבות של הציוד.ה-17 שהוזכרו כאן מיועדים לגלגלי שיניים.אם לא נדבר על יעילות העבודה של גלגלי השיניים, זה יעבוד לא משנה כמה שיניים יש.
בנוסף, 17 הוא מספר ראשוני, כלומר מספר החפיפות בין שן מסויימת של גלגל השיניים לבין גלגלי שיניים אחרים הוא הקטן ביותר במספר מסויים של סיבובים, והוא לא יישאר בנקודה זו לאורך זמן. כאשר הכוח מופעל.גלגלי שיניים הם מכשירים מדויקים.למרות שיהיו שגיאות בכל הילוך, ההסתברות לבלאי גל גלגלים ב-17 גבוהה מדי, כך שאם הוא 17, זה יהיה בסדר לפרק זמן קצר, אבל זה לא יעבוד לאורך זמן.
אבל כאן באה הבעיה!יש עדיין הרבה הילוכים עם פחות מ-17 שיניים בשוק, אבל הם עדיין מסתובבים היטב, יש תמונות והאמת!
חלק מהגולשים הצביעו על כך שלמעשה, אם משנים את שיטת העיבוד, ניתן לייצר גלגלי שיניים רגילים עם פחות מ-17 שיניים.כמובן שגם ציוד כזה קל להיתקע (בגלל הפרעות הילוכים אני לא מוצא את התמונה, בבקשה תחליטו), אז הוא באמת לא יכול להסתובב.יש גם הרבה פתרונות תואמים, והילוך ההילוך הוא הנפוץ ביותר (במונחי הדיוט, זה להרחיק את הכלי בזמן חיתוך), ויש גם גלגלי שיניים סליליים, גלגלי שיניים ציקלואידיים וכו'. גלגל שיניים.
נקודת מבט של משתמש רשת אחר: נראה שכולם מאמינים בספרים יותר מדי.אני לא יודע כמה אנשים למדו ביסודיות הילוכים בעבודה.בשיעור העקרונות המכאניים, אין סיבה שורשית לגלגלי שיניים עקולים בעלי יותר מ-17 שיניים.הגזירה של חיתוך מבוססת על העובדה שהפילה העליון R של פני המגרפה של כלי המתלה לעיבוד גלגלי שיניים הוא 0, אבל למעשה, איך יכול להיות שלכלים בייצור תעשייתי אין זווית R?(ללא טיפול בחום של כלי R angle, קל לסדוק את ריכוז מתח החלק החד, וקל ללבוש אותו או לפצח אותו במהלך השימוש) וגם אם לכלי אין חתך בזווית R, המספר המרבי של שיניים עשוי להיות לא 17 שיניים, אז 17 שיניים משמשות כמצב החתך.למעשה, זה פתוח לוויכוח!בואו נסתכל על התמונות לעיל.
ניתן לראות מהאיור שכאשר הגלגל מעובד עם כלי עם זווית R של 0 בחלק העליון של משטח הגרפה, עקומת המעבר מהשן ה-15 לשן ה-18 לא משתנה משמעותית, אז למה זה אמרו שהשן ה-17 מתחילה עם שן ישרה פיתול?מה לגבי מספר השיניים שחתכו?
התמונה הזו בוודאי צוירה על ידי סטודנטים המתמחים בהנדסת מכונות עם Fan Chengyi.אתה יכול לראות את ההשפעה של זווית R של הכלי על החתך התחתונה של גלגל השיניים.
העקומה השווה של האפציקלואיד המורחב הסגול בחלק השורש של התמונה לעיל הוא פרופיל השן לאחר חיתוך השורש.עד כמה חלק השורש של ציוד ייחתך כדי להשפיע על השימוש בו?זה נקבע על ידי התנועה היחסית של החלק העליון של השן של גלגל השיניים השני ועתודת החוזק של שורש השן של הציוד.אם החלק העליון של השן של ציוד ההזדווגות אינו משתלב עם החלק החתוך, שני גלגלי השיניים יכולים להסתובב באופן רגיל, (הערה: חתך חלק ממנו הוא פרופיל שן לא מתפתל, וההתערבות של פרופיל שן לא פיתול ופרופיל לא פיתול. פרופיל שן פיתול בדרך כלל אינו מצומד במקרה של עיצוב לא ספציפי, כלומר להפריע).
מתמונה זו ניתן לראות שקו החיבור של שני גלגלי השיניים הרגע ניגב את עיגול הקוטר המרבי המנוגד לעקומת המעבר של שני גלגלי השיניים (הערה: החלק הסגול הוא פרופיל השן הפיתול, החלק הצהוב הוא החתך התחתון חלק, קו הרשת אי אפשר להיכנס מתחת למעגל הבסיס, כי אין מתפתל מתחת למעגל הבסיס, ונקודות ההתערבות של שני גלגלי השיניים בכל מיקום נמצאות כולן על הקו הזה), כלומר, שני גלגלי השיניים יכולים רק רשת רגילה, כמובן שזה לא מותר בהנדסה, אורך קו הרשת הוא 142.2, ערך/סעיף בסיס זה = מידת צירוף מקרים.
מתמונה זו ניתן לראות שקו החיבור של שני גלגלי השיניים הרגע ניגב את עיגול הקוטר המרבי המנוגד לעקומת המעבר של שני גלגלי השיניים (הערה: החלק הסגול הוא פרופיל השן הפיתול, החלק הצהוב הוא החתך התחתון חלק, קו הרשת אי אפשר להיכנס מתחת למעגל הבסיס, כי אין מתפתל מתחת למעגל הבסיס, ונקודות ההתערבות של שני גלגלי השיניים בכל מיקום נמצאות כולן על הקו הזה), כלומר, שני גלגלי השיניים יכולים רק רשת רגילה, כמובן שזה לא מותר בהנדסה, אורך קו הרשת הוא 142.2, ערך/סעיף בסיס זה = מידת צירוף מקרים.
אחרים אמרו: קודם כל, ההגדרה של שאלה זו שגויה.גלגלי שיניים עם פחות מ-17 שיניים לא ישפיעו על השימוש (תיאור הנקודה הזו בתשובה הראשונה שגוי, ולשלושת התנאים להתערבות נכונה של גלגלי שיניים אין כל קשר למספר השיניים), אבל 17 שיניים ב- בטוח במקרים מסוימים, זה יהיה לא נוח לעיבוד, הנה עוד כדי להשלים קצת ידע על גלגלי שיניים.
תן לי לדבר על ה- involute תחילה, ה- involute הוא הסוג הנפוץ ביותר של פרופיל שן ציוד.אז למה כרוך?מה ההבדל בין קו זה לקו ישר וקשת?כפי שמוצג באיור שלהלן, זהו פיתול (כאן יש רק חצי שן פיתול)
אם לומר זאת במילה אחת, הפיתול הוא להניח קו ישר ונקודה קבועה עליו, כאשר הקו הישר מתגלגל לאורך מעגל, מסלול הנקודה הקבועה.היתרונות שלו ברורים כאשר שני מרכיבים משתלבים זה בזה, כפי שמוצג באיור למטה.
כאשר שני הגלגלים מסתובבים, כיוון הפעולה של הכוח בנקודת המגע (כגון M , M' ) נמצא תמיד על אותו קו ישר, וקו ישר זה נשמר בניצב לשני משטחי המגע בצורת פיתול (מישורים משיקים). ).בשל האנכיות, הם לא יהיו "החלקה" ו"חיכוך" ביניהם, מה שמפחית באופן אובייקטיבי את כוח החיכוך של רשת ההילוכים, מה שיכול לא רק לשפר את היעילות, אלא גם להאריך את חיי הציוד.
כמובן, בתור הצורה הנפוצה ביותר של פרופיל שן - אינvolute, זו לא הבחירה היחידה שלנו.
מלבד "חתירה", כמהנדסים, אנחנו לא רק צריכים לשקול אם זה אפשרי ברמה התיאורטית והאם ההשפעה טובה, אלא יותר חשוב מכך, אנחנו חייבים למצוא דרך לגרום לדברים התיאורטיים לצאת החוצה, הכרוכה בבחירת חומר. , ייצור, דיוק, בדיקות וכו' וכן הלאה.
שיטות העיבוד הנפוצות עבור גלגלי שיניים מחולקות בדרך כלל לשיטת היווצרות ושיטת היווצרות המאוורר.שיטת העיצוב היא חיתוך ישיר של צורת השן על ידי ייצור כלי המתאים לצורת הרווח בין השיניים.זה כולל בדרך כלל חותכי כרסום, גלגלי שחיקה של פרפרים וכו';שיטת Fan Cheng משווה מסובך, אתה יכול להבין ששני גלגלי שיניים מתערבבים, אחד מהם קשה מאוד (סכין), והשני עדיין במצב גס.תהליך הרשת עובר בהדרגה ממרחק רב למצב רשת רגיל.בתהליך זה מיוצרים גלגלי שיניים חדשים על ידי חיתוך בינוני.אם אתה מעוניין, אתה יכול למצוא את "עקרונות המכניקה" כדי ללמוד בפירוט.
שיטת Fancheng נמצאת בשימוש נרחב, אך כאשר מספר שיני גלגל השיניים קטן, נקודת החיתוך של קו התוספת של הכלי וקו הרשת תחרוג מנקודת גבול הרשת של הציוד החתוך, ומשורש הציוד המיועד לעיבוד. יהיה מעל חיתוך, מכיוון שהחלק החתוך חורג מנקודת גבול הרשת, זה לא משפיע על החיבור הרגיל של גלגלי השיניים, אבל החיסרון הוא שהוא מחליש את חוזק השיניים.כאשר משתמשים בגלגלי שיניים כאלה באירועים כבדים כמו תיבות הילוכים, קל לשבור את שיני ההילוכים.התמונה מציגה את הדגם של גיר 2-die 8-שיניים לאחר עיבוד רגיל (עם חתך).
ו-17 הוא מספר השיניים המגביל המחושב לפי תקן הציוד של ארצנו.הציוד עם מספר השיניים פחות מ-17 יופיע "תופעת חיתוך" כאשר הוא מעובד בדרך כלל בשיטת Fancheng.בשלב זה, יש להתאים את שיטת העיבוד, כגון תזוזה, כפי שמוצג באיור גלגל שיניים בעל 2 קוביות 8 שיניים המיוצר במכונה לאינדקס (חתך קטן).
כמובן שרבים מהתכנים המתוארים כאן אינם מקיפים.יש הרבה יותר חלקים מעניינים במכונה, ויש יותר בעיות בייצור חלקים אלו בהנדסה.קוראים המעוניינים עשויים לרצות לשים לב יותר.
מסקנה: 17 השיניים מגיעות משיטת העיבוד, וזה תלוי גם בשיטת העיבוד.אם שיטת העיבוד של הגיר תוחלף או משופרת, כמו שיטת היווצרות ועיבוד עקירה (הכוונה כאן ספציפית לגלגל השיניים), לא תתרחש תופעת החתך, ואין בעיה עם המספר המוגבל של 17 שיניים.
