Mula sa mga relo hanggang sa mga steam turbine, ang mga gear na may iba't ibang laki, malaki at maliit, ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga produkto bilang mga mekanikal na bahagi para sa pagpapadala ng kapangyarihan.Umabot na umano sa isang trilyong yuan ang market size ng mga gear at gear component sa mundo, at hinuhulaan na ito ay patuloy na uunlad nang mabilis sa hinaharap kasabay ng pag-unlad ng industriya.
Ang gear ay isang uri ng spare parts na malawakang ginagamit sa buhay, maging ito man ay aviation, freighter, sasakyan at iba pa.Gayunpaman, kapag ang gear ay dinisenyo at naproseso, ang bilang ng mga gears ay kinakailangan.May mga nagsasabi na kung ito ay mas mababa sa 17 ngipin, hindi ito maaaring paikutin., alam mo ba kung bakit?
Kaya bakit 17?Sa halip na iba pang mga numero?Tulad ng para sa 17, ito ay nagsisimula sa paraan ng pagproseso ng gear, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ang isang malawak na ginagamit na paraan ay ang paggamit ng isang hob upang i-cut.
Kapag gumagawa ng mga gears sa ganitong paraan, kapag ang bilang ng mga ngipin ay maliit, ang undercutting ay nangyayari, na nakakaapekto sa lakas ng mga manufactured gears.Ang ibig sabihin ng undercutting ay naputol na ang ugat...Pansinin ang pulang kahon sa larawan:
Kaya kailan maiiwasan ang undercutting?Ang sagot ay ito 17 (kapag ang addendum height coefficient ay 1 at ang pressure angle ay 20 degrees).
Una sa lahat, ang dahilan kung bakit maaaring paikutin ang mga gear ay dahil ang isang pares ng magandang relasyon sa paghahatid ay dapat mabuo sa pagitan ng upper gear at lower gear.Tanging kapag ang koneksyon sa pagitan ng dalawa ay nasa lugar, ang operasyon nito ay magiging isang matatag na relasyon.Kung isasaalang-alang ang mga involute gears bilang isang halimbawa, ang dalawang gears ay maaari lamang gampanan ang kanilang papel kung sila ay mahusay na magmesh.Sa partikular, nahahati sila sa dalawang uri: spur gears at helical gears.
Para sa isang karaniwang spur gear, ang koepisyent ng taas ng addendum ay 1, at ang coefficient ng taas ng takong ng ngipin ay 1.25, at ang anggulo ng presyon nito ay dapat umabot sa 20 degrees.Kapag ang gear ay naproseso, kung ang base ng ngipin at ang tool ay tulad ng dalawang gear Pareho.
Kung ang bilang ng mga ngipin ng embryo ay mas mababa sa isang tiyak na halaga, ang isang bahagi ng ugat ng ugat ng ngipin ay huhukayin, na tinatawag na undercutting.Kung maliit ang undercutting, makakaapekto ito sa lakas at katatagan ng gear.Ang 17 na nabanggit dito ay para sa mga gears.Kung hindi natin pag-uusapan ang working efficiency ng mga gears, gagana ito kahit gaano pa karami ang ngipin.
Bilang karagdagan, ang 17 ay isang prime number, ibig sabihin, ang bilang ng mga magkakapatong sa pagitan ng isang tiyak na ngipin ng isang gear at iba pang mga gear ay ang pinakamaliit sa isang tiyak na bilang ng mga pagliko, at hindi ito mananatili sa puntong ito sa loob ng mahabang panahon kapag inilapat ang puwersa.Ang mga gear ay mga instrumentong katumpakan.Bagama't magkakaroon ng mga error sa bawat gear, ang posibilidad ng pagkasira ng wheel shaft sa 17 ay masyadong mataas, kaya kung ito ay 17, ito ay magiging maayos sa maikling panahon, ngunit hindi ito gagana nang mahabang panahon.
Ngunit narito ang problema!Marami pa ring gears na wala pang 17 ngipin sa merkado, ngunit maayos pa rin, may mga larawan at katotohanan!
Itinuro ng ilang netizens na, sa katunayan, kung babaguhin mo ang paraan ng pagpoproseso, posibleng gumawa ng standard involute gears na may mas mababa sa 17 ngipin.Syempre, madali ding ma-stuck ang ganyang gear (dahil sa gear interference, hindi ko mahanap yung picture, please make your mind), kaya hindi talaga ma-turn.Marami ring mga kaukulang solusyon, at ang shifting gear ang pinakakaraniwang ginagamit (sa mga termino ng layman, ito ay ang paglalayo ng tool kapag pinuputol), at mayroon ding helical gears, cycloidal gears, atbp. Pagkatapos ay mayroong pancycloid. gamit.
Another netizen's point of view: Lahat yata ay masyadong naniniwala sa mga libro.Hindi ko alam kung gaano karaming mga tao ang nag-aral ng mabuti sa mga gear sa trabaho.Sa aralin ng mekanikal na mga prinsipyo, walang ugat na dahilan para sa involute spur gears na may higit sa 17 ngipin.Ang derivation ng pagputol ay batay sa katotohanan na ang tuktok na fillet R ng rake face ng rack tool para sa pagproseso ng mga gears ay 0, ngunit sa katunayan, paano ang mga tool sa pang-industriyang produksyon ay walang R angle?(Kung walang R angle tool heat treatment, ang matalim na bahagi ng konsentrasyon ng stress ay madaling pumutok, at ito ay madaling magsuot o pumutok habang ginagamit) at kahit na ang tool ay walang R angle undercut, ang maximum na bilang ng mga ngipin ay maaaring hindi 17 ngipin, kaya 17 ngipin ang ginagamit bilang undercut na kondisyon.Sa katunayan, ito ay bukas sa debate!Tingnan natin ang mga larawan sa itaas.
Makikita sa figure na kapag ang gear ay ginawa gamit ang isang tool na may R angle na 0 sa tuktok ng rake face, ang transition curve mula sa ika-15 na ngipin hanggang sa ika-18 na ngipin ay hindi nagbabago nang malaki, kaya bakit ito sinabi na ang 17th tooth ay nagsisimula sa isang involute straight tooth?Paano ang bilang ng mga ngipin na nag-undercut?
Ang larawang ito ay dapat na iginuhit ng mga mag-aaral na majoring sa mechanical engineering kasama si Fan Chengyi.Makikita mo ang impluwensya ng R angle ng tool sa undercut ng gear.
Ang equidistant curve ng purple extended epicycloid sa root part ng larawan sa itaas ay ang profile ng ngipin pagkatapos ng root cutting.Gaano kalayo ang magiging bahagi ng ugat ng gear upang maapektuhan ang paggamit nito?Ito ay tinutukoy ng kamag-anak na paggalaw ng tuktok ng ngipin ng iba pang gear at ang reserbang lakas ng ugat ng ngipin ng gear.Kung ang tuktok ng ngipin ng mating gear ay hindi nagme-mesh sa undercut na bahagi, ang dalawang gears ay maaaring paikutin nang normal, (Tandaan: Undercut Bahagi nito ay isang non-involute tooth profile, at ang meshing ng isang involute tooth profile at isang non- Ang involute na profile ng ngipin ay karaniwang hindi pinagsama sa kaso ng isang di-tiyak na disenyo, iyon ay, upang makagambala).
Mula sa larawang ito, makikita na ang meshing line ng dalawang gears ay nagpunas lang ng maximum diameter na bilog sa tapat ng transition curve ng dalawang gears (Tandaan: ang purple na bahagi ay ang involute tooth profile, ang dilaw na bahagi ay ang undercut bahagi, ang linya ng meshing Imposibleng pumasok sa ibaba ng base na bilog, dahil walang involute sa ibaba ng base na bilog, at ang mga meshing point ng dalawang gear sa anumang posisyon ay nasa linyang ito lahat), iyon ay, ang dalawang gear ay maaaring normal lang ang mesh, syempre bawal ito sa engineering, 142.2 ang haba ng meshing line, this value/base section=coincidence degree.
Mula sa larawang ito, makikita na ang meshing line ng dalawang gears ay nagpunas lang ng maximum diameter na bilog sa tapat ng transition curve ng dalawang gears (Tandaan: ang purple na bahagi ay ang involute tooth profile, ang dilaw na bahagi ay ang undercut bahagi, ang linya ng meshing Imposibleng pumasok sa ibaba ng base na bilog, dahil walang involute sa ibaba ng base na bilog, at ang mga meshing point ng dalawang gear sa anumang posisyon ay nasa linyang ito lahat), iyon ay, ang dalawang gear ay maaaring normal lang ang mesh, syempre bawal ito sa engineering, 142.2 ang haba ng meshing line, this value/base section=coincidence degree.
Sabi ng iba: Una sa lahat, mali ang setting ng tanong na ito.Ang mga gear na may mas mababa sa 17 ngipin ay hindi makakaapekto sa paggamit (ang paglalarawan ng puntong ito sa unang sagot ay mali, at ang tatlong mga kondisyon para sa tamang pag-meshing ng mga gears ay walang kinalaman sa bilang ng mga ngipin), ngunit 17 mga ngipin sa isang tiyak Sa ilang partikular na mga kaso, ito ay magiging abala sa proseso, narito ang higit pa upang madagdagan ang ilang kaalaman tungkol sa mga gears.
Hayaan akong makipag-usap tungkol sa involute muna, ang involute ay ang pinakakaraniwang ginagamit na uri ng profile ng ngipin ng gear.Kaya bakit isang involute?Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng linyang ito at tuwid na linya at arko?Tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba, ito ay isang involute (dito mayroon lamang kalahating tooth involute)
Upang ilagay ito sa isang salita, ang involute ay ang pagpapalagay ng isang tuwid na linya at isang nakapirming punto dito, kapag ang tuwid na linya ay gumulong sa isang bilog, ang tilapon ng nakapirming punto.Ang mga benepisyo nito ay kitang-kita kapag ang dalawang involutes ay nagmesh sa isa't isa, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba.
Kapag umiikot ang dalawang gulong, ang kumikilos na direksyon ng puwersa sa contact point (tulad ng M , M' ) ay palaging nasa parehong tuwid na linya, at ang tuwid na linyang ito ay pinananatiling patayo sa dalawang involute-shaped contact surface (tangent plane). ).Dahil sa verticality, wala silang magiging "slip" at "friction" sa pagitan nila, na talagang binabawasan ang friction force ng gear mesh, na hindi lamang maaaring mapabuti ang kahusayan, ngunit pahabain din ang buhay ng gear.
Siyempre, bilang ang pinaka-tinatanggap na ginagamit na anyo ng profile ng ngipin - involute, ito ay hindi lamang ang aming pagpipilian.
Bukod sa "undercutting", bilang mga inhinyero, hindi lamang natin kailangang isaalang-alang kung ito ay magagawa sa antas ng teoretikal at kung ang epekto ay mabuti, ngunit higit sa lahat, kailangan nating maghanap ng isang paraan upang mailabas ang mga teoretikal na bagay, na kinabibilangan ng pagpili ng materyal. , pagmamanupaktura, katumpakan, pagsubok, atbp. At iba pa.
Ang karaniwang ginagamit na mga pamamaraan sa pagpoproseso para sa mga gear ay karaniwang nahahati sa paraan ng pagbuo at paraan ng pagbubuo ng fan.Ang paraan ng pagbuo ay direktang gupitin ang hugis ng ngipin sa pamamagitan ng paggawa ng tool na tumutugma sa hugis ng puwang sa pagitan ng mga ngipin.Karaniwang kinabibilangan ito ng mga milling cutter, butterfly grinding wheels, atbp.;Ang pamamaraan ng Fan Cheng ay naghahambing ng Kumplikado, maaari mong maunawaan na ang dalawang gears ay meshing, ang isa ay napakahirap (kutsilyo), at ang isa ay nasa isang magaspang na estado.Ang proseso ng meshing ay unti-unting lumilipat mula sa isang mahabang distansya patungo sa isang normal na estado ng meshing.Sa prosesong ito, ang mga bagong gear ay ginawa sa pamamagitan ng medium cutting.Kung interesado ka, mahahanap mo ang "Mga Prinsipyo ng Mechanics" upang matuto nang detalyado.
Ang paraan ng Fancheng ay malawakang ginagamit, ngunit kapag ang bilang ng mga ngipin ng gear ay maliit, ang intersection point ng addendum line ng tool at ang meshing line ay lalampas sa meshing limit point ng cut gear, at ang ugat ng gear na ipoproseso ay magiging over Cutting, dahil ang undercut na bahagi ay lumampas sa meshing limit point, hindi ito nakakaapekto sa normal na meshing ng mga gears, ngunit ang kawalan ay pinapahina nito ang lakas ng mga ngipin.Kapag ang mga naturang gear ay ginagamit sa mabibigat na okasyon tulad ng mga gearbox, Madaling masira ang mga ngipin ng gear.Ipinapakita ng larawan ang modelo ng 2-die 8-tooth gear pagkatapos ng normal na pagproseso (na may undercut).
At 17 ang limitasyon ng bilang ng mga ngipin na kinakalkula sa ilalim ng pamantayan ng gear ng ating bansa.Ang gear na may bilang ng mga ngipin na mas mababa sa 17 ay lalabas na "undercutting phenomenon" kapag ito ay karaniwang pinoproseso sa pamamagitan ng Fancheng method.Sa oras na ito, dapat ayusin ang paraan ng pagproseso, tulad ng displacement, tulad ng ipinapakita sa figure 2-die 8-tooth gear machined para sa pag-index (maliit na undercut).
Siyempre, marami sa mga nilalamang inilarawan dito ay hindi komprehensibo.Mayroong maraming higit pang mga kawili-wiling bahagi sa makina, at mayroong higit pang mga problema sa paggawa ng mga bahaging ito sa engineering.Maaaring naisin ng mga interesadong mambabasa na bigyang pansin.
Konklusyon: Ang 17 ngipin ay nagmula sa pamamaraan ng pagproseso, at ito ay nakasalalay din sa paraan ng pagproseso.Kung ang paraan ng pagpoproseso ng gear ay pinalitan o pinabuting, tulad ng paraan ng pagbuo at pagpoproseso ng displacement (dito ay partikular na tumutukoy sa spur gear), hindi mangyayari ang undercut phenomenon, at ang Walang problema sa limitasyong bilang ng 17 ngipin.
