محركات التروس: المبادئ والتصنيفات والتطبيقات الصناعية

1. مقدمة

2. مبادئ التشغيل

المزايا الأساسية

• نسبة نقل دقيقة ومستقرة ، مع عدم الانزلاق تقريبًا.

• كفاءة ميكانيكية عالية ، عادة 95%-99.5%.

• نطاق واسع للطاقة والسرعة ، من مللي واط إلى ميجاوات.

• هيكل مدمج مناسب لمساحات التثبيت المحدودة.

• عمر خدمة طويل وموثوقية عالية للتشغيل المستمر.

3. تصنيفات العتاد الشائعة

1. تحفيز التروس

• الأسنان موازية لمحور العمود. سهلة التصنيع وفعالة من حيث التكلفة.

• تستخدم لمحركات رمح متوازية.

• مناسبة لتطبيقات التحميل المتوسطة والمنخفضة السرعة والخفيفة والمتوسطة.

2. التروس الحلزونية

• يتم قطع الأسنان بزاوية حلزونية، مما يوفر خطوط اتصال أطول ونسبة اتصال أعلى.

• يتميز بالتشغيل السلس، وانخفاض مستوى الضجيج، وقدرة تحميل عالية.

• تستخدم على نطاق واسع في علب التروس والسيارات والآلات الدقيقة.

3. التروس المخروطية

• مصممة لمحركات العمود المتقاطعة ، عادة عند 90 درجة.

• التروس المخروطية المستقيمة: بنية بسيطة، تطبيقات منخفضة السرعة.

• التروس المخروطية الحلزونية والهيبودية: محركات سلسة للخدمة الشاقة لمحاور المركبات وآلات البناء.

4. التروس الدودية

• تستخدم للأعمدة المتعامدة غير المتقاطعة.

• يوفر نسب تخفيض عالية وتشغيل هادئ. بعضها ذاتي القفل.

• يتم تطبيقه في المصاعد والرافعات وآليات الفهرسة.

5. التروس الكوكبية

• مدمج، وكثافة عزم دوران عالية، وإخراج محوري.

• تتشارك الأسنان المتعددة في الأحمال، مما يتيح الأداء للخدمة الشاقة.

• تستخدم في الروبوتات ومركبات الطاقة الجديدة ومخفضات المؤازرة.

4. معلمات تصميم العتاد الرئيسي

• الوحدة (م) - المؤشر الأساسي لحجم السن وسعة الحمولة.

• عدد الأسنان (ض) - يحدد نسبة النقل:

  أنا=z1z2

• زاوية الضغط (α) - القيمة القياسية عادة هي 20 درجة.

• زاوية الحلزون (β) – تؤثر على النعومة والتحميل المحوري.

• نسبة النقل (ط) - تحدد السرعة وتحويل عزم الدوران.

• المسافة المركزية (أ) - تؤثر على التجميع والقوة.

• عرض الوجه (ب) – يؤثر بشكل مباشر على سعة الحمولة.

5. درجات دقة التروس

• 0–2 : دقة فائقة للقياس والأدوات المتطورة.

• 3-5 : الآلات الدقيقة عالية السرعة.

• 6–8 : علب التروس الصناعية العامة، ناقلات حركة السيارات.

• 9-12 : الآلات الزراعية والتعدينية ذات السرعة المنخفضة والثقيلة.

• الخطأ التراكمي في الملعب

• انحراف الملف الشخصي

• انحراف الرصاص

• نفاذ شعاعي

6. المواد والمعالجة الحرارية

المواد النموذجية

• الفولاذ الكربوني : فولاذ 45# للتروس للأغراض العامة.

• سبائك الفولاذ : 40Cr، 42CrMo للأحمال المتوسطة والثقيلة.

• الفولاذ المتصلب للعلبة : 20CrMnTi، 20CrMo للتروس عالية الأداء.

• الحديد الزهر : الحديد الرمادي، الحديد المرن للتطبيقات منخفضة السرعة ومنخفضة التكلفة.

• البلاستيك : نايلون، POM للأجهزة خفيفة الحمل ومنخفضة الضوضاء.

عمليات المعالجة الحرارية

• التبريد والتلطيف – يحسن المتانة بشكل عام.

• تصلب السطح - سطح صلب، قلب صلب.

• الكربنة والتبريد - صلابة السطح العالية للأحمال الثقيلة.

• Nitriding - الحد الأدنى من التشويه، ومقاومة التآكل القصوى.

7. عمليات التصنيع

• Hobbing – الأكثر شيوعًا بالنسبة للتروس الأسطوانية.

• التشكيل - مناسب للتروس الداخلية ومتعددة الخطوات.

• الحلاقة – عملية ناعمة لتحسين الدقة.

• الطحن – تشطيب عالي الدقة للتروس المتصلبة.

• الحدادة والبثق – إنتاج كبير الحجم وعالي القوة.

8. أوضاع التشحيم والفشل

الإخفاقات الشائعة

• التآكل الكاشطة - الناتج عن سوء التشحيم أو التلوث.

• تأليب – فشل التعب بسبب الإجهاد الاتصال الدوري.

• كسر الأسنان - الحمل الزائد أو التأثير أو العيوب المادية.

• تشوه البلاستيك - في ظل ظروف التحميل الثقيل والسرعة المنخفضة.

• التهديف - تآكل المادة اللاصقة عند درجة الحرارة العالية في محركات الأقراص عالية السرعة.

وظائف التشحيم

• تقليل الاحتكاك وارتداء

• تبريد وتبديد الحرارة

• حماية ضد التآكل

• تقليل الضوضاء وإطالة العمر

9. التطبيقات الصناعية

• السيارات : ناقل الحركة، التروس التفاضلية، أنظمة التوقيت.

• آلات البناء : حفارات، رافعات، مداحل.

• المعدات المتطورة : الأدوات الآلية، وعلب تروس الرياح، والروبوتات.

• الآلات العامة : المخفضات، المضخات، المراوح، الناقلات.

• النقل بالسكك الحديدية : السكك الحديدية عالية السرعة ومحركات المترو.

• الصناعات الزراعية والخفيفة : آلات الحصاد والنسيج والتغليف.

• الفضاء الجوي : محركات الطائرات وناقل الحركة المروحي.

10. الاستنتاج