Gear je mechanická složka, která přenáší energii a pohyb skrze zubní meshing, široce používané v průmyslových odvětvích, automobilech, letectví a dalších oborech. Následuje analýza struktury, klasifikace, parametrů, materiálů a výběrových bodů ozubených kol:
Základní struktura a klasifikace ozubených kol
1. Struktura jádra a terminologie profilu zubů: Společné profily zubů v kruhovém oblouku ovlivňují účinnost a hluk.
Modul: Parametr jádra, který určuje velikost ozubeného kola (průměr modulu = průměr kruhu/počet zubů).
Úhel tlaku: obvykle 20 °, což ovlivňuje kontaktní napětí povrchu zubu. Vysoký úhel tlaku (25 °+) má silnější ložiskovou kapacitu.
Šířka zubu: Je třeba se spojit s zatížením. Být příliš úzký může snadno způsobit opotřebení, zatímco příliš široký zvyšuje náklady a hmotnost.
2. Běžné typy převodovek klasifikované podle vztahu osy: Paralelní osatová kola: ozubená kola (nízkonákladová, vysoký šum), helikální ozubená kola (hladká převodovka, vyžadující axiální fixaci).
Protínající se ozubená kola hřídele: zkosení (ostroha/šroubová ozubená kola, používaná pro přenos řízení, jako jsou diferenciály automobilů).
Spojovací ozubená kola hřídele: červová zařízení (vysokorychlostní poměr, samosmyčka, ale účinnost ≤ 60%), hyperbolická zařízení.
Klasifikováno podle tvaru zubů: Involuční ozubená kola: Účtování více než 90%, snadno se stroje a může kompenzovat chyby instalace.
Cycloid Gear: Vysoká přesnost, nízký hluk (jako jsou robotické klouby).
Speciální ozubená kola: Planetární ozubená kola (kompaktní struktura, vysoká zatížení), stojany (přeměňování rotace na lineární pohyb).
· Klíčové návrhové parametry modul (M): Mezinárodní standardizace (ISO 54), s rozsahem hodnoty 0,5-50 mm, určuje velikost a sílu zařízení.
Počet zubů (z): ovlivňuje poměr rychlosti (I = z ₂/z ₁). Obecně platí, že když je počet zubů na malém zařízení ≥ 17, je třeba se vyhnout řezání kořenů.
Spirálový úhel (β): jádrový parametr helikálních ozubených kol a ozubených kol, kde β ↑ → délka kontaktní linie ↑ → zatížení ↑, ale axiální síla ↑.
Úroveň přesnosti: Standard ISO 1328 je rozdělen na 12 úrovní, přičemž úroveň 1 je nejvyšší (letecká třída) a úroveň 8 je průmyslová obecná třída.
· Klíčové body výpočtu síly Kontaktní síla únavy: Podle Hertzova vzorce souvisí s tvrdostí materiálu a drsností povrchu.
Pevnost únavy ohybu: Zkontrolujte napětí kořene zubu, abyste zabránili zlomenině přetížení.
Uhlíková ocel (45/40cr) s tvrdostí HRC28-35 po zhášení a temperování, používané pro středně zatížení (strojní přítoky, reduktory). Obecná průmyslová zařízení, priorita nákladů.
Litinová železa (HT250) je v porovnávání a odolných proti opotřebení, vhodná pro těžká zátěže (<3 m/s). Vhodné pro zemědělské stroje a těžební zařízení.
Slitina mědi (cínový bronz) má vynikající odpor opotřebení a používá se k porovnání ocelových červů s ozubenými kolami. Vhodné pro jeřáby a výtahové převodovky.
Po karburizaci a zhášení je povrchová tvrdost oceli ze slitiny (20crmnti) HRC58-62 a jádro houževnatost je dobrá. Vhodné pro převodovky pro automobilový průmysl a převodovky větru.
Inženýrství plastu (nylon 66) je lehký a odolný proti korozi, ale má nízkou ložiskovou kapacitu, omezený na <50 ℃. Vhodné pro přenos potravinářských a lehkých průmyslových zařízení.
Typ materiálu
Uhlíková ocel (45/40cr) s tvrdostí HRC28-35 po zhášení a temperování, používané pro středně zatížení (strojní přítoky, reduktory). Obecná průmyslová zařízení, priorita nákladů.
Litinová železa (HT250) je v porovnávání a odolných proti opotřebení, vhodná pro těžká zátěže (<3 m/s). Vhodné pro zemědělské stroje a těžební zařízení.
Slitina mědi (cínový bronz) má vynikající odpor opotřebení a používá se k porovnání ocelových červů s ozubenými kolami. Vhodné pro jeřáby a výtahové převodovky.
Po karburizaci a zhášení je povrchová tvrdost oceli ze slitiny (20crmnti) HRC58-62 a jádro houževnatost je dobrá. Vhodné pro převodovky pro automobilový průmysl a převodovky větru.
Inženýrství plastu (nylon 66) je lehký a odolný proti korozi, ale má nízkou ložiskovou kapacitu, omezený na <50 ℃. Vhodné pro přenos potravinářských a lehkých průmyslových zařízení.
Klíčové procesy
Karburizace a zhášení: hloubka kalení povrchu 0,8-1,2 mm, což zlepšuje odpor opotřebení.
Zuby broušení/holení: Dosažení povrchu zubu s vysokou přesností (RA ≤ 0,4 μm) a snížení hluku přenosu.
Ošetření nitridingu: Malá deformace, která se používá pro přesná ozubená kola (jako je ošetření po broušení).
Klíčové procesy
Karburizace a zhášení: hloubka kalení povrchu 0,8-1,2 mm, což zlepšuje odpor opotřebení.
Zuby broušení/holení: Dosažení povrchu zubu s vysokou přesností (RA ≤ 0,4 μm) a snížení hluku přenosu.
Ošetření nitridingu: Malá deformace, která se používá pro přesná ozubená kola (jako je ošetření po broušení).
Životnost (např. 10000 hodin).
Nainstalujte omezení prostoru (průměr, šířka).
Výpočet parametrů
Vypočítejte modul (m ≥ ③√ (2000t)/(ψ d_z [σ _f]), kde T je točivý moment a šířka zubů je ψ d_d).
Určete počet zubů, úhlu šroubovice a úhlu tlaku (obvykle 20 °).
Strukturální design
Vyberte typ zařízení (ostrohu/helikální) a úroveň přesnosti (například ISO 7).
Ověření síly
Použijte standardy AGMA nebo ISO 6336 k ověření bezpečnostního faktoru únavy kontaktu a ohybu (≥ 1,3).
Adaptace procesu
Vysoké zatížení vyžaduje broušení ozubeného kola a pro korozivní prostředí jsou preferovány z nerezové oceli nebo povlaků.
Technologie výběru materiálu a zpracování
Ozubená kola jsou základními součástmi přenosu výkonu a jejich výkon je třeba optimalizovat z více rozměrů, jako jsou materiály, procesy a návrh. Při výběru je nutné vyvážit zatížení, účinnost a náklady a ověřit spolehlivost řešení pomocí simulace a testování. Ve vysokorychlostních a přesných scénářích by měly být preferovány ozubená kola, zatímco řekače jsou vhodnější pro situace, které vyžadují flexibilní rozvržení.
Běžné chyby
Lepidlo: Nedostatečné mazání nebo povrch hrubého zubu → místo toho použijte syntetický vysokoteplotní tuk.
zlomené zuby: Přetížení nebo vady materiálu → Zkontrolujte bezpečnostní faktor zátěže.
Denní údržba
Mazání: Použijte olej z extrémního tlaku (ISO VG 220-460) a pravidelně jej vyměňte (> 2000h).
Inspekce opotřebení: Pravidelně kontrolujte důvody a loupání na povrchu zubu (výměna je vyžadována, pokud tloušťka zubu přesahuje 10%).
Kontaktujte nás
Válečkové řetězce zůstávají spolehlivým a nákladově efektivním řešením pro přenos mechanického výkonu, vyvažovací sílu, rychlost a trvanlivost na základě provozních požadavků.