Vaihde on mekaaninen komponentti, joka välittää tehoa ja liikettä hampaiden meshingin kautta, jota käytetään laajasti teollisuudessa, autoissa, ilmailu- ja muissa kentissä. Seuraava on analyysi vaihteiden rakenteesta, luokituksesta, parametreista, materiaaleista ja valintapisteistä:
Vaihteiden perusrakenne ja luokittelu
1. Ydinrakenne ja terminologiahammasprofiili : Yleinen integroitu ja pyöreä kaari -hammasprofiilit vaikuttavat meshing -tehokkuuteen ja meluun.
Moduuli: Ydinparametri, joka määrittää vaihteen koon (moduuli = Pitch ympyrän halkaisija/hampaiden lukumäärä).
Painekulma: Yleensä 20 °, mikä vaikuttaa hampaan pinnan kosketusjännitykseen. Korkean painekulman (25 °+) on voimakkaampi laakerin kapasiteetti.
Hampaiden leveys: Se on sovittava kuormaan. Liian kapea oleminen voi helposti aiheuttaa kulumista, vaikka liian leveä on kustannuksia ja painoa. 2.
yleiset vaihdetyypit : Akselin suhteen luokiteltu Rinnakkais-akselin hammaspyörät: Spur-hammaspyörät (halpa, korkea kohina), kierteiset hammaspyörät (sileä voimansiirto, vaativat aksiaalikiinnitystä).
Akselin leikkausvaihteistot: viistovaihteet (kannustehtävät/kierteiset vaihteet, joita käytetään ohjausvaihteistoon, kuten autoerot).
· Avainsuunnitteluparametrit moduuli (M): Kansainvälinen standardointi (ISO 54), arvoalueella 0,5-50 mm, määrittää vaihteen koon ja lujuuden.
Hampaiden lukumäärä (z): vaikuttaa nopeussuhteeseen (i = z ₂/z ₁). Yleensä, kun pienen vaihteen hampaiden lukumäärä on ≥ 17, juurileikkausta tulisi välttää.
Spiraalikulma (β): Kierrevaihteiden ja matovaihteiden ydinparametri, jossa β ↑ → kosketuslinjan pituus ↑ → kuorma ↑, mutta aksiaalinen voima ↑.
Tarkkuustaso: ISO 1328 -standardi on jaettu 12 tasolle, taso 1 on korkein (ilmailuluokka) ja taso 8 on teollisuuslevy.
· Vahvuuden laskelman avainkohdat Kosketusväsymyslujuus: Hertz -kaavan mukaan se liittyy materiaalin kovuuteen ja pinnan karheuteen.
Väsymyslujuus: Tarkista hammasjuuristressi ylikuormitusmurtumien välttämiseksi.
Hiiliteräs (45/40Cr), jonka kovuus HRC28-35 on sammutuksen ja karkaisun jälkeen, jota käytetään keskitasoihin (työstötyökalut, pelkistimet). Yleiset teollisuusvaihteet, kustannusprioriteetti.
Valurauta (HT250) on iskunvaimennusta ja kulumiskestävää, sopii hitaisiin raskaisiin kuormituksiin (<3m/s). Sopii maatalouden koneisiin ja kaivoslaitteisiin.
Kupariseoksella (tinapronssi) on erinomainen kulutuskestävyys, ja sitä käytetään teräsmatovaihteiden sovittamiseen matovaihteilla. Sopii nosturiin ja hissin vaihdelaatikoihin.
Hiilidyksen ja sammuttamisen jälkeen seosteräksen (20Crmnti) pintakovuus on HRC58-62, ja ydinlujuus on hyvä. Soveltuu autojen lähetysvaihteisiin ja tuulivoimalaatikkoihin.
Tekninen muovi (nylon 66) on kevyt ja korroosionkestävä, mutta siinä on alhainen laakerin kapasiteetti, rajoitettuna <50 ℃. Soveltuu elintarvikekoneiden ja kevyiden teollisuuden laitteiden siirtoon.
Materiaalityyppi
Hiiliteräs (45/40Cr), jonka kovuus HRC28-35 on sammutuksen ja karkaisun jälkeen, jota käytetään keskitasoihin (työstötyökalut, pelkistimet). Yleiset teollisuusvaihteet, kustannusprioriteetti.
Valurauta (HT250) on iskunvaimennusta ja kulumiskestävää, sopii hitaisiin raskaisiin kuormituksiin (<3m/s). Sopii maatalouden koneisiin ja kaivoslaitteisiin.
Kupariseoksella (tinapronssi) on erinomainen kulutuskestävyys, ja sitä käytetään teräsmatovaihteiden sovittamiseen matovaihteilla. Sopii nosturiin ja hissin vaihdelaatikoihin.
Hiilidyksen ja sammuttamisen jälkeen seosteräksen (20Crmnti) pintakovuus on HRC58-62, ja ydinlujuus on hyvä. Soveltuu autojen lähetysvaihteisiin ja tuulivoimalaatikkoihin.
Tekninen muovi (nylon 66) on kevyt ja korroosionkestävä, mutta siinä on alhainen laakerin kapasiteetti, rajoitettuna <50 ℃. Soveltuu elintarvikekoneiden ja kevyiden teollisuuden laitteiden siirtoon.
Keskeiset prosessit
Hiilihallitus ja sammutus: pinnan kovettumissyvyys 0,8-1,2 mm, parantaen kulutuskestävyyttä.
Hioma/parranajohampaat: Hampaan pinnan (RA ≤ 0,4 μm) saavuttaminen ja siirtomelun vähentäminen.
Nitridihoito: Pieni muodonmuutos, jota käytetään tarkkuusvaihteisiin (kuten hiontakäsittely).
Keskeiset prosessit
Hiilihallitus ja sammutus: pinnan kovettumissyvyys 0,8-1,2 mm, parantaen kulutuskestävyyttä.
Hioma/parranajohampaat: Hampaan pinnan (RA ≤ 0,4 μm) saavuttaminen ja siirtomelun vähentäminen.
Nitridihoito: Pieni muodonmuutos, jota käytetään tarkkuusvaihteisiin (kuten hiontakäsittely).
Vaihdevalintaprosessi
Selventää lähetysvaatimuksia
Tulo-/lähtönopeus, tehon/vääntömomentti, odotettu
elinkaari (esim. 10000 tuntia).
Asenna avaruusrajoitukset (halkaisija, leveys).
Parametrilaskelma
Laske moduuli (m ≥ ③√ (2000T)/(ψ d_z [σ _f]), missä t on vääntömomentti ja hampaiden leveyskerroin on ψ d_d).
Määritä hampaiden lukumäärä, kierrekulma ja painekulma (yleensä 20 °).
Rakennesuunnittelu
Valitse vaihdetyyppi (Spur/kierteinen) ja tarkkuustaso (kuten ISO 7).
Vahvuusvarmennus
Käytä AGMA- tai ISO 6336 -standardeja kosketus- ja taivuttamisen väsymisturvakerroin (≥ 1,3).
Prosessin sopeutuminen
Korkeat kuormitusvaihteet vaativat vaihteiden jauhamisen, ja ruostumattomasta teräksestä tai pinnoitteet ovat edullisia syövyttäviin ympäristöihin.
Materiaalin valinta- ja käsittelytekniikka
Vaihteet ovat voimansiirron ydinkomponentteja, ja niiden suorituskyky on optimoitava useista ulottuvuuksista, kuten materiaaleista, prosesseista ja suunnittelusta. Kun valitaan, on välttämätöntä tasapainottaa kuorma, tehokkuus ja kustannukset ja tarkistaa ratkaisun luotettavuus simulaation ja testauksen avulla. Nopeassa ja tarkkuusskenaariossa vaihteet tulisi olla suositeltavia, kun taas ketjut ovat sopivampia tilanteisiin, jotka vaativat joustavaa asettelua.
Yleiset viat
Liimatodistus: Riittämätön voitelu tai karkea hampaan pinta → Käytä sen sijaan synteettistä korkean lämpötilan rasvaa.
Rikkoutuneet hampaat: ylikuormitus- tai materiaaliviat → Tarkista kuormitusturvakerroin.
Päivittäinen huolto
Voitelu: Käytä äärimmäistä painevaihdeöljyä (ISO VG 220-460) ja korvaa se säännöllisesti (> 2000H).
Kulutustarkastus: Tarkista säännöllisesti hampaan pinnalla olevan pistely ja kuorinta (vaihtaminen vaaditaan, jos hampaan paksuus ylittää 10%).
Ota yhteyttä
Rullaketjut ovat edelleen luotettava ja kustannustehokas ratkaisu mekaaniseen tehonsiirtoon, tasapainotustehoon, nopeuteen ja kestävyyteen operatiivisten vaatimusten perusteella.