Roda gigi presisi tinggi untuk
kinerja yang unggul
Gear adalah komponen mekanis yang mentransmisikan daya dan gerakan melalui meshing gigi, banyak digunakan dalam industri, mobil, kedirgantaraan, dan bidang lainnya. Berikut ini adalah analisis struktur, klasifikasi, parameter, bahan, dan titik pemilihan roda gigi:
Struktur dasar dan klasifikasi roda gigi
1. Struktur inti dan terminologi profil gigi: Profil gigi busur yang tidak disengaja dan melingkar mempengaruhi efisiensi dan kebisingan meshing.
Modul: Parameter inti yang menentukan ukuran gigi (modul = diameter lingkaran pitch/jumlah gigi).
Sudut tekanan: Biasanya 20 °, yang mempengaruhi tegangan kontak permukaan gigi. Sudut tekanan tinggi (25 °+) memiliki kapasitas bantalan yang lebih kuat.
Lebar gigi: Perlu dicocokkan dengan beban. Menjadi terlalu sempit dapat dengan mudah menyebabkan keausan, sementara menjadi terlalu luas meningkatkan biaya dan berat badan.
2. Jenis gigi umum yang diklasifikasikan berdasarkan hubungan sumbu: gigi paralel roda gigi: memacu roda gigi (berbiaya rendah, noise tinggi), roda gigi heliks (transmisi halus, membutuhkan fiksasi aksial).
Perpecahan gigi poros: gigi bevel (paji/roda gigi heliks, digunakan untuk transmisi kemudi, seperti diferensial mobil).
Gear poros interlocking: gigi cacing (rasio kecepatan tinggi, penguncian mandiri, tetapi efisiensi ≤ 60%), gigi hiperbolik.
Diklasifikasikan berdasarkan bentuk gigi: roda gigi involute: akuntansi lebih dari 90%, mudah untuk mesin dan dapat mengkompensasi kesalahan pemasangan.
Gigi siklik: presisi tinggi, noise rendah (seperti sambungan robot).
Roda gigi khusus: roda gigi planet (struktur kompak, kapasitas beban tinggi), rak (konversi rotasi menjadi gerakan linier).
· Modulus Parameter Desain Utama (M): Standardisasi Internasional (ISO 54), dengan kisaran nilai 0,5-50mm, menentukan ukuran dan kekuatan gigi.
Jumlah gigi (z): Mempengaruhi rasio kecepatan (i = z ₂/z ₁). Secara umum, ketika jumlah gigi pada gigi kecil adalah ≥ 17, pemotongan akar harus dihindari.
Sudut spiral (β): Parameter inti roda gigi heliks dan roda gigi cacing, di mana β ↑ → Panjang garis kontak ↑ → beban ↑, tetapi gaya aksial ↑.
Level Accuracy: Standar ISO 1328 dibagi menjadi 12 level, dengan Level 1 menjadi tertinggi (nilai penerbangan) dan level 8 menjadi kelas umum industri.
· Titik -titik penting perhitungan kekuatan Kekuatan Kelelahan Kontak: Menurut formula Hertz, ini terkait dengan kekerasan material dan kekasaran permukaan.
Bending Fatigue Strength: Periksa stres akar gigi untuk menghindari patah tulang yang berlebihan.
Baja karbon (45/40cr) dengan kekerasan HRC28-35 setelah pendinginan dan temper, digunakan untuk roda gigi muatan sedang (alat mesin, peredam). Roda gigi industri umum, prioritas biaya.
Besi cor (HT250) adalah penyerap kejut dan tahan aus, cocok untuk beban berat berkecepatan rendah (<3m/s). Cocok untuk mesin pertanian dan peralatan pertambangan.
Paduan tembaga (perunggu timah) memiliki ketahanan aus yang sangat baik dan digunakan untuk mencocokkan roda gigi cacing baja dengan roda gigi cacing. Cocok untuk crane dan gearbox lift.
Setelah karburasi dan pendinginan, kekerasan permukaan baja paduan (20crmnti) adalah HRC58-62, dan ketangguhan intinya baik. Cocok untuk roda gigi transmisi otomotif dan gearbox tenaga angin.
Plastik rekayasa (nilon 66) ringan dan tahan korosi, tetapi memiliki kapasitas bantalan rendah, terbatas pada <50 ℃. Cocok untuk transmisi mesin makanan dan peralatan industri ringan.
Jenis material
Baja karbon (45/40cr) dengan kekerasan HRC28-35 setelah pendinginan dan temper, digunakan untuk roda gigi muatan sedang (alat mesin, peredam). Roda gigi industri umum, prioritas biaya.
Besi cor (HT250) adalah penyerap kejut dan tahan aus, cocok untuk beban berat berkecepatan rendah (<3m/s). Cocok untuk mesin pertanian dan peralatan pertambangan.
Paduan tembaga (perunggu timah) memiliki ketahanan aus yang sangat baik dan digunakan untuk mencocokkan roda gigi cacing baja dengan roda gigi cacing. Cocok untuk crane dan gearbox lift.
Setelah karburasi dan pendinginan, kekerasan permukaan baja paduan (20crmnti) adalah HRC58-62, dan ketangguhan intinya baik. Cocok untuk roda gigi transmisi otomotif dan gearbox tenaga angin.
Plastik rekayasa (nilon 66) ringan dan tahan korosi, tetapi memiliki kapasitas bantalan rendah, terbatas pada <50 ℃. Cocok untuk transmisi mesin makanan dan peralatan industri ringan.
Proses utama
Carburizing and Quenching: Kedalaman pengerasan permukaan 0,8-1,2mm, meningkatkan ketahanan aus.
Ginding penggilingan/cukur: Mencapai permukaan gigi presisi tinggi (RA ≤ 0,4 μ m) dan mengurangi kebisingan transmisi.
Perawatan nitriding: deformasi kecil, digunakan untuk roda gigi presisi (seperti perawatan pasca penggilingan).
Proses utama
Carburizing and Quenching: Kedalaman pengerasan permukaan 0,8-1,2mm, meningkatkan ketahanan aus.
Ginding penggilingan/cukur: Mencapai permukaan gigi presisi tinggi (RA ≤ 0,4 μ m) dan mengurangi kebisingan transmisi.
Perawatan nitriding: deformasi kecil, digunakan untuk roda gigi presisi (seperti perawatan pasca penggilingan).
Proses pemilihan gigi
Klarifikasi persyaratan transmisi
Kecepatan input/output, daya/torsi, diharapkan
Umur (misalnya 10000 jam).
Pasang kendala ruang (diameter, lebar).
Perhitungan parameter
Hitung modulus (m ≥ ③√ (2000t)/(ψ d_z [σ _f]), di mana t adalah torsi dan koefisien lebar gigi adalah ψ d_d).
Tentukan jumlah gigi, sudut heliks, dan sudut tekanan (biasanya 20 °).
Desain Struktural
Pilih Jenis Gear (Spur/Helical) dan Tingkat Akurasi (seperti ISO 7).
Verifikasi Kekuatan
Gunakan standar AGMA atau ISO 6336 untuk memverifikasi kontak dan faktor keamanan kelelahan lentur (≥ 1.3).
Proses adaptasi
Roda gigi beban tinggi membutuhkan penggilingan roda gigi, dan stainless steel atau pelapis lebih disukai untuk lingkungan korosif.
Pemilihan material dan teknologi pemrosesan
Roda gigi adalah komponen inti dari transmisi daya, dan kinerjanya perlu dioptimalkan dari berbagai dimensi seperti bahan, proses, dan desain. Saat memilih, perlu untuk menyeimbangkan beban, efisiensi, dan biaya, dan memverifikasi keandalan solusi melalui simulasi dan pengujian. Dalam skenario berkecepatan tinggi dan presisi, roda gigi harus lebih disukai, sementara sproket lebih cocok untuk situasi yang membutuhkan tata letak yang fleksibel.
Kesalahan umum
Ikatan lem: Pelumasan yang tidak mencukupi atau permukaan gigi yang kasar → Gunakan minyak suhu tinggi sintetis sebagai gantinya.
Noise abnormal: Instalasi yang salah → Periksa paralelisme sumbu (kesalahan ≤ 0,02mm/m).
Gigi yang rusak: kelebihan beban atau cacat material → Periksa faktor keamanan beban.
Pemeliharaan harian
Pelumasan: Gunakan oli gear tekanan ekstrem (ISO VG 220-460) dan menggantinya secara teratur (> 2000 jam).
Inspeksi Kenakan: Periksa secara teratur untuk mengadu dan mengelupas di permukaan gigi (penggantian diperlukan jika ketebalan gigi melebihi 10%).
HUBUNGI KAMI
Rantai roller tetap merupakan solusi yang andal dan hemat biaya untuk transmisi daya mekanik, daya penyeimbang, kecepatan, dan daya tahan berdasarkan tuntutan operasional.