Gear adalah komponen mekanikal yang menghantar kuasa dan gerakan melalui meshing gigi, digunakan secara meluas dalam industri, kereta, aeroangkasa, dan bidang lain. Berikut adalah analisis struktur, klasifikasi, parameter, bahan, dan titik pemilihan gear:
Struktur asas dan klasifikasi gear
1. Struktur Teras dan Terminologi Profil Gigi: Profil gigi arka yang melibatkan dan bulat memberi kesan kepada kecekapan dan bunyi bising.
Sudut tekanan: biasanya 20 °, yang mempengaruhi tekanan hubungan permukaan gigi. Sudut tekanan tinggi (25 °+) mempunyai kapasiti galas yang lebih kuat.
Lebar gigi: Ia perlu dipadankan dengan beban. Menjadi terlalu sempit boleh menyebabkan haus, sementara terlalu luas meningkatkan kos dan berat badan.
2. Jenis gear biasa yang diklasifikasikan oleh hubungan paksi: gear paksi selari: merangsang gear (kos rendah, bunyi tinggi), gear heliks (penghantaran licin, yang memerlukan penetapan paksi).
Intersecting aci gear: gear serong (merangsang/gear heliks, digunakan untuk penghantaran stereng, seperti perbezaan kereta).
Gear aci yang saling berkaitan: Gear cacing (nisbah kelajuan tinggi, pengunci diri, tetapi kecekapan ≤ 60%), gear hiperbola.
Diklasifikasikan oleh Bentuk Gigi: Gear Involute: Perakaunan lebih dari 90%, mudah untuk mesin dan boleh mengimbangi kesilapan pemasangan.
Gear sikloid: ketepatan tinggi, bunyi rendah (seperti sendi robot).
Gear khas: Gear planet (struktur padat, kapasiti beban tinggi), rak (menukar putaran menjadi gerakan linear).
· Parameter Reka Bentuk Utama Modulus (M): Standardisasi Antarabangsa (ISO 54), dengan julat nilai 0.5-50mm, menentukan saiz dan kekuatan gear.
Bilangan gigi (z): Mempengaruhi nisbah kelajuan (i = z ₂/z ₁). Umumnya, apabila bilangan gigi pada gear kecil adalah ≥ 17, pemotongan akar harus dielakkan.
Sudut Spiral (β): Parameter teras gear heliks dan gear cacing, di mana β ↑ → panjang garis hubungan ↑ → beban ↑, tetapi daya paksi ↑.
Tahap Ketepatan: Standard ISO 1328 dibahagikan kepada 12 tahap, dengan Tahap 1 menjadi tertinggi (gred penerbangan) dan tahap 8 menjadi gred umum perindustrian.
· Titik utama Kekuatan Pengiraan Kekuatan Kekuatan Keletihan: Menurut formula Hertz, ia berkaitan dengan kekerasan material dan kekasaran permukaan.
Kekuatan keletihan lentur: Semak tekanan akar gigi untuk mengelakkan patah beban.
keluli karbon (45/40CR) dengan kekerasan HRC28-35 selepas pelindapkejutan dan pembajaan, digunakan untuk gear beban sederhana (alat mesin, pengurangan). Gear Perindustrian Am, Keutamaan Kos.
Cast Iron (HT250) adalah penyerap kejutan dan tahan haus, sesuai untuk beban berat berkelajuan rendah (<3m/s). Sesuai untuk jentera pertanian dan peralatan perlombongan.
Aloi tembaga (gangsa timah) mempunyai rintangan haus yang sangat baik dan digunakan untuk memadankan gear cacing keluli dengan gear cacing. Sesuai untuk kren dan kotak gear lif.
Selepas karburisasi dan pelindapkejutan, kekerasan permukaan keluli aloi (20crmnti) adalah HRC58-62, dan ketangguhan teras adalah baik. Sesuai untuk gear penghantaran automotif dan kotak gear kuasa angin.
Plastik Kejuruteraan (Nylon 66) adalah ringan dan tahan kakisan, tetapi mempunyai kapasiti galas yang rendah, terhad kepada <50 ℃. Sesuai untuk penghantaran jentera makanan dan peralatan industri ringan.
Jenis Bahan
keluli karbon (45/40CR) dengan kekerasan HRC28-35 selepas pelindapkejutan dan pembajaan, digunakan untuk gear beban sederhana (alat mesin, pengurangan). Gear Perindustrian Am, Keutamaan Kos.
Cast Iron (HT250) adalah penyerap kejutan dan tahan haus, sesuai untuk beban berat berkelajuan rendah (<3m/s). Sesuai untuk jentera pertanian dan peralatan perlombongan.
Aloi tembaga (gangsa timah) mempunyai rintangan haus yang sangat baik dan digunakan untuk memadankan gear cacing keluli dengan gear cacing. Sesuai untuk kren dan kotak gear lif.
Selepas karburisasi dan pelindapkejutan, kekerasan permukaan keluli aloi (20crmnti) adalah HRC58-62, dan ketangguhan teras adalah baik. Sesuai untuk gear penghantaran automotif dan kotak gear kuasa angin.
Plastik Kejuruteraan (Nylon 66) adalah ringan dan tahan kakisan, tetapi mempunyai kapasiti galas yang rendah, terhad kepada <50 ℃. Sesuai untuk penghantaran jentera makanan dan peralatan industri ringan.
Proses utama
Carburizing dan pelindapkejutan: Kedalaman pengerasan permukaan 0.8-1.2mm, meningkatkan rintangan haus.
Menggiling/mencukur gigi: Mencapai permukaan gigi ketepatan tinggi (Ra ≤ 0.4 μ m) dan mengurangkan bunyi penghantaran.
Rawatan nitriding: ubah bentuk kecil, digunakan untuk gear ketepatan (seperti rawatan pengisaran pasca).
Proses utama
Carburizing dan pelindapkejutan: Kedalaman pengerasan permukaan 0.8-1.2mm, meningkatkan rintangan haus.
Menggiling/mencukur gigi: Mencapai permukaan gigi ketepatan tinggi (Ra ≤ 0.4 μ m) dan mengurangkan bunyi penghantaran.
Rawatan nitriding: ubah bentuk kecil, digunakan untuk gear ketepatan (seperti rawatan pengisaran pasca).
Proses pemilihan gear
Menjelaskan keperluan penghantaran
Kelajuan input/output, kuasa/tork, dijangka
jangka hayat (contohnya 10000 jam).
Pasang kekangan ruang (diameter, lebar).
Pengiraan parameter
Kirakan modulus (m ≥ ③√ (2000t)/(ψ d_z [σ _f]), di mana t ialah tork dan pekali lebar gigi ialah ψ d_d).
Tentukan bilangan gigi, sudut helix, dan sudut tekanan (biasanya 20 °).
Reka bentuk struktur
Pilih jenis gear (merangsang/helical) dan tahap ketepatan (seperti ISO 7).
Pengesahan kekuatan
Gunakan piawaian AGMA atau ISO 6336 untuk mengesahkan faktor keselamatan keletihan hubungan dan lenturan (≥ 1.3).
Proses penyesuaian
Gear beban yang tinggi memerlukan pengisaran gear, dan keluli tahan karat atau lapisan lebih disukai untuk persekitaran yang menghakis.
Teknologi pemilihan dan pemprosesan bahan
Gear adalah komponen teras penghantaran kuasa, dan prestasi mereka perlu dioptimumkan dari pelbagai dimensi seperti bahan, proses, dan reka bentuk. Apabila memilih, adalah perlu untuk mengimbangi beban, kecekapan, dan kos, dan mengesahkan kebolehpercayaan penyelesaian melalui simulasi dan ujian. Dalam senario berkelajuan tinggi dan ketepatan, gear harus lebih disukai, sementara sprocket lebih sesuai untuk situasi yang memerlukan susun atur fleksibel.
Kesalahan biasa
Ikatan gam: Pelinciran yang tidak mencukupi atau permukaan gigi kasar → Gunakan gris suhu tinggi sintetik sebaliknya.
Bunyi tidak normal: Pemasangan yang salah → Periksa paralelisme paksi (ralat ≤ 0.02mm/m).
Gigi yang patah: Kelebihan beban atau kecacatan bahan → Periksa faktor keselamatan beban.
Penyelenggaraan harian
Lubrication: Gunakan minyak gear tekanan melampau (ISO VG 220-460) dan gantikannya secara teratur (> 2000H).
Memeriksa Pemeriksaan: Periksa secara kerap untuk pitting dan mengelupas pada permukaan gigi (penggantian diperlukan jika ketebalan gigi melebihi 10%).
Hubungi kami
Rantaian roller kekal sebagai penyelesaian yang boleh dipercayai dan kos efektif untuk penghantaran kuasa mekanikal, kuasa mengimbangi, kelajuan, dan ketahanan berdasarkan permintaan operasi.