Gear ialah komponen mekanikal yang menghantar kuasa dan gerakan melalui jaringan gigi, digunakan secara meluas dalam industri, kereta, aeroangkasa dan bidang lain. Berikut ialah analisis struktur, klasifikasi, parameter, bahan, dan titik pemilihan gear:
Struktur Asas Dan Klasifikasi Gear
1. Struktur teras dan terminologi Profil gigi: Profil gigi involute dan bundar biasa menjejaskan kecekapan meshing dan bunyi.
Sudut Tekanan: Biasanya 20 °, yang menjejaskan tekanan sentuhan permukaan gigi. Sudut tekanan tinggi (25 °+) mempunyai kapasiti galas yang lebih kuat.
Lebar Gigi: Ia perlu dipadankan dengan beban. Terlalu sempit boleh menyebabkan haus dengan mudah, manakala terlalu lebar meningkatkan kos dan berat.
2. Jenis Gear Biasa Dikelaskan Mengikut Hubungan Paksi: Gear Paksi Selari: Gear taji (kos rendah, hingar tinggi), gear heliks (transmisi lancar, memerlukan penetapan paksi).
Gear Aci Bersilang: Gear serong (gear taji/heliks, digunakan untuk transmisi stereng, seperti pembezaan kereta).
· Modulus Parameter Reka Bentuk Utama (m): Penyeragaman 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). Secara amnya, apabila bilangan gigi pada gear kecil adalah ≥ 17, pemotongan akar harus dielakkan.
Sudut lingkaran (β): Parameter teras gear heliks dan gear cacing, di mana β ↑ → panjang talian sesentuh ↑ → beban ↑, tetapi daya paksi ↑.
Tahap ketepatan: Piawaian ISO 1328 dibahagikan kepada 12 peringkat, dengan tahap 1 ialah yang tertinggi (gred penerbangan) dan tahap 8 ialah gred am industri.
· Mata Utama Pengiraan Kekuatan Kekuatan keletihan sentuhan: Menurut formula Hertz, ia berkaitan dengan kekerasan bahan dan kekasaran permukaan.
Kekuatan kelesuan lentur: Periksa tekanan akar gigi untuk mengelakkan patah beban yang berlebihan.
Keluli karbon (45/40Cr) dengan kekerasan HRC28-35 selepas pelindapkejutan dan pembajaan, digunakan untuk gear beban sederhana (alat mesin, pengurang). Peralatan industri am, keutamaan kos.
Besi tuang (HT250) adalah penyerap kejutan dan tahan haus, sesuai untuk beban berat berkelajuan rendah (<3m/s). Sesuai untuk jentera pertanian dan peralatan perlombongan.
Aloi kuprum (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 pengkarbonan dan pelindapkejutan, kekerasan permukaan keluli aloi (20CrMnTi) ialah HRC58-62, dan keliatan teras adalah baik. Sesuai untuk gear transmisi automotif dan kotak gear kuasa angin.
Plastik kejuruteraan (nilon 66) 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, pengurang). Peralatan industri am, keutamaan kos.
Besi tuang (HT250) adalah penyerap kejutan dan tahan haus, sesuai untuk beban berat berkelajuan rendah (<3m/s). Sesuai untuk jentera pertanian dan peralatan perlombongan.
Aloi kuprum (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 pengkarbonan dan pelindapkejutan, kekerasan permukaan keluli aloi (20CrMnTi) ialah HRC58-62, dan keliatan teras adalah baik. Sesuai untuk gear transmisi automotif dan kotak gear kuasa angin.
Plastik kejuruteraan (nilon 66) ringan dan tahan kakisan, tetapi mempunyai kapasiti galas yang rendah, terhad kepada<50 ℃. Sesuai untuk penghantaran jentera makanan dan peralatan industri ringan.
Proses Utama
Karburasi dan pelindapkejutan: kedalaman pengerasan permukaan 0.8-1.2mm, meningkatkan rintangan haus.
Mengisar/mencukur gigi: mencapai permukaan gigi berketepatan tinggi (Ra ≤ 0.4 μ m) dan mengurangkan hingar penghantaran.
Rawatan nitriding: Ubah bentuk kecil, digunakan untuk gear ketepatan (seperti rawatan pasca pengisaran).
Proses Utama
Karburasi dan pelindapkejutan: kedalaman pengerasan permukaan 0.8-1.2mm, meningkatkan rintangan haus.
Mengisar/mencukur gigi: mencapai permukaan gigi berketepatan tinggi (Ra ≤ 0.4 μ m) dan mengurangkan hingar penghantaran.
Rawatan nitriding: Ubah bentuk kecil, digunakan untuk gear ketepatan (seperti rawatan pasca pengisaran).
PROSES PEMILIHAN GEAR
Jelaskan Keperluan Penghantaran
Kelajuan input/output, kuasa/tork, dijangka
jangka hayat (cth 10000 jam).
Pasang kekangan ruang (diameter, lebar).
Pengiraan Parameter
Kira modulus (m ≥ ③√ (2000T)/(ψ d_Z [σ _f]), dengan T ialah tork dan pekali lebar gigi ialah ψ d_d).
Tentukan bilangan gigi, sudut heliks, dan sudut tekanan (biasanya 20 °).
Reka Bentuk Struktur
Pilih jenis gear (taji/heliks) dan tahap ketepatan (seperti ISO 7).
Pengesahan Kekuatan
Gunakan piawaian AGMA atau ISO 6336 untuk mengesahkan faktor keselamatan kelesuan sentuhan dan lenturan (≥ 1.3).
Penyesuaian Proses
Gear beban tinggi memerlukan pengisaran gear, dan keluli tahan karat atau salutan lebih disukai untuk persekitaran yang menghakis.
TEKNOLOGI PEMILIHAN DAN PEMPROSESAN BAHAN
Gear ialah komponen teras penghantaran kuasa, dan prestasinya perlu dioptimumkan daripada 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 diutamakan, manakala sproket lebih sesuai untuk situasi yang memerlukan susun atur yang fleksibel.
Kesalahan Biasa
Ikatan gam: Pelinciran yang tidak mencukupi atau permukaan gigi yang kasar → Gunakan gris suhu tinggi sintetik sebagai gantinya.
Bunyi yang tidak normal: Pemasangan tidak betul → Periksa keselarian paksi (ralat ≤ 0.02mm/m).
Gigi patah: Beban berlebihan atau kecacatan bahan → Periksa faktor keselamatan beban.
Penyelenggaraan Harian
Pelinciran: Gunakan minyak gear tekanan melampau (ISO VG 220-460) dan gantikannya dengan kerap (>2000j).
Pemeriksaan pakai: Sentiasa periksa pitting dan pengelupasan pada permukaan gigi (penggantian diperlukan jika ketebalan gigi melebihi 10%).
HUBUNGI KAMI
Rantai penggelek kekal sebagai penyelesaian yang boleh dipercayai dan kos efektif untuk penghantaran kuasa mekanikal, mengimbangi kuasa, kelajuan dan ketahanan berdasarkan permintaan operasi.