Wanneer een kettingaandrijving wordt gebruikt bij achteruitrijden of in frequente start-stopscenario's, moeten bij het tandwielontwerp de volgende maatregelen worden genomen om springen van de ketting of voortijdige slijtage van het tandoppervlak te voorkomen:
1. Selectie van tandwieltandnummer
Verhoog het aantal tanden op het kleine tandwiel op de juiste manier; over het algemeen wordt aanbevolen dat het aantal tanden op het aandrijftandwiel ≥ 17 is. Dit helpt de ingrijpingsimpact en het veelhoekige effect te verminderen, waardoor het risico op kettingspringen wordt verminderd. Als het aantal tanden minder dan 17 is, moet een gebufferde startmethode (bijvoorbeeld met behulp van een softstarter) worden toegepast om de impactbelasting tijdens het opstarten te verminderen.
2. Optimalisatie van het tandprofielontwerp
Gebruik het 'tandprofiel met drie bogen en één rechte lijn'. Wanneer dit tandprofiel in een rollenketting aangrijpt, is de contactspanning kleiner, waardoor slijtage aan het tandoppervlak kan worden verminderd. Tegelijkertijd kan de afrondingsradius bij de tandwortel op passende wijze worden vergroot (bijvoorbeeld niet minder dan 0,6 keer de kettingsteek) om de spanningsconcentratie te verminderen en de vermoeiingssterkte van de tandwortel te verbeteren.
3. Materiaalkeuze en warmtebehandeling
Kies materialen met een hoge sterkte en goede slijtvastheid, zoals gelegeerd staal zoals 20CrMnTi. Voer een carboneer- en afschrikbehandeling uit op deze materialen, met een gecarboneerde laagdiepte van 0,8–1,2 mm en een oppervlaktehardheid van HRC 58–62, om de hardheid van het tandoppervlak en de slijtvastheid te verbeteren. Voor frequente start-stopscenario's kunnen, om brosse breuk veroorzaakt door te harde materialen te voorkomen, geharde en getemperde staalsoorten zoals 40Cr worden gebruikt, waarbij de hardheid wordt gecontroleerd op HRC 32–36.
4. Smeerontwerp
Open smeergeleidingsgroeven aan de tandwortel van het tandwiel om ervoor te zorgen dat het smeermiddel het tandoppervlak volledig kan bereiken, waardoor wrijving en slijtage op het tandoppervlak worden verminderd. Voor hogesnelheidsscenario's wordt de voorkeur gegeven aan druppelsmering of olienevelsmering; voor scenario's met lage snelheid en zware belasting wordt vetsmering aanbevolen.
5. Het vermijden van door resonantie veroorzaakte kettingsprongen
Selecteer redelijkerwijs het aantal kettingschakels. Vermijd dat het aantal kettingschakels een geheel veelvoud is van het aantal tandwieltanden of tweemaal dat aantal. Dit voorkomt 'harmonische trillingen van de tandnummer-kettingschakel' en vermijdt het periodiek springen van de ketting.
6. Installatie en uitlijning
Controleer strikt de installatienauwkeurigheid van de twee tandwielen om ervoor te zorgen dat de afwijking van de middenafstand en de parallelliteitsafwijking van de twee tandwielen aan de standaardvereisten voldoen. Gebruik bijvoorbeeld een laseruitlijningstool voor installatie en foutopsporing; de parallelliteitsafwijking moet in het algemeen ≤ 0,5 mm zijn. Dit zorgt voor een normale aangrijping tussen de ketting en de tandwielen en vermindert ongelijkmatige slijtage en kettingsprongen.
Vereisen structurele parameters zoals de tandbreedte van het tandwiel en de naafdikte speciale aanpassingen?
Onder normale omstandigheden zijn er geen speciale aanpassingen nodig voor structurele parameters zoals de tandbreedte van het tandwiel en de naafdikte. In de volgende gevallen kunnen echter aanpassingen worden overwogen:
Tandbreedte: Als de kettingspanning groot is of er een grote zijdelingse kracht is, kan de tandbreedte op passende wijze worden vergroot om het draagvermogen van het tandwiel te verbeteren en het losraken van de ketting te voorkomen. Het vergroten van de tandbreedte zal echter ook het gewicht en de kosten van het tandwiel verhogen, dus een alomvattende balans is nodig.
Naafdikte: Wanneer het door het tandwiel overgebrachte koppel groot is, moet de naafdikte op passende wijze worden vergroot om de verbindingssterkte en betrouwbaarheid tussen de naaf en de as te garanderen. Als het tandwiel moet worden geïnstalleerd op apparatuur met grote trillingen, kan de naafdikte bovendien worden vergroot om de stijfheid te verbeteren.