DIMENȚIUNI DE ÎNALTĂ PRECIZIE PENTRU PERFORMANȚE SUPERIOARE
Angrenajul este o componentă mecanică care transmite puterea și mișcarea prin ochiurile dinților, utilizată pe scară largă în industrii, automobile, aerospațial și alte domenii. Următoarea este o analiză a structurii, clasificării, parametrilor, materialelor și punctelor de selecție ale angrenajului:
Structura de bază și clasificarea angrenajelor
1. Structura de bază și terminologie Profilul dintelui: Profilurile comune ale dinților în evolventă și arc circular afectează eficiența și zgomotul de plasare.
Modul: Parametrul de bază care determină dimensiunea angrenajului (modul=diametrul cercului de pas/numărul de dinți).
Unghi de presiune: De obicei 20 °, care afectează stresul de contact al suprafeței dintelui. Unghiul de presiune ridicată (25 °+) are o capacitate portantă mai mare.
Lățimea dintelui: trebuie să se potrivească cu sarcina. Fiind prea îngust poate provoca uzură, în timp ce este prea lat crește costurile și greutatea.
2. Tipuri obișnuite de angrenaje clasificate în funcție de relația dintre axe: Roți dințate cu axă paralelă: roți dințate drepte (cost redus, zgomot ridicat), roți dințate elicoidale (transmisie lină, care necesită fixare axială).
Angrenaje cu arbore intersectat: roți dințate conice (roți dințate drepte/helicoidale, utilizate pentru transmisia de direcție, cum ar fi diferențialele auto).
Angrenaje cu arbore interblocat: angrenaj melcat (raport de viteză mare, autoblocare, dar eficiență ≤ 60%), angrenaj hiperbolic.
Clasificat după forma dintelui: roți dințate învolute: reprezintă peste 90%, ușor de prelucrat și poate compensa erorile de instalare.
Angrenaj cicloidal: de înaltă precizie, zgomot redus (cum ar fi articulațiile robotului).
Angrenaje speciale: angrenaje planetare (structură compactă, capacitate mare de încărcare), cremaliere (transformă rotația în mișcare liniară).
· Modulul parametrilor cheie de proiectare (m): Standardizarea internațională (ISO 54), cu un interval de valori de 0,5-50 mm, determină dimensiunea și rezistența angrenajului.
Numărul de dinți (Z): afectează raportul de viteză (i=Z ₂/Z ₁). În general, atunci când numărul de dinți pe un angrenaj mic este ≥ 17, trebuie evitată tăierea rădăcinii.
Unghi spiralat (β): Parametrul de bază al angrenajelor elicoidale și angrenajelor melcate, unde β ↑ → lungimea liniei de contact ↑ → sarcina ↑, dar forța axială ↑.
Nivel de acuratețe: standardul ISO 1328 este împărțit în 12 niveluri, nivelul 1 fiind cel mai înalt (gradul de aviație) și nivelul 8 fiind gradul general industrial.
· Puncte cheie ale calculului rezistenței Rezistența la oboseală de contact: Conform formulei Hertz, este legată de duritatea materialului și rugozitatea suprafeței.
Rezistența la oboseală la încovoiere: Verificați efortul rădăcinii dintelui pentru a evita fractura prin suprasarcină.
Oţel carbon (45/40Cr) cu duritatea HRC28-35 după călire şi revenire, utilizat pentru roţi dinţate de sarcină medie (maşini-unelte, reductoare). Unelte industriale generale, prioritate de cost.
Fonta (HT250) este absorbantă de șocuri și rezistentă la uzură, potrivită pentru sarcini grele cu viteză mică (<3m/s). Potrivit pentru mașini agricole și echipamente miniere.
Aliajul de cupru (bronzul de staniu) are o rezistență excelentă la uzură și este folosit pentru a potrivi roți dințate melcate din oțel cu roți melcate. Potrivit pentru macarale și cutii de viteze pentru lift.
După cementare și călire, duritatea suprafeței oțelului aliat (20CrMnTi) este HRC58-62, iar duritatea miezului este bună. Potrivit pentru transmisii de viteze auto și cutii de viteze eoliene.
Plasticul de inginerie (nailon 66) este ușor și rezistent la coroziune, dar are o capacitate portantă redusă, limitată la <50 ℃. Potrivit pentru transmisia mașinilor alimentare și a echipamentelor din industria ușoară.
Tip material
Oţel carbon (45/40Cr) cu duritatea HRC28-35 după călire şi revenire, utilizat pentru roţi dinţate de sarcină medie (maşini-unelte, reductoare). Unelte industriale generale, prioritate de cost.
Fonta (HT250) este absorbantă de șocuri și rezistentă la uzură, potrivită pentru sarcini grele cu viteză mică (<3m/s). Potrivit pentru mașini agricole și echipamente miniere.
Aliajul de cupru (bronzul de staniu) are o rezistență excelentă la uzură și este folosit pentru a potrivi roți dințate melcate din oțel cu roți melcate. Potrivit pentru macarale și cutii de viteze pentru lift.
După cementare și călire, duritatea suprafeței oțelului aliat (20CrMnTi) este HRC58-62, iar duritatea miezului este bună. Potrivit pentru transmisii de viteze auto și cutii de viteze eoliene.
Plasticul de inginerie (nailon 66) este ușor și rezistent la coroziune, dar are o capacitate portantă redusă, limitată la <50 ℃. Potrivit pentru transmisia mașinilor alimentare și a echipamentelor din industria ușoară.
Procese cheie
Carburare și călire: adâncime de întărire a suprafeței de 0,8-1,2mm, îmbunătățind rezistența la uzură.
Slefuire/radere a dintilor: obtinerea suprafetei dentare de inalta precizie (Ra ≤ 0,4 μm) si reducerea zgomotului de transmisie.
Tratament de nitrurare: Deformare mică, utilizată pentru angrenaje de precizie (cum ar fi tratamentul post-slefuire).
Procese cheie
Carburare și călire: adâncime de întărire a suprafeței de 0,8-1,2mm, îmbunătățind rezistența la uzură.
Slefuire/radere a dintilor: obtinerea suprafetei dentare de inalta precizie (Ra ≤ 0,4 μm) si reducerea zgomotului de transmisie.
Tratament de nitrurare: Deformare mică, utilizată pentru angrenaje de precizie (cum ar fi tratamentul post-slefuire).
PROCESUL DE SELECȚIE A TRIPULUI
Clarificați cerințele de transmisie
Viteza de intrare/ieșire, putere/cuplu, așteptată
durata de viață (de ex. 10000 ore).
Instalați constrângeri de spațiu (diametru, lățime).
Calculul parametrilor
Calculați modulul (m ≥ ③√ (2000T)/(ψ d_Z [σ _f]), unde T este cuplul și coeficientul de lățime al dinților este ψ d_d).
Determinați numărul de dinți, unghiul helixului și unghiul de presiune (de obicei 20 °).
Proiectare structurală
Selectați tipul angrenajului (cot/elicoidal) și nivelul de precizie (cum ar fi ISO 7).
Verificarea puterii
Utilizați standardele AGMA sau ISO 6336 pentru a verifica factorul de siguranță la oboseală la contact și la încovoiere (≥ 1,3).
Adaptarea proceselor
Angrenajele cu sarcină mare necesită șlefuirea angrenajului, iar oțelul inoxidabil sau acoperirile sunt preferate pentru mediile corozive.
SELECȚIA MATERIALELOR ȘI TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII
Angrenajele sunt componentele de bază ale transmisiei de putere, iar performanța lor trebuie optimizată din mai multe dimensiuni, cum ar fi materialele, procesele și designul. La selectare, este necesar să se echilibreze sarcina, eficiența și costul și să se verifice fiabilitatea soluției prin simulare și testare. În scenariile de mare viteză și precizie, angrenajele ar trebui să fie preferate, în timp ce pinioanele sunt mai potrivite pentru situațiile care necesită un aspect flexibil.
Defecte comune
Lipire cu lipici: lubrifiere insuficientă sau suprafață aspră a dintelui → Folosiți în schimb unsoare sintetică pentru temperatură înaltă.
Dinți rupti: suprasarcină sau defecte de material → Verificați factorul de siguranță la sarcină.
Întreținere zilnică
Lubrifiere: Folosiți ulei de transmisie la presiune extremă (ISO VG 220-460) și înlocuiți-l în mod regulat (>2000h).
Verificarea uzurii: Verificați în mod regulat dacă există sâmburi și exfoliere pe suprafața dintelui (este necesară înlocuirea dacă grosimea dintelui depășește 10%).
CONTACTAŢI-NE
Lanțurile cu role rămân o soluție fiabilă și rentabilă pentru transmisia mecanică a puterii, echilibrarea puterii, vitezei și durabilității în funcție de cerințele operaționale.