Gear je mehanska komponenta, ki prenaša moč in gibanje s pomočjo zobne mreže, ki se pogosto uporablja v panogah, avtomobilih, vesoljskem in drugih poljih. Sledi analiza strukture, klasifikacije, parametrov, materialov in izbirnih točk zobnikov:
Osnovna struktura in razvrstitev zobnikov
1. jedra struktura in terminološki zobni profil: skupni profili zobnih in krožnih lokov vplivajo na učinkovitost in hrup.
Modul: Parameter jedra, ki določa velikost prestave (modul = premer kroga naklona/število zob).
Tlačni kot: običajno 20 °, kar vpliva na kontaktni napetost zobne površine. Visok tlačni kot (25 °+) ima močnejšo nosilnost.
Širina zob: To je treba uskladiti z obremenitvijo. Preveč ozko lahko zlahka povzročijo obrabo, hkrati pa preširok povečanje stroškov in teže.
2. Pogoste vrste prestav, razvrščene po razmerju osi: vzporedna osi prestanka: prestave spur (nizkocenovni, visok hrup), vijačni zobniki (gladek menjalnik, ki zahteva osno fiksacijo).
Sekajoči prestavami gredi: zobniki (spur/spiralne prestave, ki se uporabljajo za menjalnik krmiljenja, kot so diferenciale avtomobilov).
Vključne prestave gredi: zobniška prestana (razmerje med hitrostjo, samo zaklepanje, vendar učinkovitost ≤ 60%), hiperbolična prestava.
Razvrščena z obliko zobne oblike: Involute Gears: Računovanje več kot 90%, enostaven za stroj in lahko kompenzira napake v namestitvi.
Cikloidna prestava: visoka natančnost, nizek hrup (na primer robotski sklepi).
Posebne prestave: planetarne prestave (kompaktna struktura, zmogljivost visoke obremenitve), stojala (pretvorba vrtenja v linearno gibanje).
· Ključni načrtovalni parametri modul (M): mednarodna standardizacija (ISO 54), z vrednostjo vrednosti 0,5-50 mm, določa velikost in trdnost prestave.
Število zob (z): vpliva na razmerje hitrosti (i = z ₂/z ₁). Na splošno, ko je število zob na majhni prestavi ≥ 17, se je treba izogibati rezanju korenin.
Spiralni kot (β): jedro parametra vijačnih prestav in črv, kjer je β ↑ → Dolžina kontaktne vrstice ↑ → obremenitev ↑, vendar aksialna sila ↑.
Stopnja natančnosti: Standard ISO 1328 je razdeljen na 12 ravni, stopnja 1 pa je najvišja (letalska ocena), stopnja 8 pa industrijska splošna ocena.
· Ključne točke izračuna moči Moč kontaktne utrujenosti: po Hertz formuli je povezan s trdoto materiala in hrapavostjo površine.
Moč upogibanja utrujenosti: Preverite zobno koreninsko napetost, da se izognete zlomu preobremenitve.
ogljikovo jeklo (45/40CR) s trdoto HRC28-35 po gašenju in kaljenju, ki se uporablja za srednje obremenitve (strojni stroji, reduktorje). Splošne industrijske prestave, prioriteta stroškov.
Lito železo (HT250) je udarno in odporen proti obrabi, primeren za močne obremenitve z nizko hitrostjo (<3m/s). Primerno za kmetijske stroje in rudarsko opremo.
Bakrena zlitina (kositrni bron) ima odlično odpornost proti obrabi in se uporablja za ujemanje jeklenih črvičjih z zobniki. Primerno za žerjave in menjalnike dvigala.
Po karburiranju in gašenju je površinska trdota zlitinskega jekla (20crmnti) HRC58-62, jedrna žilavost pa dobra. Primerno za avtomobilske menjalnike in vetrne menjalnike.
Inženirska plastika (najlon 66) je lahka in korozijska odporna, vendar ima nizko ležajsko zmogljivost, omejeno na <50 ℃. Primerno za prenos živilskih strojev in lahke industrijske opreme.
Vrsta materiala
ogljikovo jeklo (45/40CR) s trdoto HRC28-35 po gašenju in kaljenju, ki se uporablja za srednje obremenitve (strojni stroji, reduktorje). Splošne industrijske prestave, prioriteta stroškov.
Lito železo (HT250) je udarno in odporen proti obrabi, primeren za močne obremenitve z nizko hitrostjo (<3m/s). Primerno za kmetijske stroje in rudarsko opremo.
Bakrena zlitina (kositrni bron) ima odlično odpornost proti obrabi in se uporablja za ujemanje jeklenih črvičjih z zobniki. Primerno za žerjave in menjalnike dvigala.
Po karburiranju in gašenju je površinska trdota zlitinskega jekla (20crmnti) HRC58-62, jedrna žilavost pa dobra. Primerno za avtomobilske menjalnike in vetrne menjalnike.
Inženirska plastika (najlon 66) je lahka in korozijska odporna, vendar ima nizko ležajsko zmogljivost, omejeno na <50 ℃. Primerno za prenos živilskih strojev in lahke industrijske opreme.
Ključni procesi
Karburing in gašenje: Globina kaljenja površine 0,8-1,2 mm, izboljšanje odpornosti na obrabo.
Zobje brušenja/britja: doseganje visoko natančne površine zob (RA ≤ 0,4 μm) in zmanjšanje hrupa prenosa.
Nitridiranje: majhna deformacija, ki se uporablja za natančne prestave (na primer obdelavo po mletju).
Ključni procesi
Karburing in gašenje: Globina kaljenja površine 0,8-1,2 mm, izboljšanje odpornosti na obrabo.
Zobje brušenja/britja: doseganje visoko natančne površine zob (RA ≤ 0,4 μm) in zmanjšanje hrupa prenosa.
Nitridiranje: majhna deformacija, ki se uporablja za natančne prestave (na primer obdelavo po mletju).
Postopek izbire prestav
Pojasnite zahteve za prenos
Vhodna/izhodna hitrost, moč/navor, pričakovana
Življenjska doba (npr. 10000 ur).
Namestite omejitve prostora (premer, širina).
Izračun parametrov
Izračunajte modul (m ≥ ③√ (2000t)/(ψ d_z [σ _f]), kjer je t navor in širina koeficienta zob ψ d_d).
Določite število zob, kota vijačnice in kota tlaka (običajno 20 °).
Konstrukcijska zasnova
Izberite vrsto prestave (Spur/spiralna) in raven natančnosti (na primer ISO 7).
Preverjanje moči
Uporabite standarde AGMA ali ISO 6336, da preverite varnostni faktor stika in upogibanje utrujenosti (≥ 1,3).
Prilagoditev procesa
Visoko obremenitve so potrebne brusilne prestave, prednostni jeklo ali premazi ali premazi pa so prednostni za jedko okolje.
Tehnologija izbire in obdelave materiala
Zobniki so temeljne komponente prenosa moči, njihovo delovanje pa je treba optimizirati iz več dimenzij, kot so materiali, procesi in oblikovanje. Pri izbiri je treba uravnotežiti obremenitev, učinkovitost in stroške ter preveriti zanesljivost rešitve s simulacijo in testiranjem. V scenarijih za visoke hitrosti in natančnosti je treba prednostno prestavo, zobnike pa so bolj primerne za situacije, ki zahtevajo prilagodljivo postavitev.
Pogoste napake
Vezanje lepila: nezadostno mazanje ali groba površina zob → namesto tega uporabite sintetično visokotemperaturno mast.
Mazanje: uporabite ekstremno tlačno olje (ISO VG 220-460) in ga redno zamenjajte (> 2000H).
Pregled obrabe: Redno preverjajte, ali je na zobni površini pitting in olupljenje (potrebna je zamenjava, če debelina zob presega 10%).
Kontaktirajte nas
Rollerjeve verige ostajajo zanesljiva in stroškovno učinkovita rešitev za mehanski prenos moči, izravnalno moč, hitrost in trajnost, ki temeljijo na operativnih zahtevah.