Växel är en mekanisk komponent som överför kraft och rörelse genom tandmeshing, allmänt används inom industrier, bilar, flyg- och andra fält. Följande är en analys av struktur, klassificering, parametrar, material och valpunkter för växlar:
Grundstruktur och klassificering av växlar
1. Kärnstruktur och terminologi Tandprofil: Vanliga involverade och cirkulära bågandprofiler påverkar meshingeffektivitet och brus.
Modul: Kärnparametern som bestämmer storleken på växeln (modul = tonhöjdscirkeldiameter/antal tänder).
Tryckvinkel: Vanligtvis 20 °, vilket påverkar kontaktspänningen på tandytan. Högtrycksvinkel (25 °+) har starkare bärförmåga.
Tandbredd: Den måste matchas med lasten. Att vara för smalt kan lätt orsaka slitage, samtidigt som det är för brett ökar kostnaderna och vikten.
2. Vanliga växeltyper klassificerade efter axelförhållandet: Parallella axelväxlar: Spurväxlar (lågkostnad, högt brus), spiralformade växlar (slät växellåda, som kräver axiell fixering).
Korsande axelväxlar: Bevelväxlar (spor/spiralformade växlar, som används för styröverföring, såsom bilskillnader).
· Nyckeldesignparametrar Modul (M): International Standardization (ISO 54), med ett värdeintervall på 0,5-50 mm, bestämmer växelns storlek och styrka.
Antal tänder (z): påverkar hastighetsförhållandet (i = z ₂/z ₁). I allmänhet, när antalet tänder på en liten växel är ≥ 17, bör rotskärning undvikas.
Spiralvinkel (β): Kärnparametern för spiralformade växlar och maskväxlar, där β ↑ → Kontaktlinjens längd ↑ → belastning ↑, men axiell kraft ↑.
Noggrannhetsnivå: ISO 1328 Standard är uppdelad i 12 nivåer, där nivå 1 är den högsta (luftfartsgrad) och nivå 8 är industriell allmänhet.
· Nyckelpunkter för styrkaberäkning Kontakt trötthetsstyrka: Enligt Hertz -formeln är den relaterad till materiell hårdhet och ytråhet.
Böjtrötthetsstyrka: Kontrollera tandrotspänningen för att undvika överbelastningsfraktur.
Kolstål (45/40CR) med en hårdhet på HRC28-35 efter släckning och härdning, används för medelbelastningsväxlar (maskinverktyg, reducerare). Allmänna industriella växlar, kostnadsprioritet.
Gjutjärn (HT250) är chock-absorberande och slitbeständig, lämplig för låghastighetstunga belastningar (<3m/s). Lämplig för jordbruksmaskiner och gruvutrustning.
Kopparlegering (tennbrons) har utmärkt slitstyrka och används för att matcha stålmaskväxlar med maskväxlar. Lämplig för kranar och hissväxellådor.
Efter förgasning och släckning är ythårdheten hos legeringsstål (20crmnti) HRC58-62, och kärnens seghet är bra. Lämplig för fordonsväxter och vindkraftsväxellådor.
Teknisk plast (nylon 66) är lätt och korrosionsbeständig, men har låg bärförmåga, begränsad till <50 ℃. Lämplig för överföring av livsmedelsmaskiner och lättindustriutrustning.
Materialtyp
Kolstål (45/40CR) med en hårdhet på HRC28-35 efter släckning och härdning, används för medelbelastningsväxlar (maskinverktyg, reducerare). Allmänna industriella växlar, kostnadsprioritet.
Gjutjärn (HT250) är chock-absorberande och slitbeständig, lämplig för låghastighetstunga belastningar (<3m/s). Lämplig för jordbruksmaskiner och gruvutrustning.
Kopparlegering (tennbrons) har utmärkt slitstyrka och används för att matcha stålmaskväxlar med maskväxlar. Lämplig för kranar och hissväxellådor.
Efter förgasning och släckning är ythårdheten hos legeringsstål (20crmnti) HRC58-62, och kärnens seghet är bra. Lämplig för fordonsväxter och vindkraftsväxellådor.
Teknisk plast (nylon 66) är lätt och korrosionsbeständig, men har låg bärförmåga, begränsad till <50 ℃. Lämplig för överföring av livsmedelsmaskiner och lättindustriutrustning.
Nyckelprocesser
Förgasning och släckning: Ythärdande djup på 0,8-1,2 mm, vilket förbättrar slitmotståndet.
Slipning/rakningständer: Att uppnå tandytan med hög precision (RA ≤ 0,4 μm) och minska transmissionsbruset.
Nitriding -behandling: liten deformation, som används för precisionsväxlar (såsom behandling efter slipning).
Nyckelprocesser
Förgasning och släckning: Ythärdande djup på 0,8-1,2 mm, vilket förbättrar slitmotståndet.
Slipning/rakningständer: Att uppnå tandytan med hög precision (RA ≤ 0,4 μm) och minska transmissionsbruset.
Nitriding -behandling: liten deformation, som används för precisionsväxlar (såsom behandling efter slipning).
Beräkna modulen (m ≥ ③√ (2000t)/(ψ d_z [σ _F]), där t är vridmomentet och breddkoefficienten för tänderna är ψ d_d).
Bestäm antalet tänder, spiralvinkel och tryckvinkel (vanligtvis 20 °).
Strukturell design
Välj Gear Type (spur/spiral) och noggrannhetsnivå (t.ex. ISO 7).
Styrkaverifiering
Använd AGMA eller ISO 6336 standarder för att verifiera kontakten och böjning av trötthetssäkerhetsfaktor (≥ 1,3).
Processanpassning
Växlar med hög belastning kräver växelslipning, och rostfritt stål eller beläggningar föredras för frätande miljöer.
Materialval och bearbetningsteknik
Växlar är kärnkomponenterna i kraftöverföring, och deras prestanda måste optimeras från flera dimensioner som material, processer och design. Vid val är det nödvändigt att balansera belastning, effektivitet och kostnad och verifiera lösningens tillförlitlighet genom simulering och testning. I höghastighets- och precisionsscenarier bör växlar föredras, medan kedjehjul är mer lämpade för situationer som kräver flexibel layout.
Trasiga tänder: Överbelastning eller materialfel → Kontrollera belastningssäkerhetsfaktorn.
Dagligt underhåll
Smörjning: Använd extremt tryckväxelolja (ISO VG 220-460) och ersätt den regelbundet (> 2000h).
Slitinspektion: Kontrollera regelbundet för grop och skalning på tandytan (ersättning krävs om tandtjockleken överstiger 10%).
Kontakta oss
Rullkedjor är fortfarande en pålitlig och kostnadseffektiv lösning för mekanisk kraftöverföring, balansering av kraft, hastighet och hållbarhet baserat på operativa krav.