قفسه‌های چرخ دنده در مقابل مستقیم: نیروی محوری که هیچ‌کس برای آن بودجه نمی‌دهد

قفسه دنده حلزونی، زاویه مارپیچ 19 درجه31'42

کلمه کلیدی هدف:قفسه مارپیچ در مقابل قفسه مستقیم

ثانویه:رانش محوری قفسه دنده مارپیچی، صدای قفسه و پینیون، زاویه مارپیچ 19 درجه 31'42 اینچ

توضیحات متا:وقتی قفسه‌های مارپیچ بر قفسه‌های مستقیم غلبه می‌کنند، آستانه‌های سرعتی که آن‌ها را توجیه می‌کند، و نیروی رانش محوری که آنها - تقریباً 0.355 × نیروی مماسی در زاویه استاندارد مارپیچ ایجاد می‌کنند.

یک بار مشتری در مورد دروازه ای که مدام یاتاقان های شفت پینیون را خراب می کرد تماس گرفت. چهار ماهه، سه ست بلبرینگ. رک خوب بود پینیون خوب بود گیربکسش خوب بود

آنها چرخ دنده های مارپیچی را برای مزیت نویز مشخص کرده بودند و یاتاقان ها را فقط برای بار شعاعی تعیین کرده بودند.

در زاویه استاندارد مارپیچ، یک قفسه مارپیچ با حدود 35 درصد نیروی محرکه به طرفین میل پینیون را فشار می دهد. در یک درایو 10 کیلونیوتن، یعنی 3.5 کیلو نیوتن نیروی رانش محوری، یاتاقان ها هرگز برای آن رتبه بندی نشده اند. این تنها شایع ترین نظارت در قفسه های مارپیچ است و کاملاً قابل پیش بینی است.

در اینجا مقایسه کامل، از جمله آن عدد است.

زاویه مارپیچ دلخواه نیست

در سراسر صنعت، یک زاویه مارپیچ بر تولید رک غالب است:19 درجه 31 دقیقه 42 اینچ.

تبدیل شده: 19 + 31/60 + 42/3600 =19.52833 درجه. محدوده کتاب‌های درسی عمومی برای چرخ دنده‌های مارپیچی 15 درجه تا 25 درجه است، اما تولید رک روی این مقدار همگرا شده است، به همین دلیل است که قفسه‌ها و پینیون‌ها از منابع مختلف اغلب مشبک می‌شوند. دلیلی برای شکل عجیب و غریب وجود دارد: در این زاویه مارپیچ، ماژول به یک گام دایره‌ای کامل-تبدیل می‌شود، بنابراین طول قفسه‌ها به اعداد گرد می‌آیند.

اغلب - نه همیشه. بیشتر در مورد آن در زیر.

چه مارپیچی در واقع شما را می خرد

چهار مزیت نسبت به قفسه های مستقیم به طور مداوم ذکر شده است:

شکل 1. رانش محوری که توسط یک قفسه مارپیچ در زاویه استاندارد 19 درجه 31'42 اینچ ایجاد می شود.

دویدن آرام تر، به خصوص در سرعت های بالا

نسبت تماس بالاتر - دندان‌های بیشتر به طور مؤثر درگیر شده - که ظرفیت حمل بار را افزایش می‌دهد

طول ها در اعداد گرد: 500.0 میلی متر و 1000.0 میلی متر، در مقابل طول قفسه های مستقیم که همیشه مضربی از π هستند، به عنوان مثال. 502.65 میلی متر و 1005.31 میلی متر

در بیشتر موارد، قیمت آنها به اندازه قفسه های مستقیم است!

به صراحت بگوییم: قفسه‌های مارپیچ قوی‌تر و بی‌صداتر از قفسه‌های مستقیم هم‌اندازه هستند، اما نیروی رانش تولید می‌کنند و باید برای مقابله با آنها تدابیری اتخاذ کرد.

نکته سوم پیش پا افتاده به نظر می رسد و نیست. یک قفسه مستقیم با ماژول 4 دارای گام دندانی π × 4=12.566 میلی متر است، بنابراین تعداد صحیح دندان ها 502.65 میلی متر یا 1005.31 میلی متر - هرگز یک شکل گرد به شما می دهد. قفسه های حلزونی برش داده می شوند تا طول ها دقیقاً 500 یا 1000 میلی متر باشد. هنگامی که قفسه‌ها را از انتها تا انتها در امتداد تخت ماشینی با ابعاد گرد قرار می‌دهید، این تفاوت از سردرد واقعی طراحی و مونتاژ جلوگیری می‌کند.

اینکه چرا ظرفیت بار بیشتر است به چگونگی پیشرفت تماس بستگی دارد. در یک قفسه مستقیم، هر دندان به یکباره در تمام عرض صورت خود درگیر می شود، سپس جدا می شود. انتقال بار ناگهانی است. در یک قفسه مارپیچ، خط تماس به صورت مورب در سراسر جناح حرکت می کند، بنابراین درگیری تدریجی است و بیش از یک دندان همیشه بار را حمل می کند. کاهش نویز و افزایش ظرفیت هر دو از یک هندسه ناشی می شوند.

هشدار صادقانه: هیچ یک از منابع سازنده که بررسی کردیم، رقم نسبت تماس عددی، درصد افزایش ظرفیت بار، یا کاهش نویز دسی بل را برای قفسه های مارپیچ در مقابل مستقیم منتشر نکردند. مزایا به طور مداوم ادعا شده و از نظر فیزیکی سالم هستند، اما اعداد خاصی منتشر نشده است و ما قرار نیست آنها را اختراع کنیم.

نیروی رانش محوری

دندان های زاویه دار پینیون را به طرفین فشار می دهند. رابطه استاندارد:

Fa=Ft · tan

در جایی که Fa نیروی رانش محوری است، Ft نیروی محرکه مماسی است و زاویه مارپیچ است.

در=19.52833 درجه، برنزه =0.35468.

بنابراین فا ≈ 0.355 × فوت.

نیروی محرکه 20 کیلونیوتن تقریباً 7.1 کیلو نیوتن نیروی رانش محوری بر روی محور پینیون، به طور پیوسته، در جهتی که هنگام معکوس شدن محور معکوس می شود، ایجاد می کند.

تضاد با چرخ دنده مستقیم مطلق است: یک زاویه مارپیچ بزرگتر نیروی محوری بیشتری ایجاد می کند، در حالی که در دندانه های خار هیچ نیروی محوری اصلاً عمل نمی کند.

این یکی از اشکالات واقعی چرخ دنده های مارپیچ است: زاویه مارپیچ نیروی جانبی ایجاد می کند که مستقیماً با نیروی محرکه مماسی کاهش می یابد.

نتیجه اجتناب ناپذیر است: یاتاقان های محور پینیون باید برای تحمل این بار رانش انتخاب و درجه بندی شوند، که هزینه و پیچیدگی را به انتهای درایو می افزاید.

سه مفهوم عملی:

انتخاب بلبرینگبلبرینگ های شیار عمیق ظرفیت محوری محدودی دارند. یاتاقان های تماس زاویه ای یا یک جفت غلتک مخروطی بارها را به درستی ترکیب می کنند. اینجا جایی است که دروازه آن مشتری اشتباه کرد.

امتیاز خروجی گیربکسگیربکس های سیاره ای برای محرک های قفسه و پینیون حداکثر نیروی محوری مجاز را بر روی شفت خروجی منتشر می کنند. آن را در برابر 0.355 × نیروی طراحی خود بررسی کنید. بیش از حد آن به بلبرینگ خروجی گیربکس آسیب می رساند نه قفسه و این خرابی گران است.

سختی نصبرانش هر بار که محور معکوس می شود جهت را برعکس می کند. پایه‌ای که تحت بار محوری معکوس خم می‌شود، به‌عنوان خطای موقعیت و در نهایت به‌عنوان فرسودگی در رابط‌ها نشان داده می‌شود.

آستانه های سرعت

راهنمای منتشر شده در یک نوار باریک دسته بندی می شود.

قفسه‌های دنده دندانی{0} مستقیم در حال تولید

خواندن در عرض: زیر 1 متر بر ثانیه، قفسه های مستقیم پیش فرض معقول هستند. بین 1 تا 2 متر بر ثانیه یک صدا قضاوت است - نویز-محیط های حساس به سمت مارپیچ فشار می آورند. بیش از 2 متر بر ثانیه، مارپیچ.

سر و صدا تنها مشکل سرعت نیست. درگیری ناگهانی دندان‌های صاف هر بار که یک جفت دندان به هم می‌رسند یک بار پویا ایجاد می‌کند و سنبله با سرعت بالا می‌رود. سر و صدا و ساییدگی سریع دندان دو علامت یک علت هستند.

قانون جفت گیری که افراد را به خود جلب می کند

قفسه های حلزونی و پینیون های مارپیچی باید با هم هماهنگ باشند. هنگام مش بندی یک قفسه مارپیچ با چرخ دنده مارپیچ، زاویه مارپیچ باید از نظر مقدار برابر و در جهت مخالف باشد.

دست مخالف. یک قفسه دستی-پنیون چپ-را می گیرد.

نمودارهای جفت گیری منتشر شده برای محدوده قفسه های استوک فقط ترکیب دست های خاصی را به عنوان مجاز نشان می دهد، با هر چیز دیگری استثنا. تضاد آموزنده است: به استثنای قفسه های مارپیچ، قفسه های استوک معمولاً با هر چرخ دنده ای از همان ماژول جفت می شوند.

این استثنا همان نکته است. قفسه‌های مستقیم می‌بخشند - هر گونه خار پینیون ماژول سمت راست مشبک شود. قفسه‌های حلزونی به زاویه و عقربه مخالف نیاز دارند، و اگر به بخش‌ها متصل می‌شوید، "قفسه‌های گیج اتصال برای قفسه‌های مارپیچ باید دارای عقربه مخالف قفسه‌ها باشند."

توصیه عملی از این نتیجه می شود:

برای داشتن یک درایو بی‌صدا،-کم عکس‌العمل با طول عمر طولانی، پینیون و قفسه را از یک تامین‌کننده تهیه کنید. تحمل ها با دندان های مارپیچ بسیار مهم هستند.

همراه با یک نکته مرتبط که ارزش یادآوری دارد: واکنش متقابل از تعامل هر جزء در زنجیره ایجاد می شود. جفت کردن یک گیربکس-کم-با عقب ماندگی با یک پینیون بزرگ یا یک قفسه با کیفیت پایین تر، منطقی نیست.

یک قفسه مارپیچ واقعی چگونه به نظر می رسد

یک محدوده تولید معمولی باعث می‌شود بتن دانه‌بندی - 1045 فولاد، زاویه مارپیچ 19 درجه 31'42 اینچ به طول 1000 میلی‌متر باشد:

پینیون همسان با قفسه برای کنترل تحمل مش عرضه می شود

همان مواد، همان سختی، همان زاویه مارپیچ. تفاوت بین Q6 و Q10 کاملاً در این است که دندان ها پس از سخت شدن آسیاب شده اند یا خیر.

یادداشت های نصب که در هر دو صورت اعمال می شود

راهنمای نصب استاندارد:

"مقدار کمی از بک‌لش همیشه باید در توری دنده قفسه و پینیون وجود داشته باشد. سطح بک‌لش باید در نقطه‌ی بالایی از خط چرخش قفسه تنظیم شود، که حداقل مقدار عکس‌العمل را تنظیم می‌کند و از هر گونه اتصال در طول کل طول قفسه جلوگیری می‌کند."

با آبی کردن دندان‌های پینیون و دویدن آهسته از هر دو طرف، الگوی تماس را بررسی کنید. "الگوی تماس ایده آل می تواند بر روی خط زمین متمرکز شود و در عرض صورت گسترش یابد."

در محیط‌های کثیف، دندان‌ها را رو به پایین یا محافظ کنید تا از آلودگی جلوگیری شود.

خشک شدن امکان پذیر است، اما "دنده باید بزرگتر باشد تا ساییدگی و پارگی افزایش یافته را جبران کند، اما طول عمر کار نمی تواند تضمین شود."

در نصب و سطوح مبنا:

قفسه ها را با پین های رولپلاک ایمن کنید. قفسه مته و پایه به طور همزمان.

"خطوط گام قفسه ها با استفاده از سطح پایین به عنوان مبنا کنترل می شوند. اگر سطوح پایینی را ماشین کاری کنید، ممکن است دقت قفسه ها تحت تاثیر قرار گیرد."

"برای جلوگیری از مشکلات دقت دنده، عرض صورت را کاهش ندهید."

آخرین مورد زمانی ظاهر می شود که شخصی نیاز دارد یک قفسه را در یک جیب کمی باریک قرار دهد و تصمیم می گیرد که کناره را بچرخاند. - عرض صورت، ظرفیت بار است، و سطوح مبنا همان چیزی است که دقت از آن اندازه گیری می شود.

خلاصه تصمیم

قفسه مستقیم زمانی که:سرعت کمتر از 1 متر بر ثانیه، نویز نگران کننده نیست، یاتاقان های ساده و بدون بار محوری می خواهید، یا باید با پینیون های خار موجود جفت شوید.

قفسه حلزونی زمانی که:سرعت بالای 2 متر بر ثانیه، نویز مهم است، شما به حداکثر ظرفیت از یک اندازه قفسه معین نیاز دارید، یا می‌خواهید-طول‌های گرد برای ادغام تخت -ویاتاقان ها و گیربکس شما می توانند 0.355 × فوت نیروی رانش داشته باشند.

سوالات متداول

قفسه مارپیچ من چقدر نیروی محوری ایجاد می کند؟

حدود 0.355 × نیروی مماسی در زاویه استاندارد مارپیچ 19 درجه 31'42 اینچ، از Fa=Ft · tan. آن را در برابر درجه محوری محور خروجی گیربکس و ظرفیت باربری پینیون بررسی کنید.

آیا می توانم از یک پینیون مستقیم روی یک قفسه مارپیچ استفاده کنم؟

خیر. زوایای مارپیچ باید از نظر مقدار مطابقت داشته باشند و در دست مخالف باشند. مستقیم-روشن-مارپیچ باعث تماس لبه و شکست سریع می‌شود.

آیا قفسه های حلزونی گران تر هستند؟

در بیشتر موارد خود قفسه قیمت یکسانی دارد. هزینه اضافه شده در بلبرینگ ها و گیربکس که باید نیروی رانش را جذب کنند، فرو می رود.

چرا طول قفسه های حلزونی اعداد گرد هستند اما طول قفسه های مستقیم نه؟

طول قفسه مستقیم یک عدد صحیح از دندان ها ضربدر ماژول π × است، بنابراین روی مقادیری مانند 1005.31 میلی متر قرار می گیرد. قفسه های حلزونی دقیقاً به طول 500 یا 1000 میلی متر تولید می شوند.

آیا چرخ دنده های مارپیچ واکنش را کاهش می دهند؟

نه ذاتا، اما واکنش موثر تحت بار می تواند کمتر باشد زیرا دندان های بیشتری در تماس هستند. عکس‌العمل واقعی همچنان به فاصله مرکز و تراز نصب بستگی دارد.

فناوری گیربکس Tianjin OuNaiDa قفسه‌های دنده مستقیم و مارپیچ را با پینیون‌های همسان، برش داده شده یا زمین پس از سخت شدن عرضه می‌کند. خرید قفسه و پینیون از یک منبع از پشته تحمل-به بالا که باعث اکثر مشکلات توری مارپیچ می‌شود جلوگیری می‌کند - سرعت، بار و جهت خود را برای ما ارسال کنید و ما یک مجموعه مطابق را نقل قول می‌کنیم.