Kan het aantal tanden op een versnelling minder dan 17 zijn?

Versnellingen zijn een breed gebruikt type onderdeel in het dagelijkse leven, of het nu gaat om luchtvaart, vrachtschepen, automobielen enzovoort. Toch zijn er bij het ontwerpen en verwerken van versnellingen eisen aan het aantal tanden. Sommigen beweren dat versnellingen met minder dan 17 tanden niet kunnen draaien, terwijl anderen opmerken dat er veel versnellingen met minder dan 17 tanden zijn die correct functioneren. Eigenlijk hebben beide uitspraken gelijk. Weet jij waarom?

Waarom is het aantal tanden 17?

Waarom juist 17 en geen ander getal? Wat het nummer 17 betreft, heeft dit te maken met de methode van tandwielproductie. Zoals in de onderstaande figuur te zien is, wordt er vaak een methode gebruikt waarbij een hob gebruikt wordt om te snijden.

Wanneer het aantal tanden klein is, treedt een fenomeen op dat undercutting wordt genoemd, wat invloed heeft op de sterkte van het geproduceerde tandwiel. Wat is undercutting? Het betekent dat de wortel wordt afgesneden. Let op het rode vakje in de figuur:

Wanneer de kruising van het tandpunt van het tandwiel en de voerlijn het limietpunt van de verweving van het gesneden tandwiel overschrijdt, wordt een deel van de involutovorm van de tandwortel van het tandwiel verwijderd. Dit fenomeen heet undercutting.

In welke omstandigheden kan undercutting worden voorkomen? Het antwoord ligt in het nummer 17, wat overeenkomt met een tandhoogtecoëfficiënt van 1 en een drukhoek van 20 graden. Ten eerste, tandwheels kunnen draaien omdat de bovenste en onderste tandwielen een goede transmissierelatie moeten vormen. Alleen wanneer de verbinding tussen beide goed is, kan er een stabiele relatie in de werking zijn. Neem bijvoorbeeld involventandwielen: een goede inmeshing tussen de twee tandwielen laat hun functie zien, wat in twee typen wordt verdeeld: rechte cilinder tandwielen en schuine cilinder tandwielen. De standaard rechte tandwiel heeft een tandpunt hoogtecoëfficiënt van 1, een tandwortel hoogtecoëfficiënt van 1,25 en een drukhoek van 20 graden Bij tandwielverwerking, als het tandwielblank en het gereedschap net twee tandwielen zijn. Als het aantal tanden van het blank minder is dan een specifieke waarde, zal de wortel van de tand worden uitgegraven, wat onderkanting wordt genoemd. Als de onderkanting te klein is, beïnvloedt dit de sterkte en stabiliteit van het tandwiel. Het hier genoemde 17 geldt voor tandwielen. Als we het niet hebben over de werk-efficiëntie van het tandwiel, maakt het niet uit hoeveel tanden het heeft, het zal werken en kan opereren. Bovendien is 17 een priemgetal, wat betekent dat de samenval van een tandwiel tand en een andere tandwiel tand in een bepaald aantal cirkels minimaal is, en de kracht zal niet lang op hetzelfde punt blijven. Tandwielen zijn precisie-instrumenten, hoewel er op elk tandwiel fouten zullen zijn, maar de kans op asverslijting veroorzaakt door 17 is echt te groot, dus als het 17 is, kan het kort bewegen, maar het kan niet langdurig. Het probleem doet zich echter voor! Er zijn nog steeds veel tandwielen op de markt met minder dan 17 tanden, en ze blijven goed functioneren, zoals afgebeeld in foto's.

Sommige internetsurfers hebben echter opgemerkt dat het mogelijk is om standaard involute tandwielen met minder dan 17 tanden te produceren door de productiemethode aan te passen. Natuurlijk raken dergelijke tandwielen ook gemakkelijk vast (vanwege tandwielinterferentie, geen foto gevonden, alstublieft voorstellen), en op deze manier kan het echt niet bewegen. Er zijn ook veel bijbehorende oplossingen; excentrische tandwielen worden het meest gebruikt (wat grofweg neerkomt op een klein verschuiven van het gereedschap tijdens het snijden), en er zijn ook schruinigtandenwielen, cycloïdische tandwielen, enzovoort. Er bestaat ook een universeel cycloïdisch tandwiel.

Een andere netizens standpunt: Het lijkt erop dat iedereen nog steeds te veel in boeken gelooft, en ik weet niet hoeveel mensen ingewikkeld de tandwielen in hun werk hebben bestudeerd. De afleiding van de tandwielen van de tandwielen die groter zijn dan 17 in de mechanische beginselgang om geen ondersnijden te veroorzaken, is gebaseerd op de bovenste hoek R van de voorkant van de rek van het versnellingssnijgereedschap die 0 is. Hoe kunnen de gereedschappen in de industriële productie geen R-hoek hebben? (Zonder de R-hoek is het gereedschap scherp en de spanning geconcentreerd, gemakkelijk te barsten tijdens warmtebehandeling en gemakkelijk te slijten of te barsten tijdens gebruik). En zelfs als het gereedschap geen R-hoek heeft, is het maximale aantal tanden waar ondersnijden plaatsvindt niet noodzakelijkerwijs 17 tanden, dus de stelling dat 17 tanden de voorwaarde zijn voor ondersnijden is eigenlijk open voor discussie! Laten we eens naar een paar foto's kijken.

Uit de figuur kan worden gezien dat bij het gebruik van een werktuig met de bovenhoek R van het voorste snijvlak gelijk aan 0 om tandwiel te verwerken, er geen duidelijke verandering is in de wortelovergangscurve van 15 tanden tot 18 tanden. Dus waarom is 17 tanden het aantal tanden waarbij involute rechte tanden beginnen met onderkanting?

Ik denk dat deze figuur, die het concept illustreert, bekend moet zijn bij mechanica-studenten die een tandwielgenerator hebben gebruikt. Het blijkt dat de grootte van de R-hoek van het werktuig invloed heeft op de onderkanting van het tandwiel.

De paarse uitgebreide buitenste epitrochoïde curve van het tandwortelgedeelte in de figuur is de tandprofiellijn na het ondersnijden van de tandwortel. In hoeverre zal de onderschatting van de tandwortel van een vistuig van invloed zijn op het gebruik ervan? Dit wordt bepaald door de relatieve beweging van een andere tandenstift en de sterktereserve van de tandenstift. Als de tandspits van het paringsband niet aansluit bij het ondergesneden deel, kunnen deze twee tandwielen normaal draaien (Opmerking: het ondergesneden deel is een niet-involuit tandprofiel. Het verweven van een niet-involuit tandprofiel met een niet-involut tandprofiel onder niet-bijzondere ontwerpprofielen is meestal niet-conjugueel, dat wil zeggen dat het zal interfereren).

Uit deze figuur kan worden afgeleid dat de meshlijn van deze twee tandwielen net tegen de cirkel met de maximale diameter aan wrijft, die overeenkomt met de overgangskromme van de twee tandwielen (Opmerking: Het paarse deel is het involute tandprofiel, het gele deel is het ondercut-deel, en de meshlijn kan niet onder de basis-cirkel komen, omdat er geen involute lijn onder de basis-cirkel bestaat. Het meshpunt van de twee tandwielen in elke positie ligt op deze lijn), dat wil zeggen, deze twee tandwielen kunnen net normaal meshen. Natuurlijk is dit in de techniek niet toegestaan, de lengte van de meshlijn is 142,2, en deze waarde \/ basispitch = overlapverhouding.

Sommige mensen zeggen ook: Ten eerste, de voorwaarde van deze vraag is verkeerd. Het aantal tanden minder dan 17 zal de gebruiksgemak niet beïnvloeden (de beschrijving van dit punt in het eerste antwoord is fout, de drie voorwaarden voor correct in elkaar passende tandwielen hebben geen relatie met het aantal tanden), maar 17 tanden kunnen onder specifieke omstandigheden enige ongemakken veroorzaken bij verwerking. Hieronder volgt meer informatie over tandwielen.

Ten eerste, laten we het hebben over de evolventekromme. De evolventekromme is het meest gebruikte type tandprofiel voor tandwielen. Dus waarom is het een evolventekromme? Wat is het verschil tussen deze lijn en een rechte lijn of een boog? Zoals in de onderstaande figuur te zien is, is het een halve tand evolventekromme.

De evolventekromme kan in één zin worden beschreven als de trajectorie van een vast punt op een rechte lijn wanneer die lijn langs een cirkel rolt. Het voordeel is duidelijk. Wanneer twee evolventekrommen in elkaar passen, zoals in de onderstaande figuur.

Wanneer de twee wielen draaien, is de richting van de kracht in het contactpunt (zoals M, M') altijd op dezelfde rechte lijn, en deze lijn staat loodrecht op het contactoppervlak (sectie) van de twee involutenvormen. Omdat het loodrecht staat, komt er geen "verschieten" of "wrijving" tussen hen, wat objectief de wrijving tijdens het tandwielvermogen vermindert, niet alleen efficiëntie verbeterend maar ook het leven van het tandwiel verlengt.

Natuurlijk, als het meest breed gebrukte type tandprofiel - de involutecurve, is het niet onze enige keuze.

Laten we het nog eens hebben over "onderkanting". Als ingenieurs moeten we niet alleen overwegen of het haalbaar is op theoretisch niveau en of de uitkomst goed is, maar belangrijker nog, moeten we manieren vinden om de theoretische dingen toe te passen, wat betrokken is bij materiaalselectie, productie, precisie, testen en andere fasen.

De gemeenschappelijke verwerkingsmethoden voor tandwielen zijn in het algemeen onderverdeeld in vormmethode en productiemethode. De vormmethode is het rechtstreeks uitsnijden van de tandvorm met een gereedschap dat overeenkomt met de vorm van de spleet tussen de tanden. Dit omvat over het algemeen freesmachines, vlinderfreeswielen, enz.; de generatiemethode is complexer, die kan worden begrepen als twee tandwielen met een mes, een tandwiel is zeer hard (gereedschap) en de andere is nog steeds in de lege staat. Het proces van het messen is dat het ver uit elkaar is en geleidelijk naar de normale messen staat gaat, waarbij de nieuwe vis wordt gesneden. Als u geïnteresseerd bent, kunt u "Mechanisch beginsel" vinden voor specifieke studie.

De generatiemethode wordt veel gebruikt, maar wanneer het werktuig minder tanden heeft, zal de tandtoplijn van het gereedschap en de maasketting de grensmaasketting van het te snijden werktuig overschrijden en zal de wortel van het te bewerken werktuig op dit moment overmatig worden verwijderd. Aangezien het ondergesneden deel het grenspunt van het mes overschrijdt, heeft dit geen invloed op het normale mes van het vistuig, maar het nadeel is dat het de sterkte van het vistuig verzwakt. Deze tandwielen zijn bij gebruik in zware lading, zoals bij tandwielkasten, gevoelig voor tandbreuk, zoals in de onderstaande figuur wordt weergegeven.

En 17 is het limiet aantal tanden berekend volgens de versnellingsbanden standaard in ons land. Bij tandwielen met minder dan 17 tanden zal het "ondersnijfenomeen" optreden wanneer deze normaal met de generatiemethode worden verwerkt, en op dit moment moet de verwerkingsmethode worden aangepast, zoals verschuiven, zoals in de onderstaande figuur wordt weergegeven.

Natuurlijk is de hier beschreven inhoud niet volledig, en er zijn veel meer interessante onderdelen in de mechanica. Er zijn ook meer problemen bij de vervaardiging van deze onderdelen in de techniek. Wie interesse heeft in goudpoeder, kan beter meer aandacht besteden.

Conclusie: Het aantal tanden 17 is afhankelijk van de verwerkingsmethode en ook van de verwerkingsmethode. Als u de tandwielverwerkingsmethode verandert of verbetert, zoals de vormmethode, de schakelverwerking (hier wordt specifiek verwezen naar cilindrische tandwielverwerkingen met rechte tanden), zal er geen ondersnijden optreden en zal er geen limiet zijn voor het aantal tanden 17.

Bovendien kan uit deze vraag en de antwoorden ervan worden gezien dat een kenmerk van de mechanische discipline de hoge combinatie van theorie en praktijk is.

Het standpunt van de netizens: Ten eerste is de stelling dat tandwielen met minder dan 17 tanden niet kunnen draaien onjuist. Laten we kort vertellen hoe het getal 17 is ontstaan.

Geren zijn mechanische onderdelen met tanden aan de rand die continu met elkaar verbonden zijn om beweging en kracht over te brengen. De tandprofielen van tandwielen omvatten involute, cirkelvormige boog, enz., en involute tandwielen worden vaker gebruikt.

Involuit tandwielen zijn onderverdeeld in rechtgezwezen cilindrische tandwielen/helicale cilindrische tandwielen, enz. Voor standaard rechtgezwezen cilindrische tandwielen is de tandpunthoogtecoëfficiënt 1, de tandwortelhoogtecoëfficiënt 1,25, en de drukhoek Bij de verwerking van tandwielen wordt in het algemeen gebruik gemaakt van de generatiemethode, d.w.z. de beweging van het gereedschap en de tandblank tijdens de verwerking is als een paar mesgietwielen. Bij standaardverwerking van tandwielen wordt, indien het aantal tanden minder is dan een bepaalde specifieke waarde, het involute curveprofiel aan de wortel van de tandvlek afgesneden, wat ondersnijden wordt genoemd, zoals in de onderstaande linkerfiguur wordt weergegeven. Een onderverlaging van de prijs zal de sterkte van de tandwiel en de gladheid van de transmissie ernstig beïnvloeden. Deze niet-opkomende ondersnijden minimumwaarde is 2 * 1/sin ((20) ^ 2 (1 is de tandpunt hoogte coëfficiënt, 20 is de drukhoek).

Het aantal tanden 17 is voor standaard cilinderige tandwielen met rechte tanden. We hebben veel manieren om ondersnijden te voorkomen, zoals versnellingsverschuiving, dat wil zeggen het werktuig van of dicht bij het middelpunt van de tandvlek rotatie verplaatsen. Hier, om ondersnijden te voorkomen, is het noodzakelijk om te kiezen om weg te gaan van het contourcentrum van de rotatie, zoals weergegeven in de rechterfiguur hieronder, en het volledige involute curve profiel komt weer naar buiten.

Na het schakelen van de versnellingen kan de versnellingen zonder dat dit iets doet. Zoals hierboven is aangetoond, kan een tandwiel met 5 tanden ook draaien door een passende versnelling. In feite kunnen spiraalvormige tandwielen ook ondersnijden vermijden of het minimumaantal tanden verminderen wanneer ondersnijden optreedt.

t Hij heeft nummer 17 berekend. Het is niet zo dat tandwielen met minder dan 17 tanden niet kunnen draaien, maar als er minder dan 17 tanden zijn, is het gemakkelijk om een deel van de involute curve bij de wortel van het tandwiel te snijden tijdens de tandwielverwerking, dat wil zeggen ondersnijden, waardoor de sterkte van het Wat betreft hoe het te berekenen, het is volledig een wiskundig probleem, verwijzen naar de formule hierboven, met de messing hoek a = 20 graden, het minimum aantal tanden dat niet ondersnijden voorkomt is 17.

Het standpunt van een netizens: Of het aantal tandjes minder dan 17 kan zijn, is een vraag die de moeite waard is om te overwegen. Bij standaardversnellingen mag het aantal tanden niet minder zijn dan 17. - Waarom? - Ik weet het niet. Omdat wanneer het aantal tanden minder is dan 17, de tandwiel een ondersnijfenomeen zal hebben.

Bij de zogenaamde ondersnijden wordt verwezen naar de toestand waarin de tandpuntlijn van het gereedschap onder bepaalde omstandigheden tijdens het snijden van een tandwiel met de generatiemethode te veel in de wortel van het tandwiel snijden en een deel van het involute curveprofiel bij de wortel van het

Generatiemethode

De generatiemethode (ook bekend als de ontwikkelingsmethode) is een versnellingsbewerkingstechniek die gebruik maakt van het omhulselprincipe uit de meetkunde. Na het geven van de involute tandprofielen en de hoek snelheid w1 van het aandrijfsysteem kan de hoek snelheid w2 van het aangedreven tandsysteem worden verkregen door het messen van de twee tandprofielen, waarbij de versnellingsverhouding i12 = w1/w2 een constante waarde is. Dit komt omdat de twee toonkringen tijdens het messen van de twee tandprofielen puur rollen. Aangezien de toonhoogtecirkel 1 uitsluitend op de toonhoogtecirkel 2 rolt, zal het tandprofiel van versnelling 1 een reeks relatieve posities in verband met versnelling 2 innemen en is de omtrek van deze relatieve posities het tandprofiel van versnelling 2. Met andere woorden, tijdens de zuivere rollen van de twee toonhoogte cirkels kunnen de twee ingekapte tandprofielen als omhulsels van elkaar worden beschouwd.

Onderverkoopfenomeen

De oorzaak van ondersnijden: wanneer de snijlijn van de tandpuntlijn van het gereedschap en de meslijn het mesgrenspunt N1 overschrijden en het gereedschap zich verder uit de positie II beweegt, wordt een deel van het invalueerde tandprofiel dat reeds aan de wortel is bewerkt, wegges

De gevolgen van ondersnijden: een tandwiel met een ernstige ondersnijden verzwakt enerzijds de buigkracht van de tanden, anderzijds vermindert de transmissie van de tandwiel, wat zeer ongunstig is voor de transmissie. De oorzaak van ondersnijden: wanneer de snijlijn van de tandpuntlijn van het gereedschap en de meslijn het mesgrenspunt N1 overschrijden en het gereedschap zich verder uit de positie II beweegt, wordt een deel van het invalueerde tandprofiel dat reeds aan de wortel is bewerkt, wegges

Voor niet-standaard tandwielen is het aanvaardbaar dat er minder dan 17 tanden zijn.

Wat is uw mening? Laat een reactie achter en deel het.