Daripada jam tangan kepada turbin stim, gear pelbagai saiz, besar dan kecil, digunakan secara meluas dalam pelbagai produk sebagai bahagian mekanikal untuk menghantar kuasa.Dikatakan bahawa saiz pasaran gear dan komponen gear di dunia telah mencecah satu trilion yuan, dan ia diramalkan akan terus berkembang pesat pada masa hadapan seiring dengan perkembangan industri.
Gear adalah sejenis alat ganti yang digunakan secara meluas dalam kehidupan, sama ada penerbangan, pengangkut barang, kereta dan sebagainya.Walau bagaimanapun, apabila gear direka bentuk dan diproses, bilangan gear diperlukan.Ada orang kata kalau bawah 17 batang tak boleh diputar., kamu tahu kenapa?
Jadi kenapa 17?Daripada nombor lain?Bagi 17, ini bermula dengan kaedah pemprosesan gear, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, kaedah yang digunakan secara meluas ialah menggunakan hob untuk memotong.
Apabila membuat gear dengan cara ini, apabila bilangan gigi kecil, pemotongan kecil berlaku, yang menjejaskan kekuatan gear yang dikeluarkan.Apa yang undercutting bermakna akar telah dipotong...Perhatikan kotak merah dalam gambar:
Jadi bila undercutting boleh dielakkan?Jawapannya ialah 17 (apabila pekali ketinggian tambahan ialah 1 dan sudut tekanan ialah 20 darjah).
Pertama sekali, sebab mengapa gear boleh berputar adalah kerana sepasang hubungan transmisi yang baik harus dibentuk antara gear atas dan gear bawah.Hanya apabila sambungan antara kedua-duanya ada, operasinya boleh menjadi hubungan yang stabil.Mengambil gear involute sebagai contoh, dua gear hanya boleh memainkan peranannya jika ia bercantum dengan baik.Secara khusus, mereka dibahagikan kepada dua jenis: gear taji dan gear heliks.
Untuk gear taji standard, pekali ketinggian tambahan ialah 1, dan pekali ketinggian tumit gigi ialah 1.25, dan sudut tekanannya harus mencapai 20 darjah.Apabila gear diproses, jika tapak gigi dan alat itu seperti dua gear Sama.
Sekiranya bilangan gigi embrio kurang daripada nilai tertentu, sebahagian daripada akar akar gigi akan digali, yang dipanggil pemotongan bawah.Sekiranya pemotongan kecil kecil, ia akan menjejaskan kekuatan dan kestabilan gear.17 yang disebutkan di sini adalah untuk gear.Jika kita tidak bercakap tentang kecekapan kerja gear, ia akan berfungsi tidak kira berapa banyak gigi yang ada.
Di samping itu, 17 ialah nombor perdana, iaitu, bilangan pertindihan antara gigi tertentu sesuatu gear dan gear lain adalah paling sedikit pada bilangan pusingan tertentu, dan ia tidak akan kekal pada titik ini untuk masa yang lama. apabila daya dikenakan.Gear adalah instrumen ketepatan.Walaupun akan berlaku ralat pada setiap gear, kebarangkalian kehausan aci roda pada 17 adalah terlalu tinggi, jadi jika 17, ia akan baik untuk jangka masa yang singkat, tetapi ia tidak akan berfungsi untuk masa yang lama.
Tetapi inilah masalahnya!Masih terdapat banyak gear dengan kurang daripada 17 gigi di pasaran, tetapi mereka masih berputar dengan baik, ada gambar dan kebenaran!
Beberapa netizen menegaskan bahawa, sebenarnya, jika anda menukar kaedah pemprosesan, adalah mungkin untuk mengeluarkan gear involute standard dengan kurang daripada 17 gigi.Sudah tentu gear sebegini juga mudah tersangkut (akibat gangguan gear, saya tidak dapat mencari gambar, sila buat keputusan), jadi ia benar-benar tidak boleh berpusing.Terdapat juga banyak penyelesaian yang sepadan, dan gear beralih adalah yang paling biasa digunakan (dalam istilah orang awam, ia adalah untuk mengalihkan alat semasa memotong), dan terdapat juga gear heliks, gear sikloidal, dll. Kemudian terdapat pancycloid gear.
Satu lagi pandangan netizen: Semua orang nampaknya terlalu percaya pada buku.Saya tidak tahu berapa ramai orang yang telah mengkaji gear dengan teliti di tempat kerja.Dalam pelajaran prinsip mekanikal, tiada punca bagi gear taji involute dengan lebih daripada 17 gigi.Terbitan pemotongan adalah berdasarkan fakta bahawa fillet atas R muka rake alat rak untuk pemprosesan gear adalah 0, tetapi sebenarnya, bagaimanakah alat dalam pengeluaran perindustrian tidak mempunyai sudut R?(Tanpa rawatan haba alat sudut R, kepekatan tegasan bahagian yang tajam mudah retak, dan mudah dipakai atau retak semasa digunakan) dan walaupun alat tidak mempunyai potongan sudut R, bilangan gigi maksimum mungkin tidak 17 gigi, jadi 17 gigi digunakan sebagai keadaan undercut.Malah, ia terbuka untuk dibahaskan!Jom kita tengok gambar-gambar di atas.
Dapat dilihat dari rajah bahawa apabila gear dimesin dengan alat dengan sudut R 0 di bahagian atas muka rake, lengkung peralihan dari gigi ke-15 ke gigi ke-18 tidak berubah dengan ketara, jadi mengapa ia? mengatakan bahawa gigi ke-17 bermula dengan gigi lurus berinvolusi?Bagaimana pula dengan bilangan gigi yang dipotong?
Gambar ini mesti dilukis oleh pelajar jurusan kejuruteraan mekanikal bersama Fan Chengyi.Anda boleh melihat pengaruh sudut R alat pada potongan bawah gear.
Lengkung sama jarak epicycloid lanjutan ungu di bahagian akar gambar di atas ialah profil gigi selepas pemotongan akar.Sejauh manakah bahagian akar gear akan dikurangkan untuk menjejaskan penggunaannya?Ini ditentukan oleh pergerakan relatif bahagian atas gigi gear lain dan rizab kekuatan akar gigi gear.Jika bahagian atas gigi pada gear mengawan tidak bercantum dengan bahagian undercut, kedua-dua gear boleh berputar secara normal, (Nota: Bahagian Undercut daripadanya ialah profil gigi bukan involute, dan jalinan profil gigi involute dan bukan- profil gigi involute biasanya tidak terkonjugasi dalam kes reka bentuk tidak khusus, iaitu, untuk mengganggu).
Dari gambar ini, dapat dilihat bahawa garis meshing kedua-dua gear baru sahaja mengelap bulatan diameter maksimum bertentangan dengan lengkung peralihan kedua-dua gear (Nota: bahagian ungu adalah profil gigi involute, bahagian kuning adalah potongan bawah. bahagian, garisan jalinan Tidak mustahil untuk masuk ke bawah bulatan asas, kerana tidak ada involute di bawah bulatan asas, dan titik jalinan kedua-dua gear di mana-mana kedudukan semuanya berada pada garisan ini), iaitu, kedua-dua gear boleh hanya mesh biasa, sudah tentu ini Ia tidak dibenarkan dalam kejuruteraan, panjang garis meshing ialah 142.2, ini nilai / bahagian asas = darjah kebetulan.
Dari gambar ini, dapat dilihat bahawa garis meshing kedua-dua gear baru sahaja mengelap bulatan diameter maksimum bertentangan dengan lengkung peralihan kedua-dua gear (Nota: bahagian ungu adalah profil gigi involute, bahagian kuning adalah potongan bawah. bahagian, garisan jalinan Tidak mustahil untuk masuk ke bawah bulatan asas, kerana tidak ada involute di bawah bulatan asas, dan titik jalinan kedua-dua gear di mana-mana kedudukan semuanya berada pada garisan ini), iaitu, kedua-dua gear boleh hanya mesh biasa, sudah tentu ini Ia tidak dibenarkan dalam kejuruteraan, panjang garis meshing ialah 142.2, ini nilai / bahagian asas = darjah kebetulan.
Yang lain berkata: Pertama sekali, penetapan soalan ini adalah salah.Gear dengan kurang daripada 17 gigi tidak akan menjejaskan penggunaan (huraian titik ini dalam jawapan pertama adalah salah, dan tiga syarat untuk menyatukan gear yang betul tidak ada kaitan dengan bilangan gigi), tetapi 17 gigi dalam satu tertentu Dalam beberapa kes tertentu, ia akan menyusahkan untuk diproses, berikut adalah lebih untuk menambah pengetahuan tentang gear.
Biar saya bercakap tentang involute dahulu, involute ialah jenis profil gigi gear yang paling banyak digunakan.Jadi mengapa involute?Apakah perbezaan antara garis ini dengan garis lurus dan lengkok?Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, ia adalah involute (di sini hanya terdapat separuh gigi involute)
Untuk meletakkannya dalam satu perkataan, involute adalah untuk menganggap garis lurus dan titik tetap di atasnya, apabila garis lurus bergolek di sepanjang bulatan, trajektori titik tetap.Faedahnya jelas apabila dua involutes bercantum antara satu sama lain, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Apabila kedua-dua roda berputar, arah tindakan daya pada titik sentuhan (seperti M , M' ) sentiasa pada garis lurus yang sama, dan garis lurus ini dikekalkan berserenjang dengan dua permukaan sentuhan berbentuk involute (satah tangen ).Oleh kerana menegak, mereka Tidak akan ada "gelincir" dan "geseran" di antara mereka, yang secara objektif mengurangkan daya geseran mesh gear, yang bukan sahaja dapat meningkatkan kecekapan, tetapi juga memanjangkan hayat gear.
Sudah tentu, sebagai bentuk profil gigi yang paling banyak digunakan - involute, ia bukan satu-satunya pilihan kami.
Selain daripada "undercutting", sebagai jurutera, kita bukan sahaja perlu mempertimbangkan sama ada ia boleh dilaksanakan pada peringkat teori dan sama ada kesannya adalah baik, tetapi yang lebih penting, kita mesti mencari jalan untuk membuat perkara-perkara teori keluar, yang melibatkan pemilihan bahan. , pembuatan, ketepatan, ujian, dsb. Dan sebagainya.
Kaedah pemprosesan yang biasa digunakan untuk gear secara amnya dibahagikan kepada kaedah membentuk dan kaedah membentuk kipas.Kaedah pembentukan adalah dengan memotong secara langsung bentuk gigi dengan menghasilkan alat yang sepadan dengan bentuk jurang antara gigi.Ini secara amnya termasuk pemotong pengilangan, roda pengisar rama-rama, dsb.;Kaedah Fan Cheng membandingkan Rumit, anda boleh memahami bahawa dua gear sedang meshing, satu daripadanya sangat keras (pisau), dan satu lagi masih dalam keadaan kasar.Proses meshing secara beransur-ansur bergerak dari jarak jauh ke keadaan meshing biasa.Dalam proses ini Gear baru dihasilkan dengan pemotongan sederhana.Jika anda berminat, anda boleh mencari "Prinsip Mekanik" untuk belajar secara terperinci.
Kaedah Fancheng digunakan secara meluas, tetapi apabila bilangan gigi gear kecil, titik persilangan garis addendum alat dan garis meshing akan melebihi titik had meshing gear potong, dan akar gear yang akan diproses akan menjadi lebih Cutting, kerana bahagian undercut melebihi titik had meshing, ia tidak menjejaskan jaringan biasa gear, tetapi kelemahannya ialah ia melemahkan kekuatan gigi.Apabila gear tersebut digunakan dalam keadaan tugas berat seperti kotak gear, gigi gear mudah patah.Gambar menunjukkan model gear 2-mati 8 gigi selepas pemprosesan biasa (dengan undercut).
Dan 17 adalah bilangan had gigi yang dikira di bawah standard gear negara kita.Gear dengan bilangan gigi kurang daripada 17 akan muncul "fenomena undercutting" apabila ia biasanya diproses dengan kaedah Fancheng.Pada masa ini, kaedah pemprosesan mesti diselaraskan, seperti anjakan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2-mati 8-gigi gear dimesin untuk pengindeksan (potongan kecil kecil).
Sudah tentu, banyak kandungan yang diterangkan di sini tidak menyeluruh.Terdapat banyak lagi bahagian yang menarik dalam mesin, dan terdapat lebih banyak masalah dalam pembuatan bahagian ini dalam kejuruteraan.Pembaca yang berminat mungkin ingin memberi perhatian lebih.
Kesimpulan: 17 gigi itu berasal dari kaedah pemprosesan, dan ia juga bergantung kepada kaedah pemprosesan.Jika kaedah pemprosesan gear diganti atau diperbaiki, seperti kaedah membentuk dan pemprosesan anjakan (di sini secara khusus merujuk kepada gear spur), fenomena undercut tidak akan berlaku, dan Tiada masalah dengan bilangan had 17 gigi.
