Kāpēc zobratiem nevar būt mazāk par 17 zobiem, ko darīt, ja to trūkst?
Gear ir plaši izmantota rezerves daļa ikdienas dzīvē neatkarīgi no tā, vai to izmanto aviācijā, kravas kuģos, automašīnās utt. Taču, projektējot un apstrādājot pārnesumus, ir prasības attiecībā uz pārnesumu skaitu. Daži cilvēki saka, ka, ja tas ir mazāks par 17 zobiem, tas nevar griezties, savukārt citi apgalvo, ka tas nav pareizi. Visur ir zobrati ar mazāk nekā 17 zobiem, un ikviena apgalvojums ir pareizs. Vai Tu zini kapēc?
Kāpēc tas ir 17? Un ne citi skaitļi? Kas attiecas uz 17, tas sākas ar zobratu apstrādes metodi, kā parādīts attēlā zemāk. Viena plaši izmantota metode ir griešanai izmantot plīts virsmu.
Šādā veidā izgatavojot zobratus, kad zobu skaits ir mazs, notiks sakņu griešana, kas ietekmēs izgatavoto zobratu izturību. Kas ir sakņu griešana, tas nozīmē, ka sakne ir nogriezta... Pievērsiet uzmanību sarkanajam lodziņam attēlā:
Kad krustošanās punkts starp zobrata zoba galu un saķeres līniju pārsniedz griežamā zobrata saķeres robežpunktu, tiek nogriezta daļa no griežamā zobrata zoba saknes evolūcijas zoba profila, ko sauc par sakni. griešana.
Tātad, kādos apstākļos var izvairīties no sakņu griešanas? Atbilde ir 17 (kad zoba augšdaļas augstuma koeficients ir 1 un spiediena leņķis ir 20 grādi).
Pirmkārt, pārnesums var griezties, jo starp augšējo un apakšējo pārnesumu ir jāveido labas transmisijas attiecības. Tikai tad, kad ir izveidots savienojums starp abiem, tā darbība var būt vienmērīga. Kā piemēru ņemot evolūcijas zobratus, tikai tad, ja divi zobrati labi sakrīt, tie var pildīt savu lomu, ko var iedalīt divos veidos: cilindriski cilindriskie zobrati un spirālveida cilindriskie zobrati.
Standarta zobrata zobrata koeficients ir viens zoba augšdaļas augstumam un 1,25 zoba papēža augstumam, un tā spiediena leņķim jāsasniedz 20 grādi. Apstrādājot zobratus, ja starp zoba sagatavi un instrumentu ir divi zobrati, tas izskatīsies kā divi zobrati.
Ja zobu skaits embrijā ir mazāks par noteiktu vērtību, tiks izrakta daļa no zoba saknes, ko sauc par sakņu griešanu. Ja saknes griešana ir pārāk maza, tas ietekmēs zobrata izturību un stabilitāti. Šeit minētie 17 ir paredzēti zobratiem. Ja nerunājam par zobratu darba efektivitāti, tie darbosies un darbosies neatkarīgi no zobu skaita.
Turklāt 17 ir pirmskaitlis, kas nozīmē, ka vienam zobrata zobam ir vismazākais sakritību skaits ar citu pārnesumu pie noteikta apgriezienu skaita, tāpēc, pakļaujot spēku, tas šajā punktā ilgstoši nepaliks. Zobrati pieder pie precīzijas instrumentiem. Lai gan kļūdas var rasties katrā pārnesumā, ass nodiluma iespējamība, ko izraisa 17, ir pārāk augsta. Tāpēc, ja ir 17, ir pareizi kādu laiku pārvietoties īstermiņā, bet ne ilgtermiņā.
Bet šeit rodas problēma! Tirgū joprojām ir daudz zobratu ar mazāk nekā 17 zobiem, kuri joprojām labi griežas. Ir bildes un patiesības!
Daži interneta lietotāji norādīja, ka patiesībā, ja tiek izmantota cita apstrādes metode, ir iespējams izgatavot standarta evolucionāros zobratus ar mazāk nekā 17 zobiem. Protams, arī šādi zobrati ļoti viegli iestrēgst, tos lietojot (pārnesumu traucējumu dēļ attēls nav atrodams, lūdzu rūpīgi padomājiet), tāpēc tie tiešām nevar griezties. Ir arī daudz atbilstošu risinājumu, starp kuriem visbiežāk tiek izmantots modificētais zobrats (plašā valodā runājot, griešanas laikā griezējinstruments tiek nedaudz attālināts), un var būt arī spirālveida zobrati, cikloidālie zobrati utt. Vēl viena lieta ir cikloidālais pārnesums.
Vēl viens interneta lietotāja viedoklis: Šķiet, ka cilvēki joprojām pārāk daudz tic grāmatām. Nezinu, cik cilvēku savā darbā ir pamatīgi pētījuši zobratus. Mehānisko principu ietvaros principa atvasināšana, ka evolūcijas zobrati ar vairāk nekā 17 zobiem neizraisa sakņu griešanu, balstās uz faktu, ka zobratu apstrādes zobrata instrumenta priekšējās griešanas virsmas augšējā daļa R ir { {1}}. Tomēr patiesībā kā rūpnieciskās ražošanas instrumentiem var nebūt R leņķa? Termiskā apstrāde griezējinstrumentiem bez R-leņķa ir pakļauta spriedzes koncentrācijai un plaisāšanai asās daļās, kas lietošanas laikā var izraisīt nodilumu vai plaisāšanu. Turklāt, pat ja instrumentam nav R-leņķa sakņu griešanas, maksimālais zobu skaits, kas var rasties, nedrīkst būt 17 zobi. Tāpēc apgalvojums, ka 17 zobi ir sakņu griešanas nosacījums, faktiski ir diskutējams! Apskatīsim augstāk redzamos attēlus.
No diagrammas redzams, ka zoba saknes pārejas līknē no 15 līdz 18 zobiem nav būtisku izmaiņu, apstrādājot zobratus ar instrumentu, kura augšējais R leņķis ir 0 uz grābekļa virsmas. Tātad, kāpēc tiek teikts, ka 17 zobi ir to zobu skaits, kuriem sāk griezt saknes kā evolūcijas taisnus zobus?
Šo attēlu noteikti ir zīmējuši mašīnbūves specialitātes studenti, izmantojot zobratu ģeneratoru, un ir redzams, ka instrumenta R leņķa izmērs ietekmē zobrata saknes griešanu.
Violetā paplašinātā epicikloīda vienādā attālumā esošā līkne pie zoba saknes iepriekš redzamajā attēlā ir zoba profils pēc sakņu griešanas. Cik lielā mērā zobrata sakne tiks nogriezta un ietekmēs tā izmantošanu? To nosaka cita zobrata zoba gala relatīvā kustība un zobrata zoba saknes spēka rezerve. Ja pārī savienotā zobrata zoba gals nesakrīt ar saknes nogriezto daļu, tad šie divi zobrati var griezties normāli.
No šī grafika var redzēt, ka šo divu zobratu savienojuma līnijas tikai berzē pret abu zobratu pārejas līknes maksimālā diametra apli (piezīme: purpursarkanā daļa ir evolūcijas zoba profils, dzeltenā daļa ir saknes griezums daļu, un savienojuma līnija nevar nonākt zem pamata apļa, jo zem pamata apļa nav evolūcijas, un abu zobratu savienojuma punkti jebkurā pozīcijā atrodas uz šīs līnijas), kas nozīmē, ka šie divi zobrati var vienkārši savienoties normāli, Protams, inženierzinātnēs tas nav atļauts. Savienojuma līnijas garums ir 142,2, un šī vērtība/bāzes mezgls=pārklājas.
Daži cilvēki arī saka, ka šis jautājums ir nepareizs. Pārnesums ar mazāk nekā 17 zobiem neietekmēs tā lietošanu (šī punkta apraksts pirmajā atbildē ir nepareizs, un trīs nosacījumi pareizai zobratu savienošanai nav saistīti ar zobu skaitu). Tomēr 17 zobi var radīt neērtības apstrādē noteiktās īpašās situācijās. Šeit tiks pievienota plašāka informācija par zobratiem.
Vispirms parunāsim par evolūciju, kas ir visplašāk izmantotais zobrata zobu profila veids. Tātad, kāpēc tas ir involute? Kāda ir atšķirība starp šo līniju un taisnām līnijām un lokiem? Kā parādīts attēlā zemāk, tas ir evolūcija (šeit ir tikai puszoba evolūcija).
Citiem vārdiem sakot, evolūcija ir trajektorija, ko virza fiksēts līnijas punkts, tai ripojot pa apli. Tā priekšrocības ir acīmredzamas, kā parādīts nākamajā attēlā, kad divas evolūcijas sakrīt viena ar otru.
Kad divi riteņi griežas, spēka virziens, kas iedarbojas uz saskares punktu (piemēram, M, M'), vienmēr atrodas uz vienas taisnes, un šī taisne ir perpendikulāra divu evolūcijas līniju saskares virsmai (sekcijai). Pateicoties tās perpendikularitātei, starp tām nebūs "slīdēšanas" vai "berzes", kas objektīvi samazina zobratu savilkšanas berzes spēku, ne tikai uzlabojot efektivitāti, bet arī pagarinot zobrata kalpošanas laiku.
Protams, kā visplašāk izmantotā zobu profila forma - involute, tā nav mūsu vienīgā izvēle.
Runājot par "sakņu griešanu", mums kā inženieriem ir ne tikai jādomā, vai teorētiskais līmenis ir iespējams un efekts ir labs, bet vēl svarīgāk ir jāatrod veidi, kā izklāstīt teorētiskās lietas, kas ietver materiālu izvēli, ražošanu, precizitāte, testēšana un citi aspekti.
Parasti izmantotās zobratu apstrādes metodes parasti iedala formēšanas metodēs un veidņu metodēs. Formēšanas metode attiecas uz tiešu zoba formas griešanu, izgatavojot instrumentu, kas atbilst spraugas formai starp zobiem, kas parasti ietver frēzes, tauriņu slīpripas utt.; Savienošanas metode ir diezgan sarežģīta, ko var saprast kā divu zobratu savienošanu, no kuriem viens ir ļoti ciets (griezējinstruments), bet otrs joprojām ir neapstrādātā stāvoklī. Savienošanas process pakāpeniski pāriet no attāluma uz parasto samezglojuma stāvokli, un šajā procesā griešana rada jaunus pārnesumus. Ieinteresētās personas var atsaukties uz "Mehāniskajiem principiem", lai uzzinātu par konkrētu apmācību.
Standartmetodes izmantošana ir ļoti izplatīta, taču, ja zobratu zobu skaits ir mazs, krustpunkts starp instrumenta zoba augšējo līniju un saķeres līniju radīsies, pārsniedzot zobrata savienojuma robežpunktu. griezt. Šajā laikā apstrādājamā zobrata sakne tiks pārgriezta pārāk daudz. Tā kā nogrieztā daļa pārsniedz saķeres robežpunktu, tas neietekmē zobrata parasto savienošanu, taču tā trūkums ir tas, ka tā vājina zobrata zobu izturību, ja šādus zobratus izmanto lielas slodzes situācijās, piemēram, transmisijās. , tie ir pakļauti zobu lūzumam, kā parādīts attēlā 2-režīma 8-zobu zobrata modelim pēc normālas apstrādes (ar sakņu griešanu).
Un 17 ir ierobežojošais zobu skaits, kas aprēķināts saskaņā ar zobratu standartu Ķīnā. Zobiem, kuriem ir mazāk par 17 zobiem, parastās apstrādes laikā, izmantojot ģeneratīvo metodi, būs "sakņu griešanas" parādība. Šobrīd ir jāpielāgo apstrādes metode, piemēram, pārvietošana, kā parādīts attēlā 2-režīmam 8-zobu zobratam (mazas saknes griešanai) ar pārvietošanas apstrādi.
Protams, liela daļa šeit aprakstītā satura nav visaptveroša. Mašīnā ir arī daudz interesantāku detaļu, un arī šo detaļu izgatavošana inženierzinātnēs saskaras ar lielākām problēmām. Ieinteresētie lasītāji var vēlēties pievērst lielāku uzmanību.
Secinājums: 17 zobi nāk no apstrādes metodes un ir atkarīgi arī no apstrādes metodes. Ja zobrata apstrādes metode tiek nomainīta vai uzlabota, piemēram, formēšanas metode vai pārvietošanas apstrāde (jo īpaši attiecas uz cilindriskiem zobratiem), nepastāvēs zemāka samazināšanās parādība un nebūs ierobežots 17 zobu skaits.
Turklāt no šī jautājuma un tā atbildes var redzēt, ka mehāniskās disciplīnas īpašība ir augstā teorijas un prakses integrācijas pakāpe.
Viedoklis no Mehāniskās hidrauliskās foruma: Pirmkārt, apgalvojums, ka zobrati nevar griezties ar mazāk nekā 17 zobiem, ir nepareizs. Tālāk mēs īsumā iepazīstināsim ar to, kā tiek iegūts skaitlis 17 zobi.
Pārnesums attiecas uz mehānisku komponentu uz riteņa loka, kas nepārtraukti savienojas ar zobratiem, lai pārraidītu kustību un jaudu. Zobu profils var būt evolūcijas, lokveida utt., un evolūcijas zobrati tiek plaši izmantoti.
Evolucionārie zobrati tiek iedalīti cilindriskajos zobratos/spirālveida cilindriskajos zobratos utt. Standarta cilindriskajos zobratos zobratu augšdaļas augstuma koeficients ir 1, zoba saknes augstuma koeficients ir 1,25 un spiediena leņķis ir 20 grādi. Apstrādājot zobratus, parasti tiek izmantota ģeneratīvā metode, kas nozīmē, ka griezējinstrumenta un zobrata sagataves kustība apstrādes laikā ir kā savienojuma zobratu pāris. Standarta zobratu apstrādei, ja zobu skaits ir mazāks par noteiktu vērtību, zobrata sagataves saknē tiks izrakta daļa no evolūcijas profila, ko sauc par sakņu griešanu. Kā parādīts attēlā pa kreisi, sakņu griešana nopietni ietekmēs pārnesuma transmisijas izturību un gludumu. Minimālā vērtība bez sakņu griešanas ir 2 * 1/sin (20) ^ 2 (1 ir zoba augšdaļas augstuma koeficients un 20 ir spiediena leņķis).
Šeit minētie 17 zobi ir paredzēti standarta cilindriskiem zobratiem, un mums ir daudz veidu, kā izvairīties no zemapgriešanas, piemēram, pārnesumu pārvietošana, kas nozīmē, ka instruments atrodas prom no riteņa sagataves griešanās centra vai tā tuvumā. Lai izvairītos no apakšas, ir jāizvēlas atrasties prom no kontūras rotācijas centra. Kā parādīts attēlā pa labi, visa evolūcijas kontūrlīnija atkal parādās.
Pēc zobrata pārveidošanas zobrats var atkal griezties, to neietekmējot, un ar atbilstošu modifikāciju var griezties arī 5-zoba zobrats.
Faktiski spirālveida zobrati var arī izvairīties no zobratu samazinājuma vai samazināt minimālo zoba vērtību, pie kuras notiek zemāks samazinājums.
Tiek aprēķināts skaitlis 17. Nav tā, ka daži 17 zobrati nevar griezties, bet, ja ir mazāk par 17 zobiem, zobrata apstrādes laikā ir viegli nogriezt daļu zobrata saknes ar apstrādāto klīrensa līniju, ko sauc par sakņu griešanu, izraisot samazināšanos. pārnesuma stiprumā. Kas attiecas uz to, kā to aprēķināt, tā ir pilnībā matemātiska problēma. Atsaucoties uz iepriekš minēto formulu, saspiešanas leņķis a=20 grādi un minimālais zobu skaits, kuriem negriež saknes, ir 17.
Netizen viedoklis: vai zobratu skaits var būt mazāks par 17, ir jāapsver jautājums. Standarta zobratiem zobu skaits tiešām nevar būt mazāks par 17, kāpēc. Jo, kad zobu skaits ir mazāks par 17, zobrats tiks samazināts.
Tā sauktā sakņu griešana attiecas uz zoba saknes evolūcijas zoba profila nogriešanu, griežot zobus ar ģeneratīvo metodi, pārāk daudz griezējinstrumenta zoba gala iegriežot zobrata zoba saknē noteiktos apstākļos.
ģenerēšanas metode
Ģeneratīvā metode (pazīstama arī kā ģeneratīvā metode) ir zobratu apstrādes metode, izmantojot ģeometrijas apvalka principu. Pēc divu pārnesumu evolūcijas zoba profila un dzenošā riteņa leņķiskā ātruma w1 noteikšanas piedziņas riteņa leņķisko ātrumu w2 var iegūt, savienojot abus zobu profilus, un i12=w1/w{{4 }}konstanta vērtība. Tā kā, savienojot divus zobu profilus, divi slīpuma apļi tiek tīri velmēti. Tīrā 1. soļa apļa velšanas procesā uz 2. soļa apļa 1. zobrata zoba profils ieņems virkni relatīvu pozīciju attiecībā pret 2. zobratu, un šīs relatīvo pozīciju sērijas apvalks ir 2. zobrata zoba profils. Proti, kad abi soļa apļi tiek tīri velmēti, abus evolūcijas zobu profilus var uzskatīt par savstarpēji aptverošām līnijām.
Sakņu griešanas parādība
Saknes griešanas iemesls: kad instrumenta zoba rievas līnijas un saķeres līnijas krustošanās punkts pārsniedz saķeres robežpunktu N1 un instruments turpina kustēties no pozīcijas II, daļa no jau nogrieztā evolūcijas zoba profila saknē tiek noņemta. nogriezt.
Sakņu griešanas sekas: zobrati ar smagu sakņu griešanu, no vienas puses, vājina zobu lieces izturību; No otras puses, tas samazinās pārnesumu transmisijas piemērotību, kas ir ļoti kaitīga transmisijai. Saknes griešanas iemesls: kad instrumenta zoba rievas līnijas un saķeres līnijas krustošanās punkts pārsniedz saķeres robežpunktu N1 un instruments turpina kustēties no pozīcijas II, daļa no jau nogrieztā evolūcijas zoba profila saknē tiek noņemta. nogriezt.
Nestandarta zobratiem ir pieļaujams mazāk nekā 17 zobi.
