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 giginya diperlukan. Ada orang kata kalau lebih rendah dari 17 batang gigi tak boleh berpusing dan ada yang kata salah. Gear di bawah 17 gigi banyak. Sebenarnya, semua kenyataan ini betul. Adakah peminat emas tahu mengapa? Dialu-alukan untuk meninggalkan mesej untuk berbincang.
Mengapa bilangan gigi 17?
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:
gambar
Apabila titik persilangan bahagian atas gigi gear dan garisan siratan melebihi titik siratan had gear potong, sebahagian daripada profil gigi involute akar gigi gear potong dipotong. Fenomena ini dipanggil undercutting.
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.
Jika 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 apabila memotong), dan terdapat juga gear heliks, gear sikloid, 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 R atas muka rake alat rak untuk gear pemprosesan ialah 0, tetapi sebenarnya, bagaimanakah alatan 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!
Ia boleh dilihat daripada 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 dikatakan bahawa gigi ke-17 bermula dengan gigi lurus berinvolusi? Bagaimana pula dengan bilangan gigi yang dipotong?
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, nilai/bahagian asas ini=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 menjalin 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).
gambar
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.
gambar
Apabila 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 "slip" 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 "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 itu 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 gigi 2-mati 8-selepas pemprosesan biasa (dengan undercut).
gambar
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 dilaraskan, seperti anjakan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2-mati 8-gear gigi yang dimesin untuk pengindeksan (potongan kecil kecil).
gambar
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 projek. Peminat emas 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.
Di samping itu, daripada soalan ini dan jawapannya, kita dapat melihat ciri disiplin mekanikal - tahap integrasi teori dan amalan yang tinggi.
Pandangan netizen: Pertama sekali, adalah tidak betul untuk mengatakan bahawa gear dengan kurang daripada 17 gigi tidak boleh berputar. Mari kita perkenalkan secara ringkas bagaimana bilangan 17 gigi datang.
gambar
Gear merujuk kepada elemen mekanikal dengan gear pada rim yang terus bercantum untuk menghantar gerakan dan kuasa. Profil gigi gear mempunyai bentuk involute, bentuk arka, dsb., dan gear involute digunakan secara meluas.
Gear involute dibahagikan kepada gear spur/gear spur heliks, dsb. Untuk gear spur standard, pekali ketinggian tambahan ialah 1, pekali ketinggian dedendum ialah 1.25, dan sudut tekanan ialah 20 darjah . Kaedah membentuk kipas secara amnya digunakan dalam pemesinan gear, iaitu pergerakan alat dan gear kosong semasa pemesinan adalah seperti sepasang gear yang bercantum antara satu sama lain. Untuk pemprosesan gear standard, jika bilangan gigi kurang daripada nilai tertentu, sebahagian daripada profil involute pada akar kosong gigi akan digali keluar, yang dipanggil undercutting, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kiri di bawah, undercutting akan serius. menjejaskan kekuatan dan penghantaran gear Kekakuan, nilai minimum tanpa pemotongan adalah 2*1/sin(20)^2 (1 ialah pekali ketinggian tambahan, 20 ialah sudut tekanan).
17 gigi di sini adalah untuk gear taji standard. Kami mempunyai banyak cara untuk mengelakkan pemotongan terkecil, seperti anjakan gear, iaitu, alat itu jauh dari atau dekat dengan pusat putaran kosong roda. Di sini, untuk mengelakkan pemotongan kecil, kita perlu memilih Jauh dari pusat putaran kontur, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kanan di bawah, adakah garisan kontur involute lengkap keluar semula?
gambar
Selepas gear dialihkan, gear boleh berputar semula tanpa terjejas, dan gear dengan 5 gigi juga boleh berputar melalui anjakan yang betul.
Malah, gear heliks juga boleh mengelakkan pemotongan gear, atau mengurangkan nilai gigi minimum untuk pemotongan rendah berlaku.
gambar
Nombor 17 dikira. Ia tidak bermakna bahawa sebilangan kecil 17 gear tidak boleh berputar, tetapi jika terdapat kurang daripada 17 gigi, adalah mudah untuk memotong sebahagian daripada akar gear dengan garisan jarak mesin semasa pemprosesan gear, iaitu pemotongan kecil, terhasil. dalam kekuatan gear yang lemah. Bagi cara mengira, ia adalah masalah matematik sepenuhnya. Merujuk kepada formula di atas, sudut menguli ialah =20 darjah dan bilangan minimum gigi tanpa pemotongan adalah 17.
Pandangan netizen: Sama ada bilangan gigi gear boleh kurang daripada 17 adalah soalan yang patut dipertimbangkan. Untuk gear standard, bilangan gigi tidak boleh kurang daripada 17, kenapa? Kerana apabila bilangan gigi kurang daripada 17, gear akan undercut.
Apa yang dipanggil undercut bermaksud bahawa dalam keadaan tertentu, dalam keadaan tertentu, bahagian atas gigi alat memotong terlalu banyak ke akar gigi gear, dan memotong sebahagian daripada profil gigi involute akar gigi.
gambar
Fan Chengfa dan Undercut
gambar
Peminat Chengfa
Kaedah Fancheng (atau dipanggil kaedah penjanaan) ialah kaedah pemesinan gear menggunakan prinsip sampul dalam geometri. Selepas profil gigi involute bagi kedua-dua gear dan halaju sudut w1 roda pemanduan diberikan, halaju sudut w2 roda yang dipacu boleh diperolehi melalui jaringan dua profil gigi, dan i12=w1/ w2=nilai tetap. Kerana dalam penyambungan dua profil gigi, kedua-dua bulatan padang melakukan gulingan tulen, dan semasa proses guling tulen bulatan padang 1 pada bulatan padang 2, profil gigi gear 1 akan menduduki satu siri kedudukan relatif berkenaan dengan gear. 2, dan siri kedudukan relatif Sampul surat ialah profil gigi gear 2, iaitu, apabila dua bulatan padang berada dalam gelek tulen, kedua-dua profil gigi involute boleh dianggap sebagai sampul surat bersama.
Melemahkan
Sebab pemotongan kecil: Apabila titik persilangan garis tambahan alat dan garis jerat melebihi titik had jerat N1, dan alat terus bergerak dari kedudukan II, bahagian profil gigi involute yang telah dipotong pada akar dipotong. dimatikan.
Akibat pemotongan rendah: gear dengan pemotongan rendah yang serius akan melemahkan kekuatan lenturan gigi gear di satu pihak; sebaliknya, ia akan mengurangkan kesesuaian transmisi gear, yang sangat tidak menguntungkan untuk transmisi. Sebab pemotongan kecil: Apabila titik persilangan garis tambahan alat dan garis jerat melebihi titik had jerat N1, dan alat terus bergerak dari kedudukan II, bahagian profil gigi involute yang telah dipotong pada akar dipotong. dimatikan.
Untuk gear bukan standard, kurang daripada 17 gigi adalah baik.
