Fra klokker til dampturbiner, gir i forskjellige størrelser, store og små, er mye brukt i ulike produkter som mekaniske deler for overføring av kraft.Det sies at markedsstørrelsen på gir og girkomponenter i verden har nådd en billion yuan, og det er spådd at den vil fortsette å utvikle seg raskt i fremtiden sammen med utviklingen av industrien.
Gear er en slags reservedeler som er mye brukt i livet, enten det er luftfart, fraktebåt, bil og så videre.Når utstyret er designet og behandlet, kreves det imidlertid antall gir.Noen sier at hvis den er lavere enn 17 tenner, kan den ikke roteres., vet du hvorfor?
Så hvorfor 17?I stedet for andre tall?Når det gjelder 17, starter dette med bearbeidingsmetoden til utstyret, som vist i figuren under, er en mye brukt metode å bruke en kokeplate til å kutte.
Ved fremstilling av tannhjul på denne måten, når antall tenner er lite, oppstår det underskjæring som påvirker styrken til de produserte tannhjulene.Det som er underskjæring betyr at roten er kuttet...Legg merke til den røde boksen på bildet:
Så når kan underbud unngås?Svaret er denne 17 (når tilleggshøydekoeffisienten er 1 og trykkvinkelen er 20 grader).
For det første er grunnen til at girene kan rotere fordi et par gode transmisjonsforhold bør dannes mellom det øvre og det nedre giret.Først når forbindelsen mellom de to er på plass, kan driften være et stabilt forhold.For å ta evolvente tannhjul som et eksempel, kan to tannhjul bare spille sin rolle hvis de passer godt inn.Spesifikt er de delt inn i to typer: cylindriske tannhjul og spiralformede tannhjul.
For et standard cylindrisk tannhjul er koeffisienten til tilleggshøyden 1, og koeffisienten for tannhælhøyden er 1,25, og trykkvinkelen skal nå 20 grader.Når tannhjulet er behandlet, hvis tannbasen og verktøyet er som to tannhjul Samme.
Hvis antall tenner til embryoet er mindre enn en viss verdi, vil en del av roten til tannroten graves ut, som kalles underskjæring.Hvis underskjæringen er liten, vil det påvirke styrken og stabiliteten til giret.De 17 som er nevnt her er for gir.Hvis vi ikke snakker om arbeidseffektiviteten til girene, vil det fungere uansett hvor mange tenner det er.
I tillegg er 17 et primtall, det vil si at antallet overlappinger mellom en viss tann på et tannhjul og andre tannhjul er minst ved et visst antall omdreininger, og det vil ikke forbli på dette punktet i lang tid når kraften påføres.Gir er presisjonsinstrumenter.Selv om det vil være feil på hvert gir, er sannsynligheten for hjulakselslitasje ved 17 for stor, så hvis den er 17, vil det være greit i en kort periode, men det vil ikke fungere i lang tid.
Men her kommer problemet!Det er fortsatt mange gir med mindre enn 17 tenner på markedet, men de snur fortsatt bra, det er bilder og sannheten!
Noen nettbrukere påpekte at hvis du endrer prosesseringsmetoden, er det faktisk mulig å produsere standard evolvente gir med mindre enn 17 tenner.Et slikt gir er selvfølgelig også lett å sette seg fast (på grunn av girforstyrrelser finner jeg ikke bildet, vær så snill å bestemme deg), så det kan virkelig ikke snu.Det finnes også mange tilsvarende løsninger, og skiftegiret er det mest brukte (i lekmannstermer er det å flytte verktøyet bort ved skjæring), og det finnes også spiralformede tannhjul, sykloide tannhjul osv. Så er det pancykloiden. utstyr.
En annen nettbrukers synspunkt: Det ser ut til at alle tror for mye på bøker.Jeg vet ikke hvor mange som har studert gear på jobben grundig.I leksjonen om mekaniske prinsipper er det ingen grunnårsak til uvolvente tannhjul med mer enn 17 tenner.Utledningen av skjæring er basert på det faktum at toppfileten R på rakeflatet til stativverktøyet for bearbeiding av tannhjul er 0, men hvordan kan faktisk verktøy i industriell produksjon ikke ha noen R-vinkel?(Uten varmebehandling av R-vinkelverktøyet er den skarpe delens spenningskonsentrasjon lett å knekke, og den er lett å slite eller sprekke under bruk) og selv om verktøyet ikke har R-vinkel underskjæring, kan det hende at det maksimale antallet tenner ikke er 17 tenner, så 17 tenner brukes som underskjæringstilstand.Faktisk er det åpent for debatt!La oss ta en titt på bildene ovenfor.
Det kan ses av figuren at når giret maskineres med et verktøy med en R-vinkel på 0 på toppen av rakeflaten, endres ikke overgangskurven fra 15. tann til 18. tann nevneverdig, så hvorfor er det sa at den 17. tannen starter med en involutt rett tann?Hva med antall tenner som underskjærer?
Dette bildet må ha blitt tegnet av studenter med hovedfag i maskinteknikk med Fan Chengyi.Du kan se påvirkningen av R-vinkelen til verktøyet på underskjæringen til giret.
Den ekvidistante kurven til den lilla utvidede epicykloiden i rotdelen av bildet ovenfor er tannprofilen etter rotkutting.Hvor langt vil rotdelen av et tannhjul bli underskåret for å påvirke bruken?Dette bestemmes av den relative bevegelsen til tanntoppen på det andre giret og styrkereserven til tannroten til tannhjulet.Hvis tanntoppen på det sammenkoblede tannhjulet ikke går i inngrep med den underskårne delen, kan de to tannhjulene rotere normalt, (Merk: Underskjæringsdelen av den er en ikke-evolvent tannprofil, og sammenkoblingen av en involutt tannprofil og en ikke- involutt tannprofil er vanligvis ikke konjugert i tilfelle av en ikke-spesifikk design, det vil si å forstyrre).
Fra dette bildet kan det ses at inngrepslinjen til de to tannhjulene nettopp har tørket ut den maksimale diametersirkelen motsatt av overgangskurven til de to tannhjulene (Merk: den lilla delen er den evolvente tannprofilen, den gule delen er underskjæringen del, inngrepslinjen Det er umulig å gå inn under basissirkelen, fordi det ikke er noen evolvent under basissirkelen, og inngrepspunktene til de to tannhjulene i enhver posisjon er alle på denne linjen), det vil si at de to tannhjulene kan bare mesh normalt, selvfølgelig dette. Det er ikke tillatt i engineering, lengden på meshing-linjen er 142,2, denne verdien/grunnseksjonen = tilfeldighetsgrad.
Fra dette bildet kan det ses at inngrepslinjen til de to tannhjulene nettopp har tørket ut den maksimale diametersirkelen motsatt av overgangskurven til de to tannhjulene (Merk: den lilla delen er den evolvente tannprofilen, den gule delen er underskjæringen del, inngrepslinjen Det er umulig å gå inn under basissirkelen, fordi det ikke er noen evolvent under basissirkelen, og inngrepspunktene til de to tannhjulene i enhver posisjon er alle på denne linjen), det vil si at de to tannhjulene kan bare mesh normalt, selvfølgelig dette. Det er ikke tillatt i engineering, lengden på meshing-linjen er 142,2, denne verdien/grunnseksjonen = tilfeldighetsgrad.
Andre sa: For det første er innstillingen av dette spørsmålet feil.Gir med mindre enn 17 tenner vil ikke påvirke bruken (beskrivelsen av dette punktet i det første svaret er feil, og de tre betingelsene for riktig inngrep av tannhjul har ingenting å gjøre med antall tenner), men 17 tenner i en viss I noen spesifikke tilfeller vil det være upraktisk å behandle, her er mer for å supplere litt kunnskap om gir.
La meg snakke om involutten først, involutten er den mest brukte typen tannhjulsprofil.Så hvorfor en involutt?Hva er forskjellen mellom denne linjen og rett linje og bue?Som vist i figuren under, er det et evolvent (her er det bare en halv tann evolvent)
For å si det med ett ord, er involutten å anta en rett linje og et fast punkt på den, når den rette linjen ruller langs en sirkel, banen til det faste punktet.Dens fordeler er åpenbare når to involutter griper inn i hverandre, som vist i figuren nedenfor.
Når de to hjulene roterer, er virkningsretningen til kraften ved kontaktpunktet (som M , M' ) alltid på den samme rette linjen, og denne rette linjen holdes vinkelrett på de to evolventformede kontaktflatene (tangentplanene) ).På grunn av vertikaliteten vil de ikke være "glidning" og "friksjon" mellom dem, noe som objektivt reduserer friksjonskraften til girnettet, noe som ikke bare kan forbedre effektiviteten, men også forlenge levetiden til giret.
Selvfølgelig, som den mest brukte formen for tannprofil – involute, er det ikke vårt eneste valg.
Foruten å "underskjære", som ingeniører, må vi ikke bare vurdere om det er gjennomførbart på det teoretiske nivået og om effekten er god, men enda viktigere må vi finne en måte å få de teoretiske tingene til å komme frem, som innebærer materialvalg , produksjon, presisjon, testing osv. Og så videre.
De vanligste behandlingsmetodene for tannhjul er generelt delt inn i formingsmetode og vifteformingsmetode.Formingsmetoden er å kutte ut tannformen direkte ved å produsere et verktøy som tilsvarer formen på gapet mellom tennene.Dette inkluderer vanligvis freser, sommerfuglslipeskiver, etc.;Fan Cheng-metoden sammenligner Komplisert, du kan forstå at to tannhjul er i inngrep, hvorav det ene er veldig hardt (kniv), og det andre er fortsatt i en grov tilstand.Meshing-prosessen beveger seg gradvis fra en lang avstand til en normal meshing-tilstand.I denne prosessen produseres nye gir ved middels kutting.Hvis du er interessert, kan du finne "Principles of Mechanics" for å lære i detalj.
Fancheng-metoden er mye brukt, men når antallet tannhjul er lite, vil skjæringspunktet mellom tilleggslinjen til verktøyet og inngrepslinjen overskride inngrepsgrensepunktet til det kuttede giret, og roten til utstyret som skal behandles vil være over Cutting, fordi den underskårne delen overskrider inngrepsgrensepunktet, påvirker det ikke den normale inngrepet til tannhjulene, men ulempen er at det svekker styrken på tennene.Når slike gir brukes i tunge anledninger som girkasser, er det lett å knekke tannhjulet.Bildet viser modellen av 2-matrisen 8-tanns gir etter normal bearbeiding (med underskjæring).
Og 17 er grensen for antall tenner beregnet under utstyrsstandarden i vårt land.Tannhjulet med antall tenner mindre enn 17 vil fremstå som et "underskjæringsfenomen" når det normalt behandles med Fancheng-metoden.På dette tidspunktet må prosesseringsmetoden justeres, for eksempel forskyvning, som vist i figuren 2-matris 8-tanns tannhjul maskinert for indeksering (liten underskjæring).
Selvfølgelig er mye av innholdet som er beskrevet her ikke uttømmende.Det er mange flere interessante deler i maskinen, og det er flere problemer med å produsere disse delene i engineering.Interesserte lesere ønsker kanskje å være mer oppmerksomme.
Konklusjon: De 17 tennene kommer fra prosesseringsmetoden, og det avhenger også av prosesseringsmetoden.Hvis bearbeidingsmetoden til tannhjulet erstattes eller forbedres, for eksempel formingsmetode og forskyvningsbehandling (her spesifikt refererer til det sylindriske tannhjulet), vil underskjæringsfenomenet ikke oppstå, og det er ikke noe problem med grenseantallet på 17 tenner.
