Gears. Mehanizem in vrste orodij

Zobniki so zelo razširjeni v industrijskih enotah in gospodinjskih aparatih. Delujejo kot vmesna povezava med virom rotacijsko-translacijskega gibanja in vozliščem, ki deluje kot končni potrošnik te energije. Poleg tega se prenosna moč lahko izračuna kot zanemarljive enote (urni mehanizmi in. T merilni instrumenti) napora (turbine elektrarne).

Načini prenosa gibanja

Motor, ki proizvaja energijo, in končna enota, ki jo porablja, se pogosto razlikujejo po značilnostih, kot so hitrost vrtenja, moč, kot uporabe sile. Poleg tega se lahko uporabi en vir rotacijske energije za istočasno aktiviranje več različnih vozlišč ali agregatov. Za zagotovitev dostave navora v takih razmerah so potrebni vmesni moduli, ki bi to silo prenesli z minimalnimi izgubami.

Če zaradi takšne porazdelitve ali transformacije postanejo vrtljaji pogonske gredi večji od vrtljajev sledilca, je običajno govoriti o reduktorju. V tem primeru se izguba hitrosti kompenzira s povečanjem obremenitve gnane osi in povečanjem moči porabniškega vozlišča. V primeru, da se končno ugotovi povečanje števila vrtljajev, se bo takšen prenos povečal. V skladu s tem bo to spremljalo zmanjšanje sile na pogonsko gred.

Značilnosti orodja

Pasni pogon predvideva prisotnost vmesne povezave med jermenicami na povezanih gredih - fleksibilnem pasu. Mehanizem zobnikov pri takšni povezavi je označen z navzočnostjo na površini delov, ki se spajajo z zobmi gonila. So identični po profilu in velikosti.

Glava zobnika kolesa se vklopi s ponavljajočo se votlino na prestavi. Ko se pogonska gred vrti, se gnana gred zavrti v nasprotno smer. Med njimi je konstrukcijsko zagotovljena najmanjša možna vrzel, ki zagotavlja drsenje, toplotno raztezanje in mazivo za preprečevanje zastojev. V tem primeru se vodilni del parnega mehanizma imenuje kolo, pogonski del pa prestavo.

V jermenskem pogonu je ravnina vpetja traku z jermenico vsaj ena tretjina oboda. Pri zobniškem mehanizmu med pogonskim kolesom in pogonskim orodjem je obremenitev en par zob. Kolesa in zobniki na gredi so običajno nameščeni na ključnem spoju.

Koristi

Zobniki so zelo razširjeni. So trpežni in zanesljivi v delovanju, pri tem pa upoštevajo sprejemljive ravni obremenitve in ustrezno raven storitev. Kompaktni mehanizem zagotavlja visoko učinkovitost in se lahko uporablja za širok razpon sprememb hitrosti.

Prisotnost zob zobnikov vam omogoča, da dosežete konstantnost prestavnih razmerij med sosednjima gredi zaradi pomanjkanja možnosti njihovega zdrsa. V tem primeru obremenitev gredi ne presega dovoljenih mej.

Slabosti

Zobniki imajo številne značilnosti, ki jih je mogoče pripisati njihovim pomanjkljivostim. V smislu delovanja - tak mehanizem ustvarja hrup pri visokih hitrostih vrtenja. Ne more se prožno odzivati ​​na spreminjajoče se obremenitve, saj je togo strukturo s fino nastavitvijo.

Tehnološko je to težava pri izdelavi parov zobnikov. Za to vrsto orodja je potrebna večja natančnost, saj so zobje mrežni z nenehno spreminjajočo se napetostjo. V takih pogojih je možno poškodovanje materiala zaradi utrujenosti.

To se zgodi, ko so dovoljene obremenitve presežene. Zobje lahko delno ali popolnoma zlomijo. Odcepni fragmenti pridejo v mehanizem, poškodujejo sosednja mesta za parjenje, kar vodi do motenja in odpovedi celotnega vozlišča.

Pogledi

Najbolj razširjena orodna orodja. Uporablja se v vozlih in mehanizmih z vzporedno razporeditvijo gredi. S svojimi konstrukcijskimi značilnostmi razlikujejo zobe z ravnim, poševnim in šivarskim profilom.

Za sekajoče gredi uporabite črv, spiralni valjasti prenosnik in za sečišče - stožčasto. Zobnik zobate letve in zobnik je drugačen, saj se orodje v splošnem dvojnem mehanizmu nadomesti z obdelovalno ravnino. Hkrati se na njem izrežejo zobje, ki so identični v profilu kolesa. Na koncu rotacijsko gibanje pretvorjene v translacijske.

Prav tako delite orodje na hitrosti vrtenja: nizke hitrosti, srednje in visoke hitrosti. Po naročilu so razdeljeni na moč in kinematiko (ne prenašata pomembne moči). Poleg tega se lahko zobniki razvrstijo glede na prestavno razmerje, mobilnost osi (navadne in planetarne), število stopinj, natančnost gonila (12 razredov), način izdelave. Oblika profila zoba je lahko evolventna, cikloidna, temeljna, krožna.

Uporaba

Vse vrste orodij se pogosto uporabljajo v različnih panogah industrijske proizvodnje. Letna proizvodnja različnih kolesnih dvojic v milijonih. Področje njihove uporabe je tako obsežno, da redka naprava, mehanizem ali agregat, ki pri svojem delu uporablja rotacijsko gibanje, ne vključuje nobene vrste zobatega gibljivega spoja.

Spur gear se uporablja za pretvorbo rotacijskega gibanja z zmanjšanjem ali poviševalnim faktorjem. Primeri: motorji z notranjim zgorevanjem, menjalniki v železniškem voznem parku, strojna orodja, vrtanje, metalurški, rudarski in vsi tipi industrij.

Konusno gonilo se v manjši meri uporablja zaradi zapletenosti procesa izdelave kolesnih dvojic. Uporablja se v kompleksnih in kombiniranih mehanizmih, kjer je rotacijsko gibanje s spremenljivimi koti in spremembami obremenitve. Posebni menjalniki običajno uporabljajo stožčasta gonila. Primeri: pogonske osi avtomobilov, kmetijska mehanizacija, lokomotive, kolesni trakovi transporterjev, pogoni različnih industrijskih naprav.

Cilindrični zobniki

Najpogosteje se uporabljajo, saj je tehnologija izdelave kolesnih dvojic sorazmerno preprosta in dobro razvita. Spur gear se uporablja za prenos navora med jaški, ki se nahajajo v vzporednih ravninah. Razlikujejo se v obliki zob: z neposredno razporeditvijo, poševno in šivro. V redkih primerih, ko so gredi križane in manjše obremenitve, se uporabi profil vijaka.

Najpogosteje uporabljamo ravne zobe. Uporabljajo se za prenos navora z malo ali povprečno obremenitvijo, kot tudi v primerih, ko je treba med obratovanjem pomakniti kolesa vzdolž osi osi. Poševni zobje za gladkost. Uporabljajo se za odgovorne mehanizme in pri povišanih obremenitvah. Za profil Chevron (dve vrsti poševnih zob na robovih, razporejenih v obliki božičnega drevesa) je značilno visoko ravnotežje aksialnih premičnih sil, ki so pomanjkljivost vijačnih pnevmatik.

Spur zobniki so lahko odprti ali zaprti. V slednjem primeru se zobje enega od koles ne nahajajo na zunanji, temveč na notranji površini kroga.

Zobnik

V pogojih, ko je treba navor iz vira do porabne enote dostaviti s kotnim premikom, uporabite sekajoče gredi. Njihove osi so najpogosteje pod kotom 90 stopinj. V takih primerih se običajno uporabljajo stožčasti zobniki.

To se imenuje tako zaradi oblikovnih značilnosti parov orodij. Imajo obliko rezanega stožca in se parijo s stranskimi ravninami, na katerih se izrezujejo zobje. V profilu so višje pri dnu in se zmanjšujejo proti vrhu.

Obročno orodje je lahko ravno, tangencialno ali ukrivljeno rezanje. Če je vzdolž profila izdelan v obliki spiralne spirale in poleg križišča tudi gredi imajo aksialni premik, potem se to stožčasto orodje imenuje hipoidno. Ima nemoteno delovanje in nizko raven hrupa, vendar ima povečano nagnjenost k zastoju, zato je poseben maziva.

V primerjavi s cilindričnimi zobniki lahko stožčasti zobniki zagotavljajo le 85% svoje nosilnosti. Glede na tehnologijo izdelave in montaže so najbolj kompleksni. Vendar pa je zmožnost prenosa navora z kotnim premikom nepogrešljiva v kompleksnih sklopih in mehanizmih.

Stojalo in jermen

Kadar je potrebno rotacijsko gibanje pretvoriti v translacijsko ali obratno, se eno od koles nadomesti z ravnino z rezanimi zobmi. Stojalo je enostavno izdelati in namestiti, zanesljive in dobre obremenitvene lastnosti. Uporablja se v obdelovalnih strojih in pri pogonih, kjer se uporablja premik naprej: stroji za rezanje, transporterji z alternativnim pogonom.

Gonilni jermen je hibridni model, ki vključuje pozitivne lastnosti obeh tipov. Zanj je značilna konstantnost prestavnega razmerja zaradi pomanjkanja zdrsa. Tiho delovanje pri visokih hitrostih in obremenitvah se doseže z uporabo fleksibilnih jeder. Pogosto se uporablja v elektromotornih pogonih.

Na par škripcev sklopa enote in na elastičnem pasu, na njihovem priključku, so identični zobje v profilu. Menjalnik ne deluje po načelu trenja, ampak uporablja gonilo. Hkrati pa na eni strani ni potrebe po močni napetosti med jermenicami in natančno nastavitvijo, po drugi strani pa mazanje med spojenimi kovinskimi deli.

Material

Zobniki morajo biti zanesljivi pri robotih pri različnih hitrostih in obremenitvah, trdnosti zob, odpornosti proti obrabi in odpornosti proti lepljenju. Jeklo se uporablja kot osnovni material za pnevmatike. Lahko se toplotno obdeluje ali vsebuje zlitinske dodatke in nečistoče. Lito železo lahko deluje kot material za mehanizme za majhne hitrosti z velikimi dimenzijami in odprto konstrukcijo.

Da bi preprečili lepljenje parnih koles, so izdelani iz materiala različne moči. Če se za kolo in orodje uporablja visokoogljično jeklo, se uporabljajo različne stopnje toplotne obdelave. Uporablja se tudi bron, medenina, kaprolon, tekstolit, plastika in formaldehid.

Proizvodnja

Prazne pare kolesnih zobnikov se lahko izdelajo z ulivanjem ali žigosanjem. V prihodnosti so podvrženi dodatni obdelavi in ​​rezanju zob. Uporabite za to ploščo in obliko prstov brusne plošče.

Zobniški mehanizem koničnega tipa ni mogoče izdelati z metodo končnega rezanja z mlinom ali brušenjem, saj profil štrlin in vdolbin ni konstanten. To je mogoče storiti le na začetni stopnji groblja. Nadaljnje izpopolnjevanje se izvede na strojih v procesu teka z gonilom. Če želite to narediti, uporabite par materiala visoke trdnosti kolesa, ki ponavlja glavni profil. Deluje kot rezalno orodje.

Ogljikova jekla so utrjena, ogljevljena, nitrirana ali cianirana. Pri nekritičnih komponentah se lahko toplotna obdelava izvede po rezanju zob. Visoko natančni parni kolesi zahtevajo dodatno fino brušenje ali tek.

Storitev

Med normalnim delovanjem, mehanizem deluje brezhibno, proces pa spremlja monotono zmerno hrupnost. Prisotnost tujih zvokov in neenakomerno vrtenje kažejo na obrabo površin zanka ali na kršitev nastavitve.

Med vzdrževanjem med inšpekcijskim pregledom preverite, ali ni razpok, zlom ali zrno. Posebno pozornost je treba posvetiti pravilni uporabi kolesnih dvojic in odsotnosti vrzeli. Med delovanjem se preveri izsekavanje obraza in nadzorujejo torne površine.

Pravilnost gonila je določena z nanašanjem barve na zobe. Pred sušenjem se gredi večkrat obrnejo in preverijo mesta stika med delovnimi površinami. Oblika tiskanja (mora biti v obliki elipse) določa celotno stanje prenosa.

Bodite pozorni na točke dotika. Biti morajo približno na srednjem delu višine zoba. Madež barve naj zavzame 70 - 80% dolžine. Nastavitev se v bistvu zniža na povečanje ali zmanjšanje debeline tesnil pod ležaji.

Glede na vrsto montaže lahko mazanje odprtega mehanizma poteka občasno ročno s plastičnim materialom. Pri zaprtih konstrukcijah jo je treba opraviti s pršenjem ali potapljanjem dela krošnje rotorja v mazano kopel.

Parametri prestavljanja

Za karakterizacijo zobniškega mehanizma se določijo premeri igrišča in glavnega kroga, sredinska razdalja in možni premik gredi. Odnos števila zob pogonskih in pogonskih koles določa prestavno razmerje. Temelji na izvirnih podatkih, ki omogočajo izračun hitrosti za par zobnikov.

Zobniško kolo Prenos je sprva označen s številom zob in modulom. Standardizirana je in prikazuje dolžino krogotoka na zob. Določite premere izboklin in vdolbin. Izračunajte skupno dolžino, višino in debelino zoba ter njegove posamezne dele - glavo in noge.

Izračunani premer koraka. Uporabimo razmerje med širino platišča. V primeru poševnih zob se določijo s svojim naklonskim kotom. Upoštevati je treba, da je v poševnih in cilindričnih zobnikih drugače.

Poleg zgoraj navedenega se uporablja tudi profil profila, razmerje končnega prekrivanja in premikanja, linija vpetja. Za pnevmatike izračunajte število obratov, premera in vrste črva.

Računsko orodje

Pred načrtovanjem je treba preučiti začetne podatke in določiti pogoje načrtovanega delovanja mehanizma. Upoštevajo se prvotna kontura, vrsta in tip prenosa, njegova lokacija v enoti, dovoljene obremenitve, material za pare koles in njihova toplotna obdelava. Na tej stopnji upoštevamo pogostost vrtenja gredi in njihove premere, navor, prestavno razmerje.

Če želite izračunati prestavo, se morate odločiti za celoten modul gonila, število zob za orodje in kolo, njihov profil, kot in lokacijo. Določena je sredinska razdalja, izbrana je širina zobniških platišč.

Izračunajo se geometrijski kazalniki strojnega gonila, za katere je zasnovano orodje. Risba naj prikaže vsaj dve projekciji: sprednji in bočni pogled z meritvami. Poleg tega je sestavljena tabela osnovnih geometrijskih in konstrukcijskih parametrov ter grajeni grafi.

Vrednosti so izračunane z uporabo formul, tabel, koeficientov in razmerij, pri čemer se uporabijo izvirni podatki koles in zobnikov. Algoritem za izračun posameznih programov lahko vsebuje do petdeset ali več korakov in logičnih korakov. Optimalna rešitev vprašanja podrobnega načrtovanja je uporaba specializiranega računalniškega programa.

Dimenzije rež za ključe ali reže so izbrane po standardih. V splošnem je ločeno izdelana risba montažnih koles na gredi.

Standardi

Ali je orodje normalizirano? GOST, ki je trenutno v veljavi, določa tolerance za končne kolesne dvojice. Natančnost snov je nastavljena glede na tehnološke značilnosti in se lahko prilagodi za vsako industrijo ali proizvajalca posebej.

Za vsako vrsto orodja obstajajo norme zamenljivosti. Nekateri standardi so na splošno izgubili pomen, nekateri so veljavni le v nekaterih regijah. Vendar pa se prej razvite norme uporabljajo za splošno terminologijo, notacijo, postopek priprave dokumentacije in izdelavo risb.

GOST standardi urejajo parametre izračuna geometrije pnevmatik zobnikov, njihovih modulov, začetnih kontur, stopenj natančnosti in tipov vmesnikov. Drugi standardi določajo standarde za posamezne dele, drugi pa za že pripravljene dele in sklope.