Hammasratta ja hammasratta suuruse määramine: jõu-, moodul- ja hammasrattahambad

Terasest spiraalsed hammasrattad, moodulid M1 kuni M4

Sihtmärksõna:hammaslati ja hammasratta jõu arvutamine

Teisene:hammaslati mooduli valik, hammaslati ja hammasratta suuruse määramine, tangentsiaalne jõulati hammasratas

Meta kirjeldus:Töötage läbi hammaslati suuruse tegelike valemite ja avaldatud jõuhinnangute abil moodulite kaupa. Sisaldab ohutustegureid, hammasratta hammaste loenduse juhiseid ja töötavat näidet.

Kõige tavalisem suurusviga, mida näeme, ei ole matemaatikaviga. See on hõõrdumise ja kiirenduse tingimuste vahelejätmine ning riiuli suuruse määramine ainult tühimassiga.

2000 kg kaaluv pukk ei vaja 2000 kg kaaluvat riiulit. Horisontaalselt ei pea see seda raskust peaaegu üldse hoidma - seda teevad lineaarsed juhikud. Rack peab andma hõõrdumist pluss jõudu massi kiirendamiseks ning kiirel teljel domineerib kiirendustermin kõige muu üle.

Siin on täielik arvutus koos oluliste numbritega.

Jõu võrrand

Horisontaalse hammaslatti ja hammasratta telje etteandejõud on kolme asja summa:

F_N = M · g · µ + M · a + F

Kus M on liigutatav mass kilogrammides, g on 9,81 m/s², µ on hõõrdetegur, a on kiirendus m/s² ja F katab mis tahes välise protsessijõu - lõikekoormuse, tõuketoimingu, olenemata sellest, mida masin tegelikult elatise nimel teeb.

Sama seos kirjutatakse sageli F₁=m × g × µ + m × .

Hõõrdetegur on koht, kus hinnangud lähevad valesti. Üldotstarbelised juhised pakuvad sageli 0,1 või 0,15, kuid tsirkuleerivatel kuuli lineaarsetel juhikutel töötav tööpinkide telg on lähemal0.01- suurusjärgu võrra väiksem, kuna need juhised on äärmiselt tõhusad. 0,15 kasutamine lineaarsel-juhtteljel muudab kogu teie jõuülekande suuremaks.

Seejärel teisendage jõud hammasratta pöördemomendiks:

T_N = (F_N · d) / 2000(pöördemoment Nm, jõud N, sammu läbimõõt d mm)

Ja hammasratta sammu läbimõõt on lihtned = m · z- moodul korda hammaste arv.

Teistpidi ümber paigutatuna on tangentsiaalne jõud saadaolevast pöördemomendistFt=2T / (m · z).

Hammasratta kiirus sihtjoonelise kiiruse jaoks:

N = (V · 19100) / d(rpm, V m/s ja d mm)

Või töötades m/min, lineaarkiirus=π × moodul × hambad × p/min ÷ 1000. Töötatud läbi: moodul 3, 20-hambaline hammasratas, 300 p/min → π × 3 × 20 × 300 ÷ 1000=56.5 m/min.

Ohutustegurid - ja vertikaaltelje lõks

Projekteeritud pöördemoment on arvutatud pöördemoment, mis on korrutatud ohutusteguriga. Tavapraktika:

Joonis 1. Ohutustegur ja töökoormustegur korrutatuna arvutatud etteandejõule.

Vertikaalne näitaja kõrgem ei ole konservatiivsus iseenesest. Vertikaalsel teljel kannab hammas kogu staatilist raskust pidevalt, gravitatsioon aitab ühes suunas ja vastandub teises ning ajami rike tähendab, et koorem laskub alla oma raskuse all. Alamõõdu tagajärjed on teises kategoorias.

Sellele lisandub töökoormustegur:

Hooldustegureid vahemikus 1,25 kuni 2,0 kasutatakse tavaliselt sõltuvalt löögikoormuse omadustest.

Need virna. Tugeva põrutuskoormusega vertikaaltelje kombineeritud tegur on 3 × 1,75 ≈ 5,25 arvutatud jõu suhtes. See ei ole polsterdus - hammasratta hammaste tsükliline löökkoormus on väsimusprobleem ja väsimus ei mõjuta teie keskmine koormus.

Avaldatud jõuvõimsus moodulite kaupa

Kui teil on projekteerimisjõud olemas, võrrelge seda nimivõimsusega. Tüüpiline lubatud tangentsiaalne jõud mooduli ja püstiku tüübi järgi:

Joonis 2. Lubatud tangentsiaalne jõud mooduli ja kuumtöötluse kaupa. Kuumtöötlus kaalub üles mooduli suuruse.

(kN väärtused on ühikute teisendused avaldatud naelanumbritest 1 nael=4.44822 N.)

Tähelepanu väärivad kaks asja.

Esiteks ei ole lähtelehel nende hinnangute taga näo laius märgitud ja näo laius on hammaste tugevuse esimene{0}}järgu muutuja. Käsitlege tabelit protsesside ja moodulite võrdleva juhendina, seejärel kinnitage ostetava konkreetse ristlõike nimijõud-.

Teiseks vaadake iga rida üle. Karastatud-ja-maandatud mooduli 4 hammas kannab 13 000 naela; pehme mooduliga 4 hammas kannab 1800 naela. Sama geomeetria, sama hammaste arv meetri kohta, seitse korda suurem kandevõime. Kuumtöötlus ja viimistlus muudavad koormusreitingut rohkem kui kahe mooduli suuruse suurendamine.

Mis selgitab punkti, mida tasub laua kohale kinnitada:

"Kvaliteedi 5 riiulimoodul 2 suudab edastada suuremat tangentsiaalset jõudu kui 8. kvaliteedi moodul 3!"

Hammasrataste hammaste arv

Umbes 20-hambaline hammasratas on lähedal matemaatilisele optimaalsele tangentsiaalsele jõule süsteemi tagasilöögi vastu. Suurem hammasratas tekitab rohkem tagasilööki; väiksem hammasratas edastab vähem pöördemomenti ja kulub kiiremini.

Kauba{0}}allahindlus toimub nii. Vähem hambaid tähendab väiksemat sammu läbimõõtu, mis tähendab suuremat pöördemomenti jõuühiku kohta -, mis on hea jõuvõimsuse ja eraldusvõime jaoks, kuna iga mootori pööre liigub vähem. Kuid vähem hambaid tähendab ka väiksemat võrgusilma korraga, suuremat kontaktpinget hamba kohta ja allalõikamisriski alla 17 hamba 20-kraadise survenurga all.

Rohkem hambaid tagab sujuvama töö ja väiksema hammaste pinge, kuid lineaarne eraldusvõime mootori pöörde kohta langeb ja mis tahes nurgaviga jõuülekandes võimendub suuremaks lineaarseks veaks.

Kakskümmend hammast on kompromiss, mis jääb keskele. Kõrvaldage tahtlikult: vähem, kui teil on pöördemoment-piiratud, rohkem, kui vajate kiirust ja pöördemomenti on varuks.

Hammaste geomeetria, mida võite vajada

Standardne evolutsioonhamba geomeetria võrdlusvõrranditest:

Survenurk on sisuliselt kõigi uute konstruktsioonide puhul 20 kraadi. 14,5-kraadine profiil oli ajalooliselt levinud ja seda toodetakse endiselt vanade masinate asendamiseks, mistõttu on mõlemad saadaval. Kui kujundate uut, kasutage 20 kraadi. Kui asendate olemasolevas masinas ühe hambaprofiili, mõõtke enne tellimist - survenurkade segamine annab punktikontakti ja kiire hävimise.

Töötatud näide

Esinduslik tööpinkide telg, läbi töötatud otsast lõpuni:

Tööpingi telg, horisontaalne

m=2,500 kg, µ=0.01, v=60 m/min

Kiirendus 2 m/s² 0,5 s jooksul

K_A = 1, S_B = 1

Käigukast: nimipöörded 3000 p/min, nimipöördemoment 180 Nm, ülekandearv 10

Mootor: nimipöörded 3000 p/min, 20 Nm

Hõõrdejõud: 2500 × 9,81 × 0.01=245 N

Kiirendusjõud: 2500 × 2=5000 N

Kogu etteandejõud: umbes 5245 N

Kiirendustähtaeg on kakskümmend korda suurem kui hõõrdeperiood. Kõigil kiiresti liikuvatel masinatel pärineb hammaslati jõud - ja see on täpselt see termin, mille inimesed unustavad, kui nad staatilisel koormusel suurust võtavad.

Kontrollitavad kontrollitingimused on: F_MAX suurem või võrdne F_S, T_G suurem või võrdne T_S, T_M suurem või võrdne T₂, N_G suurem või võrdne N₁, N_M suurem või võrdne kui N2. Kõik viis, mitte ainult jõud.

Suuruse kontrollnimekiri

Liigutatud mass, sealhulgas töödeldav detail maksimaalselt

Sihtkiirus ja kiirendus - saada kiirendus õigeks, see domineerib

Hõõrdetegur sobitatud tegeliku juhiku tüübiga (0,01 lineaarsete juhikute puhul, mitte 0,15)

Mis tahes protsessi jõud

Toitejõud → hammasratta pöördemoment teie valitud mooduli ja hammaste arvu juures

Rakenda S_B (2 horisontaalset, 3 vertikaalset) ja K_A (1,0 / 1,25 / 1,75)

Võrrelge riiulitüübi - nimijõuga ja kinnitage näo laius

Kontrollige hammasratta kiirust käigukasti ja mootori piirangute suhtes

KKK

Kas ma saan kasutada väiksemat moodulit, kui valin kvaliteetsema riiuli?

Sageli jah. Avaldatud jõutabelites on näidatud karastatud-ja-lihvitud rack, mis ületab kaks mooduli suurust suuremat pehmet riiulit. Kontrollige mõlema valiku konkreetseid nimiväärtusi.

Kuidas näo laius mõjutab mahtuvust?

Otseselt - hambajuure painutuspinge on pöördvõrdeline näo laiusega. Avaldatud jõutabelid eeldavad alati kindlat laiust, seega kinnitage see enne tarnijate arvude võrdlemist.

Millist hõõrdetegurit peaksin kasutama?

Sobitage juhiste süsteem. Tsirkulatsioonipalli lineaarsed juhikud on umbes 0,01, mida kasutatakse ülaltoodud tööpinkide näites. Tavalised liugteed või karastatud tasapinnalised teed on palju kõrgemad - 0.1 kuni 0,15 territooriumi.

Kas ohutustegur katab löökkoormused?

Mitte iseenesest. Ohutustegur S_B ja töötegur K_A on eraldi kordajad ja kehtivad mõlemad. Tugev põrutus vertikaalteljel kuhjub ligikaudu 5×.

Miks kiirusvormelis 19 100?

See on ühik-konstantne voltimine 60 sekundit minutis ja π-suhe üheks arvuks, nii et saate panna V m/s ja d mm-desse ning saada pöörete arvu.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology toodab hammasrattaid ja sobivaid hammasrattaid moodulites 1–10, sirgeid ja spiraalseid, pehme läbi karastatud-ja -lihvi. Saatke oma mass, kiirus, kiirendus ja orientatsioon ning mõõdame koos teiega.