Dagli orologi alle turbine a vapore, ingranaggi di varie dimensioni, grandi e piccoli, sono ampiamente utilizzati in vari prodotti come parti meccaniche per la trasmissione di potenza.Si dice che la dimensione del mercato degli ingranaggi e dei componenti degli ingranaggi nel mondo abbia raggiunto i mille miliardi di yuan e si prevede che continuerà a svilupparsi rapidamente in futuro insieme allo sviluppo del settore.
L'ingranaggio è un tipo di pezzo di ricambio ampiamente utilizzato nella vita, sia che si tratti di aviazione, trasporto merci, automobile e così via.Tuttavia, quando l'ingranaggio viene progettato e realizzato, è necessario il numero di ingranaggi.Alcuni dicono che se è inferiore a 17 denti non può essere ruotato., sai perché?
Allora perché 17?Invece di altri numeri?Per quanto riguarda il 17, questo inizia con il metodo di lavorazione dell'ingranaggio, come mostrato nella figura sotto, un metodo molto utilizzato è quello di utilizzare un creatore per tagliare.
Quando si producono ingranaggi in questo modo, quando il numero di denti è piccolo, si verifica una sottosquadratura, che influisce sulla resistenza degli ingranaggi prodotti.Ciò che è sottosquadro significa che la radice è stata tagliata...Nota il riquadro rosso nell'immagine:
Allora quando è possibile evitare la sottoquotazione?La risposta è 17 (quando il coefficiente di altezza dell'addendum è 1 e l'angolo di pressione è di 20 gradi).
Innanzitutto, il motivo per cui gli ingranaggi possono ruotare è perché dovrebbe formarsi una coppia di buoni rapporti di trasmissione tra la marcia superiore e quella inferiore.Solo quando la connessione tra i due è in atto, il suo funzionamento può essere un rapporto stabile.Prendendo come esempio gli ingranaggi ad evolvente, due ingranaggi possono svolgere il loro ruolo solo se si ingranano bene.Nello specifico si dividono in due tipologie: ingranaggi cilindrici ed ingranaggi elicoidali.
Per un ingranaggio cilindrico standard, il coefficiente dell'altezza dell'addendum è 1 e il coefficiente dell'altezza del tallone del dente è 1,25 e il suo angolo di pressione dovrebbe raggiungere 20 gradi.Quando l'ingranaggio viene lavorato, la base del dente e l'utensile sono come due ingranaggi uguali.
Se il numero di denti dell'embrione è inferiore a un certo valore, una parte della radice del dente verrà scavata, operazione chiamata sottosquadro.Se il sottosquadro è piccolo, influenzerà la resistenza e la stabilità dell'ingranaggio.I 17 menzionati qui sono per gli ingranaggi.Se non parliamo dell'efficienza operativa degli ingranaggi, funzioneranno indipendentemente dal numero di denti.
Inoltre, 17 è un numero primo, cioè il numero di sovrapposizioni tra un certo dente di un ingranaggio e altri ingranaggi è minimo ad un certo numero di giri, e non rimarrà a questo punto per molto tempo quando viene applicata la forza.Gli ingranaggi sono strumenti di precisione.Anche se ci saranno errori su ciascuna marcia, la probabilità di usura dell'albero della ruota a 17 è troppo alta, quindi se è 17, andrà bene per un breve periodo di tempo, ma non funzionerà per molto tempo.
Ma qui arriva il problema!Ci sono ancora molti ingranaggi con meno di 17 denti sul mercato, ma girano comunque bene, ci sono le foto e la verità!
Alcuni netizen hanno sottolineato che, infatti, se si cambia il metodo di lavorazione, è possibile produrre ingranaggi ad evolvente standard con meno di 17 denti.Naturalmente, un ingranaggio del genere è anche facile da incastrare (a causa dell'interferenza degli ingranaggi, non riesco a trovare l'immagine, per favore decidetevi), quindi non può davvero girare.Esistono anche molte soluzioni corrispondenti, e l'ingranaggio cambio è quello più comunemente usato (in parole povere, serve per allontanare l'utensile durante il taglio), e ci sono anche ingranaggi elicoidali, ingranaggi cicloidali, ecc. Poi c'è il pancicloide ingranaggio.
Il punto di vista di un altro utente della rete: tutti sembrano credere troppo nei libri.Non so quante persone abbiano studiato a fondo gli ingranaggi al lavoro.Nella lezione dei principi meccanici, non esiste una causa principale per gli ingranaggi cilindrici ad evolvente con più di 17 denti.La derivazione del taglio si basa sul fatto che il raccordo superiore R della faccia di spoglia dell'utensile a cremagliera per la lavorazione degli ingranaggi è 0, ma in realtà, come possono gli utensili nella produzione industriale non avere un angolo R?(Senza il trattamento termico dell'utensile con angolo R, la concentrazione di sollecitazione della parte affilata è facile da rompere ed è facile da usurare o rompere durante l'uso) e anche se l'utensile non ha un sottosquadro dell'angolo R, il numero massimo di denti potrebbe non essere 17 denti, quindi 17 denti vengono utilizzati come condizione di sottosquadro.In effetti il dibattito è aperto!Diamo un'occhiata alle immagini sopra.
Dalla figura si può vedere che quando l'ingranaggio viene lavorato con un utensile con un angolo R pari a 0 nella parte superiore della spoglia, la curva di transizione dal 15° al 18° dente non cambia in modo significativo, quindi perché è ha detto che il 17° dente inizia con un dente diritto ad evolvente?E il numero di denti che tagliano?
Questa immagine deve essere stata disegnata dagli studenti laureandi in ingegneria meccanica con Fan Chengyi.È possibile vedere l'influenza dell'angolo R dell'utensile sul sottosquadro dell'ingranaggio.
La curva equidistante dell'epicicloide estesa viola nella parte della radice dell'immagine sopra è il profilo del dente dopo il taglio della radice.Di quanto verrà tagliata la parte principale di un ingranaggio per influenzarne l'utilizzo?Ciò è determinato dal movimento relativo della parte superiore del dente dell'altro ingranaggio e dalla riserva di forza della radice del dente dell'ingranaggio.Se la parte superiore del dente dell'ingranaggio accoppiato non ingrana con la parte con sottosquadro, i due ingranaggi possono ruotare normalmente (Nota: la sua parte con sottosquadro è un profilo del dente non ad evolvente e l'ingranamento di un profilo del dente ad evolvente e un profilo del dente non ad evolvente il profilo del dente evolvente di solito non è coniugato nel caso di un disegno non specifico, cioè per interferire).
Da questa immagine si vede che la linea di ingranamento dei due ingranaggi ha appena cancellato il cerchio di diametro massimo opposto alla curva di transizione dei due ingranaggi (Nota: la parte viola è il profilo del dente evolvente, la parte gialla è il sottosquadro parte, la linea di ingranamento È impossibile entrare sotto il cerchio di base, perché non c'è evolvente sotto il cerchio di base, e i punti di ingranamento dei due ingranaggi in qualsiasi posizione sono tutti su questa linea), cioè i due ingranaggi possono basta meshare normalmente, ovviamente questo non è consentito in ingegneria, la lunghezza della linea di meshing è 142,2, questo valore/sezione base=grado di coincidenza.
Da questa immagine si vede che la linea di ingranamento dei due ingranaggi ha appena cancellato il cerchio di diametro massimo opposto alla curva di transizione dei due ingranaggi (Nota: la parte viola è il profilo del dente evolvente, la parte gialla è il sottosquadro parte, la linea di ingranamento È impossibile entrare sotto il cerchio di base, perché non c'è evolvente sotto il cerchio di base, e i punti di ingranamento dei due ingranaggi in qualsiasi posizione sono tutti su questa linea), cioè i due ingranaggi possono basta meshare normalmente, ovviamente questo non è consentito in ingegneria, la lunghezza della linea di meshing è 142,2, questo valore/sezione base=grado di coincidenza.
Altri hanno detto: Innanzitutto, l'impostazione di questa domanda è sbagliata.Ingranaggi con meno di 17 denti non pregiudicano l'utilizzo (la descrizione di questo punto nella prima risposta è sbagliata, e le tre condizioni per il corretto ingranamento degli ingranaggi non hanno nulla a che vedere con il numero di denti), ma 17 denti in un certo In alcuni casi specifici, sarà scomodo da elaborare, ecco altro per integrare alcune conoscenze sugli ingranaggi.
Vorrei parlare prima dell'evolvente, l'evolvente è il tipo di profilo del dente dell'ingranaggio più utilizzato.Allora perché un evolvente?Qual è la differenza tra questa linea e la linea retta e l'arco?Come mostrato nella figura sotto si tratta di un evolvente (qui c'è solo mezzo dente evolvente)
Per dirla in una parola, l'evolvente consiste nell'assumere una linea retta e un punto fisso su di essa, quando la linea retta rotola lungo un cerchio, la traiettoria del punto fisso.I suoi vantaggi sono evidenti quando due evolventi si intrecciano tra loro, come mostrato nella figura seguente.
Quando le due ruote ruotano, la direzione agente della forza nel punto di contatto (come M , M' ) è sempre sulla stessa retta, e tale retta viene mantenuta perpendicolare alle due superfici di contatto ad evolvente (piani tangenti ).A causa della verticalità, non ci saranno "slittamento" e "attrito" tra di loro, il che riduce oggettivamente la forza di attrito dell'ingranaggio, il che può non solo migliorare l'efficienza, ma anche prolungare la vita dell'ingranaggio.
Naturalmente, essendo la forma del dente ad evolvente più utilizzata, non è la nostra unica scelta.
Oltre all’undercutting, come ingegneri non dobbiamo solo considerare se è fattibile a livello teorico e se l’effetto è buono, ma, cosa ancora più importante, dobbiamo trovare un modo per far emergere le cose teoriche, il che implica la selezione dei materiali , produzione, precisione, test, ecc. E così via.
I metodi di lavorazione comunemente utilizzati per gli ingranaggi sono generalmente suddivisi in metodo di formatura e metodo di formatura a ventaglio.Il metodo di formatura consiste nel ritagliare direttamente la forma del dente producendo uno strumento corrispondente alla forma dello spazio tra i denti.Si tratta generalmente di frese, mole a farfalla, ecc.;Il metodo Fan Cheng confronta Complicato, puoi capire che due ingranaggi si stanno ingranando, uno dei quali è molto duro (coltello) e l'altro è ancora in uno stato grezzo.Il processo di meshing si sta gradualmente spostando da una lunga distanza a uno stato di meshing normale.In questo processo vengono prodotti nuovi ingranaggi mediante taglio medio.Se sei interessato puoi trovare i “Principi della Meccanica” per approfondirli.
Il metodo Fancheng è ampiamente utilizzato, ma quando il numero di denti dell'ingranaggio è piccolo, il punto di intersezione della linea di aggiunta dell'utensile e la linea di ingranamento supererà il punto limite di ingranamento dell'ingranaggio tagliato e la radice dell'ingranaggio da elaborare risulterà un taglio eccessivo, poiché la parte sottosquadro supera il punto limite di ingranamento, ciò non influisce sul normale ingranamento degli ingranaggi, ma lo svantaggio è che indebolisce la resistenza dei denti.Quando tali ingranaggi vengono utilizzati in occasioni di lavoro gravoso come i cambi, è facile rompere i denti degli ingranaggi.L'immagine mostra il modello dell'ingranaggio a 2 matrici a 8 denti dopo la normale lavorazione (con sottosquadro).
E 17 è il numero limite di denti calcolato secondo lo standard degli ingranaggi del nostro paese.L'ingranaggio con un numero di denti inferiore a 17 apparirà come un "fenomeno di sottosquadro" quando viene normalmente lavorato con il metodo Fancheng.A questo punto, il metodo di lavorazione deve essere regolato, ad esempio lo spostamento, come mostrato nella figura 2-ingranaggio a 8 denti lavorato per l'indicizzazione (piccolo sottosquadro).
Naturalmente molti dei contenuti qui descritti non sono esaustivi.Ci sono molte altre parti interessanti nella macchina e ci sono più problemi nella produzione di queste parti in ingegneria.I lettori interessati potrebbero voler prestare maggiore attenzione.
Conclusione: i 17 denti provengono dal metodo di lavorazione e dipende anche dal metodo di lavorazione.Se il metodo di lavorazione dell'ingranaggio viene sostituito o migliorato, come il metodo di formatura e l'elaborazione dello spostamento (qui si riferisce specificamente all'ingranaggio cilindrico), il fenomeno del sottosquadro non si verificherà e non ci saranno problemi con il numero limite di 17 denti.
