L'engranatge és una mena de peces de recanvi que s'utilitzen àmpliament a la vida, tant si es tracta d'aviació, de càrrega, d'automòbil, etc. Tanmateix, quan l'engranatge està dissenyat i processat, es requereix el seu nombre de dents. Hi ha gent que diu que si és inferior a 17 dents, no pot girar, i altres diuen que està malament. Abunden els engranatges per sota de 17 dents. De fet, totes aquestes afirmacions són correctes. Els aficionats a l'or saben per què? Benvingut a deixar un missatge per discutir.
Per què el nombre de dents és 17?
Aleshores, per què 17? En lloc d'altres números? Pel que fa al 17, això comença amb el mètode de processament de l'engranatge, com es mostra a la figura següent, un mètode molt utilitzat és utilitzar una placa per tallar.
Quan es fabriquen engranatges d'aquesta manera, quan el nombre de dents és petit, es produeix un socavat, que afecta la resistència dels engranatges fabricats. El que és sotacot significa que l'arrel s'ha tallat. . . Tingueu en compte el quadre vermell de la imatge:
imatge
Quan el punt d'intersecció de la part superior de la dent de l'engranatge i la línia d'engranatge supera el punt d'engranatge límit de l'engranatge tallat, es talla una part del perfil de la dent evolvent de l'arrel de la dent de l'engranatge tallat. Aquest fenomen s'anomena subcotat.
Aleshores, quan es pot evitar la socavació? La resposta és aquesta 17 (quan el coeficient d'alçada de l'addendum és 1 i l'angle de pressió és de 20 graus).
En primer lloc, el motiu pel qual els engranatges poden girar és perquè s'ha de formar un parell de bona relació de transmissió entre l'engranatge superior i l'engranatge inferior. Només quan la connexió entre ambdós està establerta, el seu funcionament pot ser una relació estable. Prenent com a exemple els engranatges evolvents, dos engranatges només poden jugar el seu paper si engranen bé. Concretament, es divideixen en dos tipus: engranatges rectes i engranatges helicoïdals.
Per a un engranatge recte estàndard, el coeficient de l'alçada de l'addendum és 1 i el coeficient de l'alçada del taló de la dent és 1,25 i el seu angle de pressió ha d'arribar als 20 graus. Quan es processa l'engranatge, si la base de la dent i l'eina són com dos engranatges Igual.
Si el nombre de dents de l'embrió és inferior a un valor determinat, s'excavarà una part de l'arrel de l'arrel de la dent, que s'anomena socavació. Si el socavat és petit, afectarà la força i l'estabilitat de l'engranatge. Els 17 esmentats aquí són per a engranatges. Si no parlem de l'eficiència de treball dels engranatges, funcionarà per moltes dents que hi hagi.
A més, 17 és un nombre primer, és a dir, el nombre de solapaments entre una determinada dent d'un engranatge i altres engranatges és el mínim en un nombre determinat de voltes, i no es mantindrà en aquest punt durant molt de temps. quan s'aplica la força. Els engranatges són instruments de precisió. Tot i que hi haurà errors a cada engranatge, la probabilitat de desgast de l'eix de la roda a 17 és massa alta, de manera que si és 17, estarà bé durant un curt període de temps, però no funcionarà durant molt de temps.
Però aquí ve el problema! Encara hi ha molts engranatges amb menys de 17 dents al mercat, però encara giren bé, hi ha imatges i la veritat!
Alguns internautes van assenyalar que, de fet, si es canvia el mètode de processament, és possible fabricar engranatges evolvents estàndard amb menys de 17 dents. Per descomptat, aquest engranatge també és fàcil d'enganxar (a causa de la interferència de l'engranatge, no trobo la imatge, si us plau, decidiu-vos), de manera que realment no pot girar. També hi ha moltes solucions corresponents, i l'engranatge de canvi és el més utilitzat (en termes senzills, és per allunyar l'eina quan es talla), i també hi ha engranatges helicoïdals, engranatges cicloïdals, etc. Després hi ha el pancicloide. engranatge.
Un altre punt de vista dels internautes: sembla que tothom creu massa en els llibres. No sé quantes persones han estudiat a fons els engranatges a la feina. A la lliçó de principis mecànics, no hi ha cap causa fonamental per als engranatges rectes evolvents amb més de 17 dents. La derivació del tall es basa en el fet que el filet superior R de la cara de rasclet de l'eina de cremallera per processar engranatges és 0, però de fet, com poden les eines de producció industrial no tenir un angle R? (Sense el tractament tèrmic de l'eina d'angle R, la concentració d'estrès de la part afilada és fàcil de trencar, i és fàcil de desgastar o trencar-se durant l'ús) i fins i tot si l'eina no té un angle R, el nombre màxim de dents pot no ser de 17 dents, de manera que s'utilitzen 17 dents com a condició de socavada. De fet, està obert al debat!
Es pot veure a la figura que quan l'engranatge es mecanitza amb una eina amb un angle R de 0 a la part superior de la cara del rastell, la corba de transició de la 15a dent a la 18a dent no canvia significativament, Llavors, per què es diu que la 17a dent comença amb una dent recta involuta? Què passa amb el nombre de dents que es retallen?
La corba equidistant de l'epicicloide estès porpra a la part de l'arrel de la imatge anterior és el perfil de la dent després del tall de l'arrel. Fins a quin punt es reduirà la part de l'arrel d'un engranatge per afectar-ne l'ús? Això ve determinat pel moviment relatiu de la part superior de la dent de l'altre engranatge i la reserva de força de l'arrel de la dent de l'engranatge. Si la part superior de la dent de l'engranatge d'acoblament no s'engrana amb la part socavada, els dos engranatges poden girar normalment (Nota: La part inferior de la dent és un perfil de dent no involut i l'engranatge d'un perfil de dent involunt i un no el perfil de la dent evolvent normalment no es conjuga en el cas d'un disseny inespecífic, és a dir, per interferir).
A partir d'aquesta imatge, es pot veure que la línia d'engranatge dels dos engranatges acaba d'esborrar el cercle de diàmetre màxim oposat a la corba de transició dels dos engranatges (Nota: la part morada és el perfil de la dent evolvent, la part groga és el socavat). part, la línia d'engranatge És impossible entrar per sota del cercle base, perquè no hi ha evolvent per sota del cercle base, i els punts d'engranatge dels dos engranatges en qualsevol posició es troben tots en aquesta línia), és a dir, els dos engranatges poden només malla normalment, per descomptat, això No està permès en enginyeria, la longitud de la línia de malla és 142,2, aquest valor/secció base=grau de coincidència.
Altres van dir: En primer lloc, la configuració d'aquesta pregunta és incorrecta. Els engranatges amb menys de 17 dents no afectaran l'ús (la descripció d'aquest punt a la primera resposta és incorrecta, i les tres condicions per a l'engranatge correcte dels engranatges no tenen res a veure amb el nombre de dents), però 17 dents en una cert En alguns casos específics, serà inconvenient de processar, aquí hi ha més per complementar alguns coneixements sobre engranatges.
Permeteu-me que parli primer de l'evolvent, l'evolvent és el tipus de perfil de dent d'engranatge més utilitzat. Aleshores, per què una involutiva? Quina diferència hi ha entre aquesta línia i la recta i l'arc? Com es mostra a la figura següent, es tracta d'una evolvent (aquí només hi ha mitja dent evolvent).
imatge
Per dir-ho en una paraula, l'evolvent és assumir una recta i un punt fix sobre ella, quan la recta roda per un cercle, la trajectòria del punt fix. Els seus avantatges són evidents quan dues evolvents engranen entre si, tal com es mostra a la figura següent.
imatge
Quan les dues rodes giren, la direcció d'actuació de la força al punt de contacte (com ara M , M' ) està sempre en la mateixa línia recta, i aquesta recta es manté perpendicular a les dues superfícies de contacte en forma d'evolvent (plans tangents). ). A causa de la verticalitat, no hi haurà "lliscant" i "fricció" entre ells, cosa que redueix objectivament la força de fricció de la malla de l'engranatge, que no només pot millorar l'eficiència, sinó que també allarga la vida útil de l'engranatge.
Per descomptat, com la forma més utilitzada de perfil de dents - evolvent, no és la nostra única opció.
A més de la "subcotització", com a enginyers, no només hem de plantejar-nos si és factible a nivell teòric i si l'efecte és bo, sinó que, el que és més important, hem de trobar la manera de fer sortir les coses teòriques, que implica la selecció del material. , fabricació, precisió, proves, etc. I així successivament.
Els mètodes de processament utilitzats habitualment per als engranatges es divideixen generalment en mètode de formació i mètode de formació de ventilador. El mètode de conformació consisteix a tallar directament la forma de la dent mitjançant la fabricació d'una eina corresponent a la forma de l'espai entre les dents. Això inclou generalment freses, moles de papallona, etc.; El mètode Fan Cheng compara Complicat, podeu entendre que dos engranatges estan engranats, un dels quals és molt dur (ganivet) i l'altre encara es troba en estat brut. El procés de mallat s'està movent gradualment d'una llarga distància a un estat de mallat normal. En aquest procés es produeixen nous engranatges mitjançant tall mitjà. Si esteu interessats, podeu trobar els "Principis de Mecànica" per aprendre amb detall.
El mètode Fancheng s'utilitza àmpliament, però quan el nombre de dents de l'engranatge és petit, el punt d'intersecció de la línia d'addició de l'eina i la línia d'engranatge superarà el punt límit d'engranatge de l'engranatge tallat i l'arrel de l'engranatge a processar. quedarà per sobre de tall, perquè la peça socavada supera el punt límit d'engranatge, no afecta l'engranatge normal dels engranatges, però el desavantatge és que debilita la força de les dents. Quan aquests engranatges s'utilitzen en ocasions resistents, com ara caixes de canvis, és fàcil trencar les dents de l'engranatge. La imatge mostra el model de l'engranatge de la 2-matriu 8-després del processament normal (amb retall).
imatge
I 17 és el nombre límit de dents calculat segons l'estàndard d'engranatge del nostre país. L'engranatge amb un nombre de dents inferior a 17 apareixerà com a "fenomen de subtallament" quan normalment es processa pel mètode Fancheng. En aquest moment, s'ha d'ajustar el mètode de processament, com ara el desplaçament, tal com es mostra a la figura 2-matriu 8-engranatge de dents mecanitzat per a la indexació (petit socavat).
imatge
Per descomptat, molts dels continguts aquí descrits no són exhaustius. Hi ha moltes més peces interessants a la màquina, i hi ha més problemes en la fabricació d'aquestes peces en el projecte. Els aficionats a l'or interessats poden voler prestar més atenció.
Conclusió: Les 17 dents provenen del mètode de processament, i també depèn del mètode de processament. Si es substitueix o millora el mètode de processament de l'engranatge, com ara el mètode de formació i el processament de desplaçament (aquí es refereix específicament a l'engranatge rectilí), no es produirà el fenomen de socavació i no hi ha cap problema amb el nombre límit de 17 dents.
A més, a partir d'aquesta pregunta i la seva resposta, podem veure una característica de la disciplina mecànica: un alt grau d'integració de la teoria i la pràctica.
Punt de vista del cibernauta: En primer lloc, és incorrecte dir que un engranatge amb menys de 17 dents no pot girar. Introduïm breument com prové el nombre de 17 dents.
imatge
Un engranatge es refereix a un element mecànic amb engranatges a la vora que engrana contínuament per transmetre moviment i potència. El perfil de la dent de l'engranatge té una forma evolvent, una forma d'arc, etc., i l'engranatge evolvent s'utilitza àmpliament.
Els engranatges involuts es divideixen en engranatges rectes/engranatges rectes helicoïdals, etc. Per als engranatges rectes estàndard, el coeficient d'alçada de l'addendum és 1, el coeficient d'alçada del dedendum és 1,25 i l'angle de pressió és de 20 graus. El mètode de formació de ventiladors s'utilitza generalment en el mecanitzat d'engranatges, és a dir, el moviment de l'eina i l'engranatge en blanc durant el mecanitzat és com un parell d'engranatges que s'engranen entre si. Per al processament d'engranatges estàndard, si el nombre de dents és inferior a un valor determinat, s'excavarà part del perfil d'evolucionat a l'arrel de la dent en blanc, que s'anomena socavació, tal com es mostra a la figura esquerra de sota, la socavació es farà seriosament. afecten la força i la transmissió de l'engranatge L'estacionarietat, el valor mínim sense socavació és 2*1/sin(20)^2 (1 és el coeficient d'alçada de l'addendum, 20 és l'angle de pressió).
Les 17 dents aquí són per a engranatges rectes estàndard. Tenim moltes maneres d'evitar el socavament, com ara el desplaçament de l'engranatge, és a dir, l'eina està lluny o a prop del centre de gir de la roda en brut. Aquí, per tal d'evitar el sotall, hem de triar Lluny del centre de rotació del contorn, com es mostra a la figura de la dreta a continuació, torna a sortir la línia de contorn evolvent completa?
imatge
Després de canviar l'engranatge, l'engranatge pot tornar a girar sense veure's afectat, i l'engranatge amb 5 dents també pot girar amb un desplaçament adequat.
De fet, els engranatges helicoïdals també poden evitar la socavació de l'engranatge o reduir el valor mínim de la dent perquè es produeixi una socavació.
imatge
Es calcula el número 17. No vol dir que un nombre reduït de 17 engranatges no puguin girar, però si hi ha menys de 17 dents, és fàcil tallar una part de l'arrel de l'engranatge amb la línia espaiada mecanitzada durant el processament de l'engranatge, és a dir, la socavació, resultant en la força de l'engranatge debilitada. Pel que fa a com calcular, és totalment un problema matemàtic. En referència a la fórmula anterior, l'angle de pastat és de =20 graus i el nombre mínim de dents sense retallar és de 17.
Punt de vista de Netizen: si el nombre de dents de l'engranatge pot ser inferior a 17 és una qüestió que val la pena considerar. Per als engranatges estàndard, el nombre de dents realment no pot ser inferior a 17, per què? Perquè quan el nombre de dents és inferior a 17, l'engranatge es reduirà.
L'anomenat socavat significa que, en determinades condicions, en determinades condicions, la part superior de la dent de l'eina talla massa a l'arrel de la dent de l'engranatge i talla una part del perfil de la dent evolvent de l'arrel de la dent.
imatge
Fan Chengfa i Undercut
imatge
Fan Chengfa
El mètode Fancheng (o anomenat mètode de generació) és un mètode de mecanitzat d'engranatges utilitzant el principi d'envoltant en geometria. Després de donar-se el perfil de la dent evolvent dels dos engranatges i la velocitat angular w1 de la roda motriu, es pot obtenir la velocitat angular w2 de la roda motriu mitjançant l'engranatge dels dos perfils de la dent, i i12=w1/ w2=valor fix. Com que en l'engranatge de dos perfils de dents, els dos cercles de pas realitzen un rodatge pur, i durant el procés de rodament pur del cercle de pas 1 al cercle de pas 2, el perfil de la dent de l'engranatge 1 ocuparà una sèrie de posicions relatives respecte a l'engranatge. 2 i la sèrie de posicions relatives L'embolcall és el perfil de la dent de l'engranatge 2, és a dir, quan els dos cercles de pas estan en rodadura pura, els dos perfils de dents involunts es poden considerar com a sobres mutus.
Sotacot
Motius per a la retallada: quan el punt d'intersecció de la línia d'addició de l'eina i la línia de mallat supera el punt límit de mallat N1 i l'eina continua movent-se des de la posició II, es talla una part del perfil de la dent evolvent que s'ha tallat a l'arrel. apagat.
Conseqüències del socavat: d'una banda, els engranatges amb socavació greu debilitaran la resistència a la flexió de les dents de l'engranatge; d'altra banda, reduirà l'ajust de la transmissió d'engranatges, que és molt desfavorable per a la transmissió. Motius per a la retallada: quan el punt d'intersecció de la línia d'addició de l'eina i la línia de mallat supera el punt límit de mallat N1 i l'eina continua movent-se des de la posició II, es talla una part del perfil de la dent evolvent que s'ha tallat a l'arrel. apagat.
Per als engranatges no estàndard, menys de 17 dents estan bé.
