Bánh răng là một loại phụ tùng thay thế được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống, cho dù đó là ngành hàng không, vận tải hàng hóa, ô tô, v.v. Tuy nhiên, khi thiết kế và gia công bánh răng, số lượng răng của nó là bắt buộc. Có người nói thấp hơn 17 răng thì không xoay được, có người lại bảo sai. Bánh răng dưới 17 răng rất nhiều. Trên thực tế, những tuyên bố này đều đúng. Người hâm mộ vàng có biết tại sao không? Chào mừng bạn đến để lại tin nhắn để thảo luận.
Tại sao lại là số răng 17?
Vậy tại sao lại là 17? Thay vì số khác? Đối với 17, điều này bắt đầu với phương pháp xử lý của bánh răng, như trong hình bên dưới, một phương pháp được sử dụng rộng rãi là sử dụng bếp để cắt.
Khi sản xuất bánh răng theo cách này, khi số lượng răng nhỏ, hiện tượng cắt xén xảy ra, ảnh hưởng đến độ bền của bánh răng được sản xuất. Thế nào là cắt xén có nghĩa là gốc đã bị cắt. . . Lưu ý hộp màu đỏ trong hình:
hình ảnh
Khi giao điểm của đỉnh răng của bánh răng và đường chia lưới vượt quá điểm chia lưới giới hạn của bánh răng cắt, một phần biên dạng răng không liên quan của chân răng của bánh răng cắt sẽ bị cắt. Hiện tượng này được gọi là undercutting.
Vì vậy, khi nào có thể tránh được undercuting? Câu trả lời là 17 này (khi hệ số chiều cao phụ là 1 và góc áp suất là 20 độ).
Trước hết, lý do tại sao các bánh răng có thể quay là do giữa bánh răng trên và bánh răng dưới phải hình thành một cặp quan hệ truyền động tốt. Chỉ khi có sự kết nối giữa hai bên thì sự vận hành của nó mới có thể là một mối quan hệ bền vững. Lấy các bánh răng không khớp làm ví dụ, hai bánh răng chỉ có thể phát huy vai trò của chúng nếu chúng ăn khớp tốt. Cụ thể, chúng được chia thành hai loại: bánh răng thẳng và bánh răng xoắn.
Đối với một bánh răng thúc đẩy tiêu chuẩn, hệ số của chiều cao phụ lục là 1 và hệ số của chiều cao gót răng là 1,25 và góc áp suất của nó phải đạt 20 độ. Khi bánh răng được gia công, nếu đế răng và dụng cụ giống như hai bánh răng Như nhau.
Nếu số lượng răng của phôi ít hơn một giá trị nhất định, một phần chân răng sẽ bị đào ra ngoài, quá trình này được gọi là cắt chân răng. Nếu phần dưới nhỏ, nó sẽ ảnh hưởng đến độ bền và độ ổn định của bánh răng. 17 được đề cập ở đây là dành cho bánh răng. Nếu chúng ta không nói về hiệu quả làm việc của các bánh răng, nó sẽ hoạt động cho dù có bao nhiêu răng.
Ngoài ra, 17 là một số nguyên tố, tức là số lần trùng khớp giữa một răng nhất định của một bánh răng với các bánh răng khác là ít nhất tại một số vòng quay nhất định và nó sẽ không duy trì ở điểm này lâu. khi tác dụng lực. Bánh răng là dụng cụ chính xác. Mặc dù sẽ có sai số trên từng bánh răng nhưng khả năng mòn trục bánh xe ở số 17 là quá cao nên nếu để số 17 trong thời gian ngắn thì không sao nhưng để lâu thì không được.
Nhưng ở đây có vấn đề! Trên thị trường vẫn có nhiều bánh răng dưới 17 răng nhưng vẫn quay tốt, có hình và sự thật!
Một số cư dân mạng chỉ ra rằng, trên thực tế, nếu bạn thay đổi phương pháp xử lý, có thể sản xuất các bánh răng không liên tục tiêu chuẩn có ít hơn 17 răng. Tất nhiên, bánh răng như vậy cũng dễ bị kẹt (do bánh răng bị nhiễu nên mình không tìm được hình, các bạn tự quyết định) nên thực sự không quay được. Ngoài ra còn có nhiều giải pháp tương ứng, và bánh răng chuyển số là giải pháp được sử dụng phổ biến nhất (theo thuật ngữ của giáo dân là di chuyển dụng cụ ra xa khi cắt), ngoài ra còn có bánh răng xoắn ốc, bánh răng cycloidal, v.v. bánh răng.
Một quan điểm khác của cư dân mạng: Mọi người có vẻ quá tin vào sách. Tôi không biết có bao nhiêu người đã nghiên cứu kỹ lưỡng về bánh răng tại nơi làm việc. Trong bài nguyên lý cơ học, bánh răng thúc có hơn 17 răng bị ăn mòn không có nguyên nhân gốc rễ. Nguồn gốc của việc cắt dựa trên thực tế là góc lượn trên cùng R của mặt cào của dụng cụ giá đỡ để gia công bánh răng là 0, nhưng trên thực tế, làm sao dụng cụ trong sản xuất công nghiệp không có góc R? (Nếu không xử lý nhiệt dụng cụ góc R, nồng độ ứng suất của phần sắc nét dễ bị nứt và dễ bị mài mòn hoặc nứt trong quá trình sử dụng) và ngay cả khi dụng cụ không được cắt xén góc R, số lượng răng tối đa có thể không phải là 17 răng, vì vậy 17 răng được sử dụng làm điều kiện cắt xén. Trong thực tế, nó là mở để tranh luận!
Từ hình vẽ có thể thấy rằng khi bánh răng được gia công bằng dụng cụ có góc nghiêng R là 0 ở đỉnh của mặt cào, đường cong chuyển tiếp từ răng thứ 15 sang răng thứ 18 không thay đổi đáng kể, vậy tại sao lại nói rằng răng thứ 17 bắt đầu bằng một chiếc răng thẳng? Còn số răng mà undercut thì sao?
Đường cong cách đều của epicycloid kéo dài màu tím ở phần chân răng của hình trên là mặt cắt răng sau khi cắt chân răng. Phần gốc của bánh răng sẽ bị cắt xén đến mức nào để ảnh hưởng đến việc sử dụng nó? Điều này được xác định bởi chuyển động tương đối của đỉnh răng của bánh răng kia và độ dự trữ lực của chân răng của bánh răng. Nếu đỉnh răng của bánh răng ăn khớp không ăn khớp với phần cắt xén, thì hai bánh răng có thể quay bình thường, (Lưu ý: Phần cắt xén của nó là biên dạng răng không ăn khớp và sự ăn khớp của biên dạng răng không xoắn và không ăn khớp hồ sơ răng không liên quan thường không được liên hợp trong trường hợp thiết kế không cụ thể, nghĩa là để can thiệp).
Từ hình này có thể thấy đường ăn khớp của 2 bánh răng vừa lau là đường tròn có đường kính lớn nhất ngược với đường cong chuyển tiếp của 2 bánh răng (Chú ý: phần màu tím là biên dạng răng không ăn khớp, phần màu vàng là phần cắt xén một phần, đường chia lưới Không thể vào bên dưới vòng tròn cơ sở, bởi vì bên dưới vòng tròn cơ sở không có phần liên quan và các điểm chia lưới của hai bánh răng ở bất kỳ vị trí nào đều nằm trên đường này), nghĩa là hai bánh răng có thể chỉ chia lưới bình thường, tất nhiên điều này không được phép trong kỹ thuật, chiều dài của đường chia lưới là 142,2, phần giá trị/cơ sở này=mức độ trùng khớp.
Những người khác nói: Trước hết, cách đặt câu hỏi này là sai. Bánh răng có ít hơn 17 răng sẽ không ảnh hưởng đến việc sử dụng (mô tả điểm này trong câu trả lời đầu tiên là sai và ba điều kiện để ăn khớp chính xác của bánh răng không liên quan gì đến số lượng răng), nhưng 17 răng trong một nhất định Trong một số trường hợp cụ thể sẽ bất tiện khi gia công, đây bổ sung thêm một số kiến thức về bánh răng.
Trước tiên hãy để tôi nói về sự liên quan, sự liên quan là loại biên dạng răng bánh răng được sử dụng rộng rãi nhất. Vì vậy, tại sao một liên quan? Sự khác biệt giữa đường này và đường thẳng và cung là gì? Như thể hiện trong hình dưới đây, nó là một khớp nối (ở đây chỉ có một nửa răng không khớp).
hình ảnh
Nói một cách dễ hiểu, điều liên quan là giả sử một đường thẳng và một điểm cố định trên đó, khi đường thẳng lăn dọc theo một đường tròn, quỹ đạo của điểm cố định. Lợi ích của nó là rõ ràng khi hai liên kết ăn khớp với nhau, như thể hiện trong hình bên dưới.
hình ảnh
Khi hai bánh xe quay thì phương tác dụng của lực tại điểm tiếp xúc (chẳng hạn M , M' ) luôn cùng nằm trên một đường thẳng và đường thẳng này được giữ vuông góc với hai mặt tiếp xúc có dạng không đối xứng (các mặt phẳng tiếp tuyến ). Do thẳng đứng, chúng sẽ không có "trượt" và "ma sát" giữa chúng, điều này làm giảm một cách khách quan lực ma sát của lưới bánh răng, điều này không chỉ có thể cải thiện hiệu quả mà còn kéo dài tuổi thọ của bánh răng.
Tất nhiên, là hình thức biên dạng răng được sử dụng rộng rãi nhất - không liên quan, nó không phải là lựa chọn duy nhất của chúng tôi.
Bên cạnh việc "cắt xén", là kỹ sư, chúng ta không chỉ cần xem xét liệu nó có khả thi ở mức độ lý thuyết hay không và hiệu quả có tốt hay không, mà quan trọng hơn, chúng ta phải tìm cách biến những điều lý thuyết thành hiện thực, trong đó bao gồm cả việc lựa chọn vật liệu. , sản xuất, độ chính xác, thử nghiệm, v.v.
Các phương pháp xử lý thường được sử dụng cho bánh răng thường được chia thành phương pháp tạo hình và phương pháp tạo hình quạt. Phương pháp tạo hình là cắt trực tiếp hình dạng răng bằng cách chế tạo một công cụ tương ứng với hình dạng của khe hở giữa các răng. Điều này thường bao gồm dao phay, đá mài bướm, v.v.; Phương pháp Fan Cheng so sánh Phức tạp, bạn có thể hiểu là hai bánh răng đang ăn khớp với nhau, một bánh răng rất cứng (dao), bánh răng kia vẫn ở trạng thái thô. Quá trình chia lưới đang dần chuyển từ khoảng cách xa sang trạng thái chia lưới bình thường. Trong quá trình này, các bánh răng mới được sản xuất bằng phương pháp cắt trung bình. Bạn nào quan tâm có thể tìm cuốn "Nguyên lý cơ học" để tìm hiểu chi tiết.
Phương pháp Fancheng được sử dụng rộng rãi, nhưng khi số lượng răng bánh răng nhỏ, giao điểm của đường phụ của dụng cụ và đường chia lưới sẽ vượt quá điểm giới hạn chia lưới của bánh răng cắt và gốc của bánh răng được xử lý sẽ bị cắt quá mức, do phần cắt xén vượt quá điểm giới hạn ăn khớp nên không ảnh hưởng đến quá trình ăn khớp bình thường của bánh răng, nhưng nhược điểm là làm giảm độ bền của răng. Khi những bánh răng như vậy được sử dụng trong những trường hợp nặng nhọc như hộp số, rất dễ làm gãy răng bánh răng. Hình ảnh cho thấy mô hình của 2-bánh răng khuôn 8-sau quá trình gia công thông thường (có cắt xén).
hình ảnh
Và 17 là số răng giới hạn tính theo tiêu chuẩn bánh răng của nước ta. Bánh răng có số răng nhỏ hơn 17 sẽ xuất hiện "hiện tượng cắt xén" khi nó được xử lý thông thường bằng phương pháp Fancheng. Tại thời điểm này, phương pháp xử lý phải được điều chỉnh, chẳng hạn như độ dịch chuyển, như thể hiện trong hình 2-bánh răng khuôn 8-được gia công để lập chỉ mục (đường cắt nhỏ).
hình ảnh
Tất nhiên, nhiều nội dung được mô tả ở đây không toàn diện. Có nhiều bộ phận thú vị hơn trong máy và có nhiều vấn đề hơn trong việc sản xuất các bộ phận này trong dự án. Người hâm mộ vàng quan tâm có thể muốn chú ý nhiều hơn.
Kết luận: 17 răng đến từ phương pháp chế biến, và nó cũng phụ thuộc vào phương pháp chế biến. Nếu phương pháp xử lý của bánh răng được thay thế hoặc cải tiến, chẳng hạn như phương pháp tạo hình và xử lý dịch chuyển (ở đây cụ thể là nói đến bánh răng thúc đẩy), hiện tượng cắt xén sẽ không xảy ra và không có vấn đề gì với số lượng giới hạn 17 răng.
Ngoài ra, từ câu hỏi này và câu trả lời của nó, chúng ta có thể thấy một đặc điểm của ngành cơ khí - mức độ tích hợp cao giữa lý thuyết và thực hành.
Quan điểm của cư dân mạng: Trước hết, nói bánh răng dưới 17 răng không thể quay là không chính xác. Xin giới thiệu sơ lược về số răng 17 có nguồn gốc như thế nào.
hình ảnh
Bánh răng đề cập đến một bộ phận cơ học với các bánh răng trên vành liên tục ăn khớp với nhau để truyền chuyển động và sức mạnh. Cấu hình răng của bánh răng có hình dạng không liên tục, hình vòng cung, v.v., và bánh răng không liên tục được sử dụng rộng rãi.
Bánh răng liên kết được chia thành bánh răng thúc đẩy / bánh răng xoắn ốc, v.v. Đối với bánh răng thúc đẩy tiêu chuẩn, hệ số chiều cao phụ lục là 1, hệ số chiều cao phụ lục là 1,25 và góc áp suất là 20 độ. Phương pháp tạo hình quạt thường được sử dụng trong gia công bánh răng, nghĩa là chuyển động của dụng cụ và phôi bánh răng trong quá trình gia công giống như một cặp bánh răng ăn khớp với nhau. Đối với gia công bánh răng tiêu chuẩn, nếu số lượng răng nhỏ hơn một giá trị nhất định, một phần của cấu hình không liên quan ở gốc của phôi răng sẽ bị đào ra, được gọi là cắt xén, như thể hiện trong hình bên trái bên dưới, việc cắt xén sẽ nghiêm trọng ảnh hưởng đến độ bền và khả năng truyền của bánh răng Độ đứng yên, giá trị nhỏ nhất mà không bị cắt xén là 2*1/sin(20)^2 (1 là hệ số chiều cao phụ lục, 20 là góc áp suất).
17 răng ở đây là dành cho bánh răng thúc đẩy tiêu chuẩn. Chúng ta có nhiều cách để tránh hiện tượng cắt xén, chẳng hạn như dịch chuyển bánh răng, nghĩa là dụng cụ ở xa hoặc gần tâm quay của trống bánh xe. Ở đây, để tránh cắt xén, chúng ta cần chọn Xa tâm xoay của đường bao, như thể hiện trong hình bên phải bên dưới, đường bao hoàn chỉnh có xuất hiện trở lại không?
hình ảnh
Sau khi sang số, bánh răng có thể quay trở lại mà không bị ảnh hưởng, và bánh răng có 5 răng cũng có thể quay nhờ dịch chuyển thích hợp.
Trên thực tế, các bánh răng xoắn ốc cũng có thể tránh hiện tượng cắt xén bánh răng hoặc giảm giá trị răng tối thiểu để xảy ra hiện tượng cắt xén.
hình ảnh
Con số 17 được tính toán. Điều đó không có nghĩa là một số ít 17 bánh răng không thể quay, nhưng nếu có ít hơn 17 răng, có thể dễ dàng cắt một phần của chân răng bằng đường cách đều gia công trong quá trình gia công bánh răng, nghĩa là cắt xén, dẫn đến trong sức mạnh thiết bị suy yếu. Về cách tính toán, nó hoàn toàn là một vấn đề toán học. Theo công thức trên, góc nhào là =20 độ và số lượng răng tối thiểu không cắt xén là 17.
Quan điểm của cư dân mạng: Số răng của bánh răng có thể ít hơn 17 hay không là một câu hỏi đáng để xem xét. Đối với bánh răng tiêu chuẩn, số răng thực sự không thể ít hơn 17, tại sao? Vì khi số răng nhỏ hơn 17, bánh răng sẽ bị cắt xén.
Cái gọi là cắt xén có nghĩa là trong một số điều kiện nhất định, trong một số điều kiện nhất định, đỉnh răng của dụng cụ cắt quá nhiều vào chân răng của bánh răng và cắt đi một phần biên dạng răng không liên tục của chân răng.
hình ảnh
Fan Chengfa và Undercut
hình ảnh
Fan Chengfa
Phương pháp Fancheng (hay còn gọi là phương pháp tạo) là một phương pháp gia công bánh răng sử dụng nguyên lý bao bọc trong hình học. Sau khi cung cấp biên dạng răng liên quan của hai bánh răng và vận tốc góc w1 của bánh lái, vận tốc góc w2 của bánh bị dẫn có thể thu được thông qua việc ăn khớp của hai biên dạng răng và i12=w1/ w2=giá trị cố định. Bởi vì trong quá trình ăn khớp của hai biên dạng răng, hai vòng tròn bước thực hiện lăn thuần túy và trong quá trình lăn thuần túy của vòng tròn bước 1 trên vòng tròn bước 2, biên dạng răng của bánh răng 1 sẽ chiếm một loạt vị trí tương đối đối với bánh răng 2, và một loạt các vị trí tương đối Đường bao là biên dạng răng của bánh răng 2, nghĩa là khi hai vòng tròn bước ở trạng thái lăn thuần túy, hai biên dạng răng không liên quan có thể được coi là các đường bao lẫn nhau.
cắt xén
Lý do cắt xén: Khi giao điểm của đường phụ lục dụng cụ và đường chia lưới vượt quá điểm giới hạn chia lưới N1, và dụng cụ tiếp tục di chuyển từ vị trí II, một phần của biên dạng răng không liên tục đã bị cắt ở chân răng sẽ bị cắt tắt.
Hậu quả của việc cắt xén: một mặt các bánh răng bị cắt xén nghiêm trọng sẽ làm suy yếu độ bền uốn của răng bánh răng; mặt khác sẽ làm giảm độ ăn khớp của bộ truyền bánh răng, rất bất lợi cho việc truyền lực. Lý do cắt xén: Khi giao điểm của đường phụ lục dụng cụ và đường chia lưới vượt quá điểm giới hạn chia lưới N1, và dụng cụ tiếp tục di chuyển từ vị trí II, một phần của biên dạng răng không liên tục đã bị cắt ở chân răng sẽ bị cắt tắt.
Đối với bánh răng không tiêu chuẩn, ít hơn 17 răng là được.
