Gear merupakan salah satu jenis suku cadang yang banyak digunakan dalam kehidupan, baik itu penerbangan, kapal barang, mobil dan sebagainya. Namun, saat roda gigi dirancang dan diproses, diperlukan jumlah giginya. Beberapa orang mengatakan bahwa jika lebih rendah dari 17 gigi, itu tidak dapat diputar, dan beberapa orang mengatakan itu salah. Roda gigi di bawah 17 gigi berlimpah. Faktanya, semua pernyataan ini benar. Apakah penggemar emas tahu mengapa? Selamat datang untuk meninggalkan pesan untuk didiskusikan.
Mengapa jumlah gigi 17?
Jadi mengapa 17? Alih-alih nomor lain? Adapun 17, ini dimulai dengan metode pemrosesan roda gigi, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, metode yang banyak digunakan adalah menggunakan kompor untuk memotong.
Saat membuat roda gigi dengan cara ini, ketika jumlah gigi kecil, terjadi pemotongan yang melemahkan, yang memengaruhi kekuatan roda gigi yang diproduksi. Yang undercutting artinya akarnya sudah dipotong. . . Perhatikan kotak merah pada gambar:
gambar
Ketika titik potong gigi bagian atas roda gigi dan garis penyambungan melebihi batas titik penyambungan gigi potong, bagian dari profil gigi involute dari akar gigi gigi potong akan terpotong. Fenomena ini disebut undercutting.
Jadi kapan undercutting bisa dihindari? Jawabannya adalah ini 17 (ketika koefisien ketinggian tambahan adalah 1 dan sudut tekanan 20 derajat).
Pertama-tama, alasan mengapa roda gigi dapat berputar adalah karena harus terbentuk hubungan transmisi yang baik antara gigi atas dan gigi bawah. Hanya ketika hubungan antara keduanya ada, operasinya dapat menjadi hubungan yang stabil. Mengambil roda gigi yang tidak rata sebagai contoh, dua roda gigi hanya dapat memainkan perannya jika mereka menyatu dengan baik. Secara khusus, mereka dibagi menjadi dua jenis: roda gigi taji dan roda gigi heliks.
Untuk roda gigi pacu standar, koefisien ketinggian tambahan adalah 1, dan koefisien tinggi tumit gigi adalah 1,25, dan sudut tekanannya harus mencapai 20 derajat. Saat roda gigi diproses, jika alas gigi dan alatnya seperti dua roda gigi yang sama.
Jika jumlah gigi embrio kurang dari nilai tertentu, sebagian akar gigi akan tercabut, yang disebut undercutting. Jika undercutting kecil, maka akan mempengaruhi kekuatan dan kestabilan gear. 17 yang disebutkan di sini adalah untuk persneling. Jika kita tidak berbicara tentang efisiensi kerja roda gigi, itu akan bekerja tidak peduli berapa banyak gigi yang ada.
Selain itu, 17 adalah bilangan prima, artinya, jumlah tumpang tindih antara gigi tertentu dari suatu roda gigi dan roda gigi lainnya paling sedikit pada jumlah putaran tertentu, dan tidak akan bertahan lama pada titik ini. ketika gaya diterapkan. Roda gigi adalah instrumen presisi. Meskipun akan ada kesalahan pada setiap gigi, kemungkinan keausan poros roda pada 17 terlalu tinggi, jadi jika 17 akan baik-baik saja untuk waktu yang singkat, tetapi tidak akan bekerja untuk waktu yang lama.
Tapi inilah masalahnya! Masih banyak persneling dengan gigi kurang dari 17 di pasaran, tapi tetap bisa berputar dengan baik, ada gambar dan faktanya!
Beberapa netizen menunjukkan bahwa, sebenarnya, jika Anda mengubah metode pemrosesan, dimungkinkan untuk membuat roda gigi involute standar dengan kurang dari 17 gigi. Tentu saja, gigi seperti itu juga mudah macet (karena gangguan gigi, saya tidak dapat menemukan gambarnya, tolong putuskan), jadi benar-benar tidak bisa berputar. Ada juga banyak solusi yang sesuai, dan roda gigi pemindah adalah yang paling umum digunakan (dalam istilah awam, itu untuk memindahkan pahat saat memotong), dan ada juga roda gigi heliks, roda gigi sikloidal, dll. Lalu ada pansikloid gigi.
Sudut pandang netizen lainnya: Semua orang sepertinya terlalu percaya pada buku. Saya tidak tahu berapa banyak orang yang telah mempelajari persneling secara menyeluruh di tempat kerja. Dalam pelajaran prinsip-prinsip mekanik, tidak ada akar penyebab roda gigi taji dengan lebih dari 17 gigi. Penurunan pemotongan didasarkan pada fakta bahwa fillet atas R dari permukaan penggaruk alat rak untuk roda gigi pemrosesan adalah 0, tetapi pada kenyataannya, bagaimana alat dalam produksi industri tidak memiliki sudut R? (Tanpa perlakuan panas pahat sudut R, konsentrasi tegangan bagian yang tajam mudah retak, dan mudah aus atau retak saat digunakan) dan bahkan jika pahat tidak memiliki potongan sudut R, jumlah gigi maksimum tidak boleh 17 gigi, sehingga 17 gigi digunakan sebagai kondisi undercut. Bahkan, terbuka untuk diperdebatkan!
Terlihat dari gambar bahwa saat roda gigi dikerjakan dengan pahat dengan sudut R 0 di bagian atas rake face, kurva transisi dari gigi ke-15 ke gigi ke-18 tidak berubah secara signifikan, jadi kenapa dikatakan gigi ke 17 berawal dari gigi lurus involute? Bagaimana dengan jumlah gigi yang dipotong?
Kurva yang sama dari episikloid yang memanjang berwarna ungu di bagian akar gambar di atas adalah profil gigi setelah pemotongan akar. Seberapa jauh bagian akar roda gigi akan dipotong untuk mempengaruhi penggunaannya? Ini ditentukan oleh pergerakan relatif bagian atas gigi dari roda gigi lainnya dan cadangan kekuatan akar gigi dari roda gigi tersebut. Jika bagian atas gigi dari roda gigi kawin tidak menyatu dengan bagian undercut, kedua roda gigi dapat berputar secara normal, (Catatan: Bagian Undercut adalah profil gigi non-involute, dan penyambungan profil gigi involute dan non-involute). profil gigi involute biasanya tidak terkonjugasi dalam kasus desain non-spesifik, yaitu mengganggu).
Dari gambar ini terlihat bahwa garis penyambungan kedua roda gigi baru saja menyapu lingkaran diameter maksimum yang berlawanan dengan kurva transisi kedua roda gigi (Catatan: bagian ungu adalah profil gigi involute, bagian kuning adalah undercut bagian, garis penyambungan Tidak mungkin masuk di bawah lingkaran alas, karena tidak ada belitan di bawah lingkaran alas, dan titik penyambungan kedua roda gigi pada posisi apa pun semuanya ada di garis ini), yaitu, kedua roda gigi dapat hanya mesh normal, tentu saja Ini tidak diperbolehkan dalam teknik, panjang garis meshing adalah 142,2, ini nilai/bagian dasar=derajat kebetulan.
Yang lain berkata: Pertama-tama, pengaturan pertanyaan ini salah. Roda gigi dengan kurang dari 17 gigi tidak akan mempengaruhi penggunaan (penjelasan poin ini pada jawaban pertama salah, dan tiga syarat untuk penyambungan roda gigi yang benar tidak ada hubungannya dengan jumlah gigi), tetapi 17 gigi dalam a tertentu Dalam beberapa kasus tertentu, akan merepotkan untuk diproses, berikut ini lebih untuk melengkapi beberapa pengetahuan tentang persneling.
Izinkan saya berbicara tentang involute terlebih dahulu, involute adalah jenis profil gigi roda gigi yang paling banyak digunakan. Jadi mengapa melibatkan? Apa perbedaan antara garis ini dan garis lurus dan busur? Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, ini adalah involute (di sini hanya ada setengah gigi involute).
gambar
Singkatnya, involute adalah mengasumsikan garis lurus dan titik tetap di atasnya, ketika garis lurus menggelinding di sepanjang lingkaran, lintasan titik tetap. Manfaatnya jelas ketika dua involute menyatu satu sama lain, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
gambar
Ketika kedua roda berputar, arah kerja gaya pada titik kontak (seperti M , M' ) selalu pada garis lurus yang sama, dan garis lurus ini dipertahankan tegak lurus terhadap dua permukaan kontak berbentuk involute (bidang singgung). ). Karena vertikalitasnya, tidak akan ada "selip" dan "gesekan" di antara keduanya, yang secara objektif mengurangi gaya gesekan jaring roda gigi, yang tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi, tetapi juga memperpanjang umur roda gigi.
Tentu saja, sebagai bentuk profil gigi yang paling banyak digunakan - involute, itu bukan satu-satunya pilihan kami.
Selain "meremehkan", sebagai insinyur, kita tidak hanya perlu mempertimbangkan apakah itu layak di tingkat teoretis dan apakah efeknya baik, tetapi yang lebih penting, kita harus menemukan cara untuk mengeluarkan hal-hal teoretis, yang melibatkan pemilihan material. , manufaktur, presisi, pengujian, dll. Dan seterusnya.
Metode pemrosesan yang umum digunakan untuk roda gigi umumnya dibagi menjadi metode pembentukan dan metode pembentukan kipas. Metode pembentukannya adalah dengan langsung memotong bentuk gigi dengan membuat alat yang sesuai dengan bentuk celah antar gigi. Ini umumnya termasuk pemotong frais, roda gerinda kupu-kupu, dll.; Metode Fan Cheng membandingkan Rumit, Anda dapat memahami bahwa dua roda gigi menyatu, yang satu sangat keras (pisau), dan yang lainnya masih dalam keadaan kasar. Proses penyambungan secara bertahap bergerak dari jarak jauh ke keadaan penyambungan normal. Dalam proses ini roda gigi baru diproduksi dengan pemotongan sedang. Jika Anda tertarik, Anda dapat menemukan "Prinsip Mekanika" untuk dipelajari secara detail.
Metode Fancheng banyak digunakan, tetapi ketika jumlah gigi roda gigi kecil, titik persimpangan garis tambahan alat dan garis meshing akan melebihi titik batas meshing dari gigi potong, dan akar gigi yang akan diproses. akan over Cutting, karena bagian undercut melebihi titik batas meshing, hal itu tidak mempengaruhi meshing normal pada roda gigi, namun kerugiannya adalah melemahkan kekuatan gigi. Ketika roda gigi seperti itu digunakan dalam acara tugas berat seperti kotak roda gigi, gigi roda gigi mudah patah. Gambar menunjukkan model roda gigi 2-die 8-setelah proses normal (dengan undercut).
gambar
Dan 17 adalah jumlah batas gigi yang dihitung berdasarkan standar roda gigi negara kita. Roda gigi dengan jumlah gigi kurang dari 17 akan muncul "fenomena undercutting" bila biasanya diproses dengan metode Fancheng. Pada saat ini, metode pemrosesan harus disesuaikan, seperti perpindahan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2-die 8-tooth gear yang dikerjakan untuk pengindeksan (undercut kecil).
gambar
Tentu saja, banyak konten yang dijelaskan di sini tidak lengkap. Masih banyak lagi bagian yang menarik di dalam mesin, dan ada lebih banyak masalah dalam pembuatan bagian ini di proyek. Penggemar emas yang tertarik mungkin ingin lebih memperhatikan.
Kesimpulan: 17 gigi tersebut berasal dari metode pengolahan, dan juga bergantung pada metode pengolahannya. Jika metode pemrosesan roda gigi diganti atau diperbaiki, seperti metode pembentukan dan pemrosesan perpindahan (di sini secara khusus mengacu pada roda gigi pacu), fenomena undercut tidak akan terjadi, dan tidak ada masalah dengan jumlah batas 17 gigi.
Selain itu, dari pertanyaan ini dan jawabannya, kita dapat melihat ciri disiplin mekanik - integrasi teori dan praktik tingkat tinggi.
Sudut pandang netizen: Pertama-tama, tidak benar jika dikatakan bahwa roda gigi dengan kurang dari 17 gigi tidak dapat berputar. Mari kita perkenalkan secara singkat dari mana asal 17 gigi.
gambar
Roda gigi mengacu pada elemen mekanis dengan roda gigi di pelek yang terus terhubung untuk mengirimkan gerakan dan tenaga. Profil gigi roda gigi memiliki bentuk involute, bentuk busur, dll., Dan roda gigi involute banyak digunakan.
Roda gigi involute dibagi menjadi roda gigi taji / roda gigi taji heliks, dll. Untuk roda gigi taji standar, koefisien tinggi tambahan adalah 1, koefisien tinggi dedendum adalah 1,25, dan sudut tekanan adalah 20 derajat. Metode pembentukan kipas umumnya digunakan dalam pemesinan roda gigi, yaitu pergerakan pahat dan blanko roda gigi selama pemesinan seperti sepasang roda gigi yang saling bertautan. Untuk pemrosesan roda gigi standar, jika jumlah gigi kurang dari nilai tertentu, bagian dari profil involute pada akar blanko gigi akan digali, yang disebut undercutting, seperti yang ditunjukkan pada gambar kiri bawah, undercutting akan serius. mempengaruhi kekuatan dan transmisi roda gigi Stasioneritas, nilai minimum tanpa pemotongan adalah 2*1/sin(20)^2 (1 adalah koefisien ketinggian tambahan, 20 adalah sudut tekanan).
17 gigi di sini adalah untuk gigi pacu standar. Kami memiliki banyak cara untuk menghindari undercutting, seperti perpindahan gigi, yaitu pahat jauh dari atau dekat dengan pusat putaran roda kosong. Di sini, untuk menghindari undercutting, kita perlu memilih Jauh dari pusat rotasi kontur, seperti yang ditunjukkan pada gambar kanan bawah, apakah garis kontur involute lengkap keluar lagi?
gambar
Setelah persneling dipindahkan, persneling dapat berputar kembali tanpa terpengaruh, dan persneling dengan 5 gigi juga dapat berputar melalui perpindahan yang benar.
Faktanya, roda gigi heliks juga dapat menghindari pemotongan gigi, atau mengurangi nilai gigi minimum untuk terjadinya pemotongan.
gambar
Angka 17 dihitung. Ini tidak berarti bahwa sejumlah kecil dari 17 roda gigi tidak dapat berputar, tetapi jika ada kurang dari 17 gigi, maka mudah untuk memotong sebagian dari akar roda gigi dengan garis jarak mesin selama pemrosesan roda gigi, yaitu, memotong, menghasilkan pada kekuatan roda gigi yang melemah. Adapun cara menghitungnya, itu sepenuhnya masalah matematika. Mengacu pada rumus di atas, sudut pengadukan adalah =20 derajat, dan jumlah minimum gigi tanpa pemotongan adalah 17.
Sudut pandang netizen: Apakah jumlah gigi roda gigi bisa kurang dari 17 adalah pertanyaan yang patut dipertimbangkan. Untuk gigi standar memang jumlah giginya tidak boleh kurang dari 17, kenapa? Karena bila jumlah gigi kurang dari 17 maka gear akan undercut.
Yang disebut undercut berarti bahwa dalam kondisi tertentu, dalam kondisi tertentu, bagian atas gigi alat terlalu banyak memotong akar gigi roda gigi, dan memotong sebagian profil gigi involute dari akar gigi.
gambar
Fan Chengfa dan Undercut
gambar
Fan Chengfa
Metode Fancheng (atau disebut metode pembangkitan) adalah metode pemesinan roda gigi dengan menggunakan prinsip enveloping dalam geometri. Setelah profil gigi involute dari dua roda gigi dan kecepatan sudut w1 dari roda penggerak diberikan, kecepatan sudut w2 dari roda yang digerakkan dapat diperoleh melalui penyambungan dua profil gigi, dan i12=w1/ w2=nilai tetap. Karena dalam penyambungan dua profil gigi, kedua lingkaran pitch melakukan pengerolan murni, dan selama proses pengerolan murni lingkaran pitch 1 pada lingkaran pitch 2, profil gigi dari gear 1 akan menempati serangkaian posisi relatif terhadap gear. 2, dan rangkaian posisi relatif Selubung adalah profil gigi roda gigi 2, yaitu, ketika dua lingkaran pitch berada dalam gulungan murni, kedua profil gigi involute dapat dianggap sebagai amplop bersama.
Meremehkan
Alasan undercutting: Ketika titik perpotongan garis addendum pahat dan garis meshing melebihi titik batas meshing N1, dan pahat terus bergerak dari posisi II, sebagian profil gigi involute yang telah dipotong pada akarnya dipotong mati.
Konsekuensi dari undercutting: gear dengan undercutting yang serius akan melemahkan kekuatan tekukan gigi gear di satu sisi; di sisi lain, ini akan mengurangi kecocokan transmisi gigi, yang sangat tidak baik untuk transmisi. Alasan undercutting: Ketika titik perpotongan garis addendum pahat dan garis meshing melebihi titik batas meshing N1, dan pahat terus bergerak dari posisi II, sebagian profil gigi involute yang telah dipotong pada akarnya dipotong mati.
Untuk roda gigi non-standar, kurang dari 17 gigi tidak apa-apa.
