Zašto je broj zuba 17?
Zašto je baš 17, a ne neki drugi broj? Što se tiče broja 17, to ima veze s metodom proizvodnje zupčanika. Kao što je prikazano na donjoj slici, naširoko korištena metoda je korištenje ploče za kuhanje za rezanje.
Kada je broj zubaca mali javlja se pojava koja se naziva podrivanje, a koja utječe na čvrstoću izrađenog zupčanika. Što je potkopavanje? To znači da je korijen odrezan. Obratite pažnju na crveni okvir na slici:
Kada sjecište vrha zuba zupčanika i linije uspona prijeđe graničnu točku zahvata zupčanika koji se reže, uklanja se dio evolventnog profila zuba u korijenu zupčanika. Ova pojava naziva se potkopavanje.
Dakle, pod kojim se okolnostima može izbjeći potkopavanje? Odgovor leži u broju 17, koji odgovara koeficijentu visine vrha zuba od 1 i kutu pritiska od 20 stupnjeva. Prvo, zupčanici se mogu okretati jer gornji i donji zupčanici trebaju formirati dobar prijenosni odnos. Samo kada je veza između njih dvoje uspostavljena, njihov rad može biti stabilan odnos. Uzimajući evolventne zupčanike kao primjer, dobar zahvat između dva zupčanika može odigrati svoju ulogu, koja se dijeli na dvije vrste: cilindrični zupčanici s ravnim-zubicama i spiralni cilindrični zupčanici. Standardni ravni zupčanik ima koeficijent visine vrha zuba 1, koeficijent visine korijena zuba 1,25 i kut pritiska od 20 stupnjeva. Prilikom obrade zupčanika, ako su izradak zupčanika i alat poput dva zupčanika. Ako je broj zuba blanka manji od određene vrijednosti, doći će do otkopavanja korijena zuba, što se naziva podrezivanje. Ako je udubljenje premalo, to će utjecati na čvrstoću i stabilnost zupčanika. Ovdje spomenutih 17 je za zupčanike. Ako ne govorimo o radnoj učinkovitosti zupčanika, koliko god zuba imao, on će raditi i moći će raditi. Osim toga, 17 je prost broj, što znači da je podudarnost zuba zupčanika i drugog zuba zupčanika minimalna u određenom broju krugova, a sila neće dugo biti na istoj točki. Zupčanici su precizni instrumenti, iako će biti grešaka na svakom zupčaniku, ali mogućnost istrošenosti vratila uzrokovana 17 stvarno je prevelika, pa ako je 17, može se pomicati kratko vrijeme, ali ne može biti-dugoročno. Međutim, postavlja se pitanje! Na tržištu još uvijek postoji mnogo zupčanika s manje od 17 zuba, a oni i dalje dobro funkcioniraju, što dokazuju i slike.
Međutim, neki korisnici interneta istaknuli su da je, zapravo, promjenom metode proizvodnje moguće proizvesti standardne evolventne zupčanike s manje od 17 zuba. Naravno, takvi zupčanici se također lako zaglave (zbog smetnji zupčanika nema slike, zamislite), i ovako se stvarno ne može pomaknuti. Ima i dosta odgovarajućih rješenja, najčešće se koriste ofsetni zupčanici (vulgarno rečeno, to je da se malo pomakne alat pri rezanju), a tu su i kosi zupčanici, cikloidni zupčanici itd. Postoji i univerzalni cikloidni zupčanik.
Još jedno gledište netizena: Čini se da svi još uvijek previše vjeruju knjigama, a ne znam koliko ljudi je temeljito proučilo zupčanike u svom radu. Izvođenje zuba zupčanika koji su veći od 17 u mehaničkom načelnom tijeku da ne proizvede potkopavanje temelji se na gornjem kutu R prednje čeone površine alata za rezanje zupčanika koji je 0. Zapravo, kako alati u industrijskoj proizvodnji mogu imati R kut? (Bez R kuta, alat je oštar i naprezanje je koncentrirano, lako se puca tijekom toplinske obrade i lako se troši ili pukne tijekom upotrebe). Čak i ako alat nema kut R, maksimalni broj zubaca gdje dolazi do podrezivanja nije nužno 17 zuba, tako da je izjava da je 17 zubaca uvjet za podrezivanje zapravo otvorena za raspravu! Pogledajmo nekoliko slika.
Sa slike se može vidjeti da kada se koristi alat s gornjim kutom R prednjeg nagibnog lica kao 0 za obradu zupčanika, nema očite promjene u prijelaznoj krivulji korijena s 15 zuba na 18 zuba. Dakle, zašto je 17 zuba broj zuba kod kojih evolventni ravni zubi počinju proizvoditi potkopavanje?
Vjerujem da bi ova slika, koja ilustrira koncept, trebala biti poznata studentima strojarstva koji su koristili generator zupčanika. Vidi se da veličina R kuta alata utječe na podrezivanje zupčanika.
Ljubičasta proširena vanjska epitrohoidna krivulja dijela korijena zuba na slici je linija profila zuba nakon podrezivanja korijena zuba. U kojoj će mjeri potkopavanje korijena zuba zupčanika utjecati na njegovu upotrebu? To je određeno relativnim kretanjem drugog vrha zuba zupčanika i rezervom snage korijena zuba zupčanika. Ako vrh zupčanika spojenog zupčanika nije u zahvatu s podrezanim dijelom, tada se ova dva zupčanika mogu normalno okretati (Napomena: podrezani dio je ne-evolutivni profil zuba. Spajanje ne-evolutivnog profila zuba s evolventnim profilom zuba pod ne-posebnim uvjetima dizajna obično nije-supružno, to jest, smetat će).
Na ovoj se slici može vidjeti da linija zahvata ova dva zupčanika samo dodiruje kružnicu najvećeg promjera koja odgovara prijelaznoj krivulji dvaju zupčanika (Napomena: Ljubičasti dio je evolventni profil zuba, žuti dio je dio koji se urezuje, a linija zahvata ne može ući ispod osnovnog kruga, jer nema evolventne linije ispod osnovnog kruga. Točka zahvata dvaju zupčanika na bilo kojem položaju je na ovoj liniji), to jest, ova dva zupčanici se mogu normalno spojiti. Naravno, ovo nije dopušteno u inženjerstvu, duljina linije mreže je 142,2, a ova vrijednost / osnovni korak=omjer preklapanja.
Neki ljudi također kažu: Prvo, premisa ovog pitanja je pogrešna. Broj zuba manji od 17 neće utjecati na upotrebu (opis ove točke u prvom odgovoru je pogrešan, tri uvjeta za ispravno spajanje zupčanika nisu povezana s brojem zuba), ali 17 zuba će imati neke neugodnosti u obradi pod određenim specifičnim okolnostima. Evo još za dopunu znanja o zupčanicima.
Prvo, razgovarajmo o evolventnoj krivulji. Evolventna krivulja je najčešće korištena vrsta profila zuba zupčanika. Pa zašto je to evolventna krivulja? Koja je razlika između ove linije i ravne linije, luka? Kao što je prikazano na donjoj slici, to je evolventna krivulja polu-zuba.
Evolventna krivulja može se opisati u jednoj rečenici kao putanja nepokretne točke na ravnoj liniji kada se pravac kotrlja po kružnici. Njegova prednost je očita. Kada se dvije evolventne krivulje zaprežu, kao što je prikazano na donjoj slici.
Kada se dva kotača okreću, u kontaktnoj točki (kao što je M, M'), smjer sile uvijek je na istoj ravnoj liniji, a ta je linija okomita na dodirnu površinu (presjek) dva evolventna oblika. Budući da je okomit, neće biti "klizanja" i "trenja" između njih, što objektivno smanjuje trenje tijekom zahvata zupčanika, ne samo da poboljšava učinkovitost, već i produljuje vijek trajanja zupčanika.
Naravno, kao najčešće korištena vrsta profila zuba - evolventna krivulja, to nije naš jedini izbor.
Ajmo opet o "undercuttingu". Kao inženjeri, ne samo da moramo razmotriti je li to izvedivo na teoretskoj razini i je li učinak dobar, nego što je još važnije, moramo pronaći načine kako prezentirati teorijske stvari, što uključuje odabir materijala, proizvodnju, preciznost, testiranje i druge poveznice.
Uobičajene metode obrade zupčanika općenito se dijele na metodu oblikovanja i metodu proizvodnje. Metoda oblikovanja je izravno izrezivanje oblika zuba alatom koji odgovara obliku razmaka između zuba. To općenito uključuje glodala, leptiraste brusne ploče itd.; metoda generiranja je složenija, što se može shvatiti kao zahvat dva zupčanika, jedan zupčanik je vrlo tvrd (alat), a drugi je još uvijek u praznom stanju. Proces zahvata je od udaljavanja postupno do normalnog zahvata, tijekom kojeg se novi zupčanik reže. Ako ste zainteresirani, možete pronaći "Mehanički princip" za specifično proučavanje.
Metoda generiranja je naširoko korištena, ali kada zupčanik ima manje zuba, gornja linija zuba alata i linija zahvata će premašiti graničnu točku zahvata zupčanika koji se reže, a u to će vrijeme korijen zupčanika koji se obrađuje biti prekomjerno uklonjen. Budući da podrezani dio prelazi graničnu točku zahvata, ne utječe na normalan zahvat zupčanika, ali je nedostatak što slabi čvrstoću zupčanika. Takvi zupčanici, kada se koriste u teškim -opterećenjima kao što su mjenjači, skloni su lomljenju zuba, kao što je prikazano na slici ispod je model zupčanika od 2 modula s 8 zuba koji se normalno obrađuje (s potkopavanjem).
A 17 je granični broj zubaca koji se računa prema standardu zupčanika u našoj zemlji. Zupčanici s manje od 17 zuba imat će "fenomen podrivanja" kada se normalno obrađuju metodom generiranja, au ovom trenutku potrebno je prilagoditi metodu obrade, kao što je mijenjanje stupnjeva prijenosa, kao što je prikazano na donjoj slici je zupčanik s 2 modula s 8 zuba koji se obrađuje pomicanjem (malo podrezivanje).
Naravno, ovdje opisani sadržaj nije sveobuhvatan, au mehanici ima mnogo zanimljivijih dijelova. Također postoji više problema u proizvodnji ovih dijelova u strojarstvu. Oni koje zanima zlatni prah mogli bi obratiti više pažnje.
Zaključak: Broj zuba 17 proizlazi iz načina obrade i također ovisi o načinu obrade. Ako promijenite ili poboljšate metodu obrade zupčanika, kao što je metoda oblikovanja, obrada pomaka (ovdje se posebno odnosi na cilindrične zupčanike s ravnim-zubicama), neće doći do pojave potkopavanja i neće biti ograničenja za broj zuba 17.
Osim toga, iz ovog pitanja i njegovih odgovora može se vidjeti da je jedna od karakteristika mehaničke discipline visoka kombinacija teorije i prakse.
Stajalište Netizena: Prvo, izjava da se zupčanici s manje od 17 zuba ne mogu okretati je netočna. Predstavimo ukratko kako je nastao broj 17.
Zupčanici su mehaničke komponente sa zupcima na rubu koji se neprekidno povezuju radi prijenosa gibanja i snage. Profili zuba zupčanika uključuju evolventni, kružni luk, itd., a evolventni zupčanici imaju veću primjenu.
Evolventni zupčanici dijele se na cilindrične zupčanike s ravnim-zubicama/cilindrične zupčanike sa spiralnim zupčanicima, itd. Za standardne cilindrične zupčanike s ravnim{2}}zubicama, koeficijent visine vrha zuba je 1, koeficijent visine korijena zuba je 1,25, a kut pritiska je 20 stupnjeva. Obrada zupčanika općenito koristi metodu generiranja, to jest, kretanje alata i zupčanika tijekom obrade je poput para zupčanika koji se međusobno povezuju. Za standardnu obradu zupčanika, ako je broj zubaca manji od određene specifične vrijednosti, profil evolventne krivulje u korijenu zupčanika bit će odsječen, što se naziva podrezivanje, kao što je prikazano na donjoj lijevoj slici. Podrivanje će ozbiljno utjecati na snagu zupčanika i glatkoću prijenosa. Ovo ne{10}}podbijanje minimalne vrijednosti je 2*1/sin(20)^2 (1 je koeficijent visine vrha zuba, 20 je kut pritiska).
Broj zuba 17 ovdje je za standardne-cilindrične zupčanike s ravnim zubima. Imamo mnogo načina da izbjegnemo podrezivanje, kao što je promjena stupnja prijenosa, to jest, pomicanje alata od ili blizu središta rotacije zupca. Ovdje je, kako bi se izbjeglo podrezivanje, potrebno izabrati odmaknuti se od središta rotacije konture, kao što je prikazano na desnoj slici ispod, i kompletan profil evolventne krivulje ponovno izlazi.
Nakon promjene stupnja prijenosa, zupčanik se može okretati bez utjecaja. Kao što je prikazano gore, odgovarajućim pomicanjem, zupčanik s 5 zuba također se može okretati. Zapravo, helikoidni zupčanici također mogu izbjeći podrezivanje ili smanjiti minimalni broj zubaca gdje dolazi do podrivanja.
Broj 17 je izračunat. Nije da se zupčanici s manje od 17 zuba ne mogu okretati, ali ako ih ima manje od 17, lako se prilikom obrade zupčanika, odnosno podrezivanja, odsiječe dio evolventne krivulje u korijenu zupčanika, što slabi čvrstoću zupčanika. Što se tiče toga kako to izračunati, to je u potpunosti matematički problem, pogledajte gornju formulu, s kutom zahvata a=20 stupnjeva, minimalni broj zubaca kod kojih ne dolazi do potkopavanja je 17.
Stajalište Netizena: Može li broj zubaca zupčanika biti manji od 17 pitanje je koje vrijedi razmotriti. Kod standardnih zupčanika broj zubaca zaista ne može biti manji od 17. Zašto? Jer kada je broj zubaca manji od 17, zupčanik će imati pojavu podrivanja.
Tako-zvano podrezivanje odnosi se na stanje u kojem se linija vrha zuba alata previše urezuje u korijen zupčanika pod određenim uvjetima tijekom rezanja zupčanika generacijskom metodom, a dio profila evolventne krivulje na korijenu zupčanika je odsječen.
Metoda generiranja
Metoda generiranja (također poznata kao metoda razvijanja) je tehnika obrade zupčanika koja koristi princip ovojnice iz geometrije. Nakon što su zadani evolventni profili zuba i kutna brzina w1 pogonskog zupčanika, kutna brzina w2 gonjenog zupčanika može se dobiti zahvatom dvaju profila zuba, a prijenosni omjer i12=w1/w2 je konstantna vrijednost. To je zato što tijekom zahvata dva profila zuba, dva podečna kruga izvode čisto kotrljanje. Kako se podeona kružnica 1 kotrlja isključivo po podeonoj kružnici 2, profil zuba zupčanika 1 će zauzeti niz relativnih položaja u odnosu na zupčanik 2, a ovojnica tih relativnih položaja je profil zuba zupčanika 2. Drugim riječima, tijekom čistog kotrljanja dvaju podeonih kružnica, dva evolventna profila zuba mogu se smatrati omotnicama jedna druge.
Fenomen potkopavanja
Uzrok podrezivanja: Kada sjecište linije vrha zuba alata i linije zahvata prijeđe graničnu točku zahvata N1, a alat se nastavi kretati iz položaja Ⅱ, odrezat će dio evolventnog profila zupca koji je već obrađen u korijenu.
Posljedice podrezivanja: Zupčanik s jakim podrezivanjem, s jedne strane, slabi čvrstoću zuba na savijanje; s druge strane, smanjuje stupanj prijenosa zupčanika, što je vrlo nepovoljno za prijenos. Uzrok podrezivanja: Kada sjecište linije vrha zuba alata i linije zahvata prijeđe graničnu točku zahvata N1, a alat se nastavi kretati iz položaja Ⅱ, odrezat će dio evolventnog profila zupca koji je već obrađen u korijenu.
Za ne-standardne zupčanike prihvatljivo je imati manje od 17 zuba.
Nakon svega ovoga, kakvo je vaše mišljenje? Slobodno ostavite komentar i podijelite ~