Індивідуальний Внутрішні кільцеві передачі
Прецизійна обробка на ЧПУ

Внутрішня кільцева шестерня (також званий кільцева шестерня or внутрішнє зубчасте кільце) — це циліндрична шестерня з зубцями, нарізаними на її внутрішній поверхні, що спрямовані всередину до центральної осі. Зубчастий елемент, що з'єднується (планетарна шестерня або підіймальна шестерня), обертається всередині кільця в тому ж напрямку обертання. Внутрішні кільцеві шестерні є фіксованим або обертовим зовнішнім елементом у планетарних системах шестерень, епіциклічних редукторах та диференціальних наборах шестерень. Вони пропонують вищий коефіцієнт контакту, ніж зовнішні шестерні, і є більш компактними для даного коефіцієнта зменшення.

Вартість виробництва внутрішнього зубчастого кільця залежить від шести змінних: (1) діаметр отвору та модуль — внутрішнє зубчасте кільце діаметром 300 мм у модулі M3 коштує дорожче, ніж 100 мм у M2; (2) марка матеріалу — сталь 20CrMnTi з цементацією дорожча, ніж 42CrMo4 з наскрізним гартуванням; (3) клас точності — DIN 5 (шліфоване) приблизно вдвічі дорожче, ніж DIN 7 (тільки нарізане); (4) термічна обробка — цементація та шліфування після гартування додають 25–40% до вартості матеріалу; (5) кількість замовлення — прототипи по 1 штуці коштують дорожче за одиницю, ніж партії по 100 штук; (6) інтегровані функції — корпуси з посадковими місцями для підшипників і масляними каналами дорожчі, ніж прості вставки кільця. Надішліть свій креслення для безкоштовної індивідуальної пропозиції — зазвичай відповідаємо протягом 48 годин з точною ціною та терміном виготовлення.

Три способи отримати індивідуальну пропозицію на внутрішнє зубчасте кільце від HXC: (1) Завантажте своє CAD / PDF креслення через нашу форму для запиту — найшвидше, відповідь протягом 48 годин. (2) Надішліть свої технічні характеристики електронною поштою (модуль, кількість зубців, діаметр отвору, кут гвинтової лінії (якщо є), матеріал, клас точності, кількість) безпосередньо нашій інженерній команді. (3) Заплануйте відеодзвінок з нашим заводом у Китаї для складних проєктів, що потребують обговорення DFM. Кожна пропозиція виробника містить деталізований розподіл витрат, рекомендації щодо процесу, альтернативні варіанти матеріалів та чітко визначений термін виконання. Безкоштовно, без зобов'язань, без націнки продавця.

"Кільцева шестерня" та "внутрішня шестерня" часто використовуються взаємозамінно, але є тонка відмінність у використанні. Внутрішня шестерня є точним інженерним терміном для будь-якої шестерні з зубцями, що спрямовані всередину. Кільцева шестерня є загальною назвою, яка найчастіше відноситься до елемента анулюса в планетарній зубчастій системі, або до великої внутрішньозубої шестерні на автомобільному маховику (яку зачіпає стартер). На практиці обидва терміни — разом із "внутрішнім зубчастим кільцем" — позначають однакову геометрію зубців: зубці на внутрішній циліндричній поверхні.

Внутрішні кільцеві зубчасті колеса виготовляються чотирма основними процесами: (1) Формування зубців (найпоширеніше) — реверсивний різець поступово формує внутрішні зуби; підходить для всіх розмірів отворів, включаючи сліпі отвори. (2) Обробка внутрішніх зубчастих коліс — швидше для відкритих кільцевих зубчастих коліс у виробничих кількостях. (3) Вирізання — найшвидший спосіб для коротких ширин фасок у великих обсягах. (4) 5-осеве фрезерування з ЧПУ — для складних корпусів кільцевих зубчастих коліс, що інтегрують інші функції. Після обробки точні кільцеві зубчасті колеса загартовуються і внутрішньо профільно шліфуються для досягнення точності DIN 5–6.

У планетарному (епіциклічному) редукторі внутрішнє кільцеве зубчасте колесо — анулюс — є найзовнішнім елементом. Воно може виконувати три ролі в залежності від того, який елемент зафіксований: (1) Фіксоване кільцеве зубчасте колесо (найпоширеніший) — ведучий елемент обертається, забезпечуючи компактне зменшення швидкості. (2) Вхідне кільцеве зубчасте колесо — приводить планетарний ведучий елемент, з сонячним колесом як виходом. (3) Вихідне кільцеве зубчасте колесо — обертається, поки сонце і ведучий елемент є вхідними/фіксованими. Кількість зубців кільцевого колеса (завжди більша, ніж у сонячного колеса) в значній мірі визначає передавальне співвідношення етапу. Точність зубців кільцевого колеса безпосередньо контролює люфт, шум і ефективність всього планетарного етапу.

Так — внутрішні гвинтові кільцеві зубчасті колеса виробляються шляхом формування зубців з використанням гвинтового різця або шляхом внутрішнього гвинтового фрезерування. Вони пропонують ті ж переваги над внутрішніми прямозубими кільцевими колесами, як зовнішні гвинтові зубчасті колеса над прямозубими: тихіша робота, вищий контактний коефіцієнт і більша вантажопідйомність. Кут гвинта внутрішнього кільцевого зубчастого колеса повинен відповідати куту зчепленого планетарного або пініонного колеса (той же кут, той же напрямок для зовнішнього пініона всередині внутрішнього кільцевого зубчастого колеса). Загальні кути гвинта становлять 15°–25° для планетарних етапів у сервоприводах і прецизійних редукторах.

Клас точності залежить від застосування: DIN 7–9 достатній для загальних промислових і автомобільних редукторів, де шум і ефективність не є критичними. DIN 6 стандартний для трансмісій легкових автомобілів і промислових лінійних редукторів. DIN 5 вимагається для прецизійних сервоприводів, роботизованих суглобів і планетарних етапів в аерокосмічній галузі, де люфт повинен контролюватися до <0,02 мм. Кільцеві зубчасті колеса класу DIN 5 вимагають подальшого шліфування внутрішнього профілю після загартування, що дорожче, ніж тільки фрезерування. Ми пропонуємо всі класи — наші інженери рекомендуватимуть правильну точність для вашого застосування та бюджету.

Вибір матеріалу відображає практику зовнішніх зубчастих коліс, але з однією додатковою умовою: заготовки кільцевих зубчастих коліс важче рівномірно термічно обробляти через варіацію товщини стінки. 20CrMnTi (карбюризоване) є стандартом для автомобільних планетарних кільцевих зубчастих коліс — його передбачувана глибина закалювання та низька деформація підходять для внутрішнього шліфування після загартування. 42CrMo4 (через загартування) використовується для великих кільцевих зубчастих коліс, де проникнення карбюризації було б недостатнім. Al 7075-T6 для легких роботизованих кільцевих зубчастих коліс. SUS316L для харчових, медичних та чистих приміщень. POM, нейлон, PEEK для малонавантажених пластикових внутрішніх зубчастих кілець у сервісних роботах і споживчих продуктах.

На відміну від зовнішніх зубчастих коліс (мінімум 17 зубців, щоб уникнути підрізання при куті тиску 20°), внутрішні зубчасті колеса мають мінімальну різницю в кількості зубців обмеження між кільцевим зубчастим колесом та його парним піньйоном. Щоб уникнути втручання інволюти (коли кінці зубців зовнішнього піньйона заважають кореню внутрішнього кільцевого зубчастого колеса), різниця в кількості зубців повинна бути не менше 10–12 зубців для стандартних зубчастих коліс з кутом тиску 20°. Наприклад, якщо планетарне колесо має 20 зубців, кільцеве колесо потребує щонайменше 32 зубці. Це обмеження менш суворе при вищих кутах тиску (25°). Наші інженери перевіряють умови втручання для кожного індивідуального дизайну кільцевого зубчастого колеса в рамках безкоштовного огляду DFM.

Завод внутрішніх зубчастих кілець HXC розташований у Дунгуань, Гуандун, Китай — основний центр високоточного виробництва в дельті річки Чжуцзян. Ми є китайським виробником внутрішніх зубчастих кілець з 2008 року, експортуємо клієнтам в Україну, Японію, Францію, Італію, Корею та понад 30 інших країн. Всі операції з нарізання зубців, термообробки, шліфування та інспекції Klingelnberg виконуються на нашому заводі в Китаї — без аутсорсингу підрядникам. Відвідування заводу та відеоаудити вітаються для серйозних покупців і закупівельних команд, які кваліфікують нових постачальників внутрішніх зубчастих кілець з Китаю.

Зовнішні зубчасті колеса мають зубці на зовнішній циліндричній поверхні та обертаються в протилежних напрямках коли з'єднані. Внутрішньо кільцеві шестерні мають зубці на внутрішній поверхні отвору, а парне колесо обертається в тому ж напрямку — що робить пари внутрішніх зубчастих коліс природно придатними для планетарних систем, де бажане спільне обертання. Пари внутрішніх зубчастих коліс також мають вищий коефіцієнт контакту та нижчу швидкість ковзання між зубцями, ніж зовнішні пари того ж модуля, що означає менше тертя, тихішу роботу та довший термін служби при еквівалентних навантаженнях.

Внутрішні кільцеві зубчасті колеса вимірюються за допомогою спеціалізованого обладнання: Аналізатори зубчастих коліс Klingelnberg або Gleason оснащені внутрішніми зондами, вимірюють профіль зуба, відхилення спіралі, помилку кроку та биття безпосередньо на внутрішніх зубах. Для більших кільцевих зубчастих коліс, CMM з модулем вимірювання зубчастих коліс використовується — зонд з рубіновим наконечником обводить кожну бічну поверхню зуба, щоб побудувати графік відхилення профілю. Вимірювання діаметра через штифт (або через кулю) використовується для швидких перевірок розміру на виробничому майданчику. Усі внутрішні кільцеві зубчасті колеса HXC вимірюються на обладнанні Klingelnberg, і повний звіт про вимірювання DIN 3962 надається з кожним замовленням.

У планетарній зубчастій системі: сонячне зубчасте колесо є маленьким зовнішнім зубчастим колесом у центрі, яке приводиться в рух вхідним валом. планетарні зубчасті колеса є проміжними зовнішніми зубчастими колесами, які взаємодіють як з сонцем, так і з кільцем. внутрішня шестерня (анулюс) — це велике внутрішнє зубчасте колесо на периферії. Потужність надходить від сонця, проходить через планети і виходить через або носій (для зменшення) або кільце (для різного співвідношення). Кільцеве зубчасте колесо завжди є найбільшим і найповільнішим елементом; сонячне зубчасте колесо є найменшим і найшвидшим. Співвідношення кільцевих до сонячних зубців визначає співвідношення передачі етапу.

Найпоширеніші способи відмови кільцевого зубчастого колеса: (1) Втома від ямок — контактний тиск перевищує межу матеріалу, викликаючи відшарування поверхні на внутрішніх бічних поверхнях зубів; запобігається правильним рівнем твердості, розміром модуля та змащенням. (2) Втома від вигину — циклічний стрес кореня зуба перевищує межу витривалості; запобігається правильним модулем, профілем та обробкою коренів. (3) Деформація отвору — кільцеві зубчасті колеса з тонкими стінками деформуються під час термічної обробки, що призводить до нерівномірного зчеплення зубів; це можна зменшити за допомогою належної підтримки заготовки під час цементації та шліфування після загартування. (4) Фреттинг — мікро-рух між зовнішнім діаметром кільцевого зубчастого колеса та отвором корпусу; запобігається за рахунок натискного з'єднання та належної обробки поверхні на зовнішньому діаметрі. Ми розглядаємо всі ці питання під час нашого огляду DFM.

Ключові відмінності: розташування зубів — прямозубі колеса мають зуби на зовнішній поверхні; кільцеві зубчасті колеса мають зуби на внутрішньому отворі. Напрямок обертання — зовнішні пари прямозубих коліс обертаються в протилежних напрямках; кільцеве зубчасте колесо та підіймальник обертаються в одному напрямку. Геометрія — зуби внутрішнього колеса мають увігнутий (порожнистий) профіль інволюти на поверхні зуба, в порівнянні з опуклим профілем зубів зовнішніх коліс; це вимагає різних інструментів для різання та методів перевірки. Застосування — прямозубі колеса використовуються в простих зовнішніх зубчастих передачах; кільцеві зубчасті колеса є елементом анулюса планетарних та епіциклічних систем. Мінімальна кількість зубів — обмежена правилом різниці кількості зубів, а не правилом підрізання.

Вкажіть клас точності DIN (5–9) залежно від швидкості вашого застосування та вимог до шуму. Додатково вкажіть: толерантність діаметра отвору (зазвичай H7 для установки в корпус з натиском або H6 для прецизійних актуаторів); концентричність між внутрішнім діаметром отвору та колом зубчастого колеса (зазвичай 0,01–0,02 мм TIR для актуаторів, 0,02–0,05 мм для промислових редукторів); бічний вивід (для осьово розташованих кільцевих зубчастих коліс). Якщо ви не впевнені, наші інженери рекомендують відповідні допуски на основі вашого планетарного передавального співвідношення, вхідного моменту та швидкості — безкоштовно з кожним запитом на пропозицію.

Так — ми регулярно обробляємо корпуси кільцевих зубчастих коліс, які інтегрують внутрішні зуби, місця для підшипників (внутрішній діаметр H7 або P7 для пресової посадки), масляні канали, монтажні фланці, канавки для ущільнювальних кілець та вирівнюючі спиці в одній деталі. 5-осеве CNC фрезерування забезпечує концентричність між внутрішнім колом зубчастого колеса та всіма отворами корпусу в межах 0,01 мм. Це усуває помилку складання між окремим вставним кільцевим зубчастим колесом та його корпусом. Інтегровані корпуси кільцевих зубчастих коліс є звичайними в компактних планетарних актуаторах для робототехніки та аерокосмічної промисловості. Надішліть нам ваш малюнок — ми розглянемо його в рамках нашого безкоштовного аналізу DFM.

Терміни виготовлення залежать від складності та процесу: Прототип (1–5 шт.), формування зубців + CMM: 5–10 днів. Мала партія (10–50 шт.), нарізка зубців + стандартна перевірка: 8–14 днів. Прецизійна партія (DIN 5–6), нарізка зубців + загартування + шліфування + Klingelnberg: 14–22 днів. Кільцеві зубчасті колеса великого діаметра (>Ø500 мм): 18–28 днів в залежності від матеріалу та термічної обробки. Ми надаємо точні терміни виготовлення з кожною пропозицією. Швидке виробництво доступне за додаткову плату — обговоріть ваш графік при завантаженні вашого малюнка.