Spiral Bevel
G'ildiraklar

Spiral burchakli tishli g'ildirak — bu tishlari egri, egiluvchan yo'nalishda kesilgan burchakli tishli g'ildirak bo'lib, u to'g'ri radiusli tishli g'ildirakdagi to'g'ri chiziqli tishlardan farq qiladi. Egri tishlar natijasida sekin, bir-biriga yopishib boradigan tishli aloqa yaratiladi, bu spiral burchakli tishli g'ildiraklarga o'ziga xos afzalliklarni beradi: yuqori yuk ko'tarish qobiliyati, kamroq shovqin va.

deyarli har doim 90° burchakda, garchi boshqa burchaklar ham mumkin. Burchakli va spiral burchakli tishli g'ildiraklar o'rtasidagi farq nima? to'g'ridan-to'g'ri konusning pikasiga yo'naltirilgan tishlarga ega — qilish oson, lekin shovqinliroq va yuklash qobiliyati pastroq. Spiral burilishli tishli uzuklar egri, obliq tishlarga ega bo'lib, ular asta-sekin o'zaro bog'lanadi, shuning uchun ular ayni o'lcham uchun 20–40% yuqori yuklash qobiliyatiga ega, juda kamroq shovqin (odatda 10–15 dB kamroq), va yuqori pitch-line tezligini ta'minlaydi. Muvozanat shundaki, ishlab chiqarish murakkablashadi va spiral burchakning axial yukini boshqarish uchun bosim yuki uchun thrust bearing kerak bo'ladi.

Burilish burchagi (β) — tish izining pitch konusidagi va pitch konusining generatori orasidagi burchak. Bu tishlarning obliqueness darajasini belgilaydi. Standart spiral burchak 35° Gleason tizimidagi tishli uzuklarda — yuklash qobiliyati, axial bosim va ishlab chiqarish imkoniyatlarini muvozanatlash uchun qiymat. Yuqori spiral burchaklar kontakt nisbatini oshiradi (yaxshiroq ishlash) lekin shuningdek axial bosimni ham oshiradi. 25° dan 45° gacha burchaklar keng tarqalgan; Gleason tizimi ko'pgina avtomobil va sanoat dizaynlarida 35° o'rtacha spiral burchakni asosiy standart sifatida ishlatadi.

"Gleason" atamasi — Gleason Works (Rochester, NY) tomonidan ishlab chiqilgan burilishli va gipoyd tishli uzuklar uchun tish geometriyasi tizimini anglatadi — dunyo bo'ylab avtomobil va sanoat tishli uzuklar uchun asosiy standart. Gleason spiral burilishli tishli uzuklar foydalanadi yuzni frezalash jarayoni bu tish chuqurligini (Duplex Taper) hosil qiladi, tishlarning konusga mos keladigan tish taji bilan ring tishli uzuk va pinion o'rtasida mos keladi. Gleason tizimi barcha parametrlarni belgilaydi: kesuvchi radiusi, spiral burchak, bosim burchagi, tish taji turi va tish kontaktini hisoblash usullari. Alternativ tizim esa Klingelnberg Palloidi, bu esa doimiy yuz frezalash jarayonini ishlatib, bir xil tish chuqurligini hosil qiladi.

Ikki tishli uzuklar o'xshash ko'rinadi, lekin shaft geometriyasida farq bor: spiral burilishli tishli uzuklar kesishgan o'qlar — pinion o'qi va ring tishli uzuk o'qi bir nuqtada kesishadi. Hipoyd g'ildiraklar offset (kesishmaydigan, parallel bo'lmagan) o'qlarga ega — pinion o'qi ring tishli uzuk o'qi ostida (yoki ustida) joylashgan. Gipoyd tishli uzuklar pinionni katta va kuchliroq qilish imkonini beradi, shuningdek, uzatish shaftini pastroq qilish (ko'pincha avtomobil orqa akslarida pastroq qavat balandligi uchun ishlatiladi), va ko'proq yukni ko'tara oladi, lekin ular siljish harakati tufayli kamroq samarali va ekstremal bosim (EP) tishli moyi talab qiladi. Spiral burilishli tishli uzuklar oddiyroq, samaraliroq va o'qlarning offseti kerak bo'lmagan hollarda afzalroq.

Spiral burilishli tishli uzuklar har qanday joyda standart yechim hisoblanadi quvvat har doim kesishgan shaftlar orasida yo'nalishni o'zgartirishi kerak: avtomobil difrentsiallar, uzatish qutilari va PTOlar; kosmik vertolyot aksessuar qutishlari va aktuator drayvlari; marin yoki boshqaruv mexanizmlari va thruster drayvlari; og'ir sanoat mikserlar, konveyerlar va frezalash mashinalari uchun to'g'ri burchakli uzatishlar; robototexnika bilak bo'g'imlari va kamera pan-tilt tizimlari; va qishloq xo'jaligi quvvat olish qutisi. Yuqori moment, o'rtacha yoki yuqori tezlik va kesishgan shaftlar tuzilmasini birlashtiradigan har qanday ilova tabiiy nomzoddir.

To'g'ri konusli g'ildiraklarga nisbatan asosiy afzalliklar: yuqori yuk ko'tarish qobiliyati (20–40% ko'proq, ayniqsa o'lchamda — ustma-ust tish kontaktlari yukni yaxshiroq taqsimlaydi); kamroq shovqin va vibratsiya (bosqichma-bosqich yondashuv, odatda 10–15 dB kamroq shovqin); yuqori pitch-chiziq tezlik imkoniyati (to'g'ri konusli g'ildiraklar taxminan 5 m/s gacha cheklangan; spiral konusli g'ildiraklar 40 m/s dan yuqori tezlikda silliq ishlaydi); yaxshiroq moment uzatish — ta'sir yuklamasi yo'q; va uzoqroq xizmat muddati siklik yuklama ostida. Asosiy muvozanatlar yuqori ishlab chiqarish xarajati va aks sath bosimlari uchun bosim o‘rindig‘larini talab qiladigan aks sath bosimlari bilan bog‘liq;.

Asosiy cheklovlar quyidagilardan iborat: yuqori ishlab chiqarish murakkabligi va xarajatlari — kesish uchun maxsus Gleason yoki Klingelnberg mashinalari talab qilinadi, standart hobberlar emas; aks sath bosimi — spiral burchak katta aksiyaviy kuch komponentini hosil qiladi, uni bosim o‘rindig‘lari tomonidan yutib olinishi kerak, bu korpus murakkabligini oshiradi; aloqa naqshining sezgirligi — aniq montaj masofa va o‘rindig‘ning bosim oldindan yuklanishi muhim, nuqsonlar aloqa naqshini o‘zgartiradi va g‘ildirakning xizmat muddatini qisqartiradi; spiralning qo‘li muhim — chap va o‘ng qo‘llar pinionlari almashtirilmaydi; va yuvish ko‘pincha talab qilinadi avtomobilsozlikda aloqa naqshini optimallashtirish uchun, bu jarayon bosqichini qo‘shadi.

Aloqa naqshi — bu burilish g‘ildirak tishining yuzasi bo‘lib, u yukni bog‘lash davomida haqiqatan ham uzatadi. Bu, tishlarga yupqa belgilash moddasi qo‘llanib, yengil yuk ostida g‘ildirak juftligini aylantirish orqali vizualizatsiya qilinadi — moddalar juftlikdagi tishlarga o'tadi, aloqa zonasini ochib beradi. Ideal aloqa naqshi tish yuzasida markazlashgan bo‘lib, no-yukda kichikroq (to‘p) tomonaga biroz buriladi, va to‘liq yukda orqa (katta) tomonaga harakat qiladi. Juda yaqin naqshlar to‘p yoki orqa tomoniga bosimni jamlaydi va erta aşınma yoki charchashga olib keladi. Aloqa naqshining tekshiruvi HXC ning chiqish tekshiruvi uchun barcha burilish g‘ildirak buyurtmalari uchun majburiy qadamdir.

Spiralning qo‘li — bu tishlarning konus yuzasi bo‘ylab qaysi yo‘nalishda egilishini tavsiflaydi. G‘ildirakning orqa tomonidan qaraganda, o‘ng qo‘l (RH) tishlar so‘nggi nuqtadan soat yo‘nalishi bo‘yicha buriladi; chap qo‘l (LH) tishlar soat yo‘nalishi bo‘yicha buriladi. O‘ng qo‘l pinion har doim chap qo‘l halqa uzuk bilan teshiladi va aksincha — ular almashtirilmaydi. Spiralning qo‘li ham aksiyalar kuchining yo‘nalishini belgilaydi: haydash yuk ostida, o‘ng qo‘l pinion so‘nggi nuqtadan uzoqlashadigan kuch hosil qiladi. Buni chizmada ko‘rsatish va bearing tartibiga mos kelishi kerak. HXC mashinalari har ikki qo‘lni buyurtma bo‘yicha tayyorlaydi; iltimos, chizmachilik yoki so‘rovnomangizda ko‘rsating.

Gleason spiral burilishli tishli uzuklarda eng keng tarqalgan bosim burchaklari 20° va 22.5°. 20° bosim burchagi ko‘pchilik sanoat va avtomobil tishli uzuklar uchun standart hisoblanadi. 22.5° bosim burchagi tish ildizi kuchini oshiradi va past tish sonlarida tish ildizi ostini kesib o‘tish ehtimolini kamaytiradi. HXC da 20° standart; 22.5° va 25° so‘rov bo‘yicha mavjud. Yuqori bosim burchaklari tish ustida normal kuchni (va shuning uchun bearing yuklarini) oshiradi, ammo qisqa, kuchli tishlarni imkon qiladi. Bosim burchagi pinion va halqa uzuk orasida mos kelishi kerak — u aralashtirilmasligi kerak.

Spiral burilishli tishli uzuklar deyarli har qanday nisbatda ishlab chiqarilishi mumkin, ammo amaliy bir bosqichli nisbatalar 1:1 dan taxminan 8:1 gacha bo‘ladi. 8:1 dan yuqori nisbatalar mumkin, lekin pinion juda kichik bo‘lib, kam tishli bo‘ladi, bu uni strukturaviy jihatdan zaif qiladi; odatda, 8:1 dan keyin ikki bosqichli tuzilma afzalroq. Eng keng tarqalgan diapazon 1.5:1 dan 5:1 gacha. 1:1 nisbati (mitre tishli uzuklar) to‘plam simmetrik bo‘lib, har ikkala tishli uzuk bir xil — asbob va robot bilakli drayvlarda juda keng tarqalgan. HXC har qanday talab qilinadigan nisbati uchun optimal tish sonlarini hisoblay oladi; faqat nisbatingiz va mil tezligini so‘rovda ko‘rsating.

Mitre tishli uzuk oddiygina 1:1 nisbati bilan burilishli tishli uzuk — har ikkala tishli uzuk bir xil o‘lchamda va tishlar soni bir xil. Ular mil yo‘nalishini 90° ga o‘zgartirish uchun ishlatiladi, tezlikni o‘zgartirmasdan. Har ikkala tishli uzuk bir xil bo‘lgani uchun, mitre tishli uzuklar to‘plami eng iqtisodiy burilish dizayni hisoblanadi (bir SKU o‘rniga ikkita). Ular to‘g‘ri chiziqli, spiral yoki zerol burilishli bo‘lishi mumkin. Spiral mitre tishli uzuklar boshqa spiral burilishli tishli uzuklar bilan bir xil shovqin va yuk ko‘tarish imkoniyatlariga ega bo‘lib, asbobsozlik, robototexnika va ixcham sanoat tishli uzuklar uchun keng tarqalgan.

Zerol burchakli tishli uzuklar maxsus holat: ular spiral burchakli tishli uzuklar kabi egri tishlarga ega, lekin nol o'rtacha spiral burchagi — tishlar yuzasidan o'tib, lekin markazda pitch konus generatoriga tangent bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, zerol burchakli tishli uzuklar umumiy aksial bosim yukini (spiral burchakli tishlarga nisbatan afzallik), shuningdek, egri tishlarning asta-sekin tish bilan bog'lanishi va\n past shovqin bilan saqlanadi (to'g'ri burchakli tishlarga nisbatan afzallik). Muvozanat shundaki, ayni o'lchamdagi spiral burchakli tishli uzuklarga qaraganda yuk ko'rsatkichlari pastroq, chunki kontakt nisbati kamroq. Zerol burchakli tishli uzuklar\n asosan samolyot aksessuarlari va asboblar uzatishlarida qo'llaniladi, bunda aksial bosimni yo'qotish yuk ko'rsatkichini maksimal qilishdan ko'ra muhimroq.

Eng yuqori kontakt va bukilish charchoq muddati uchun — avtomobil va sanoat uzatishlar uchun — qadoqlash-hardened 20CrMnTi (HRC 58–62 ga karbonlashtirilgan) va 18CrNiMo7-6 sanoat standarti tanlovlar, ikkalasi ham to'liq qattiqlashtirilgan va DIN 5–6 ga maydalangan. Og'ir sanoat to'g'ri burchakli uzatishlar uchun, 42CrMo4 HRC 50–55 ga to'liq qattiqlashtirilgan afzalroq.\n Dengiz va korroziy muhitlar uchun, SUS316L zanglamaydigan passivatsiya bilan. Og'ir vaznli aviatsiya uchun, Ti-6Al-4V or Al 7075-T6. kam yukli, kam shovqinli to'g'ri burchakli uzatishlar uchun, bronza C36000 or POM va po'lat shovqinni sezilarli darajada kamaytiradigan.

Spiral burchakli tishli uzukni narx uchun qanday belgilash kerak? Quyidagilardan iloji boricha ko'proq taqdim eting:, modul (yoki diametral pitch) pinion va halqa tishlar soni, (yoki talab qilingan nisbat), (odatda 90°), spiral tishining qoʻli (LH yoki RH tishli uzuk), bosim burchagi (agar ko‘rsatilmagan bo‘lsa 20°), yuz kengligi, o‘rnatish masofasi va orqa burchak, sifat darajasi (DIN sinfi), material, issiqlik ishlov berish va qattiqlik, sirtni yakunlash talabi, va miqdor. Tish ma'lumotlari bilan Gleason qisqacha varaqasi yoki STEP fayli ideal hisoblanadi. Agar sizda faqat nisbat va quvvat talabi bo‘lsa, muhandislarimiz to‘liq geometriyani hisoblab chiqishi mumkin — faqat shaft tezligi, moment va qoplama cheklovlarini taqdim eting.

Burchakli g‘ildiraklarda orqaga qaytish, moslashgan juftlikning tishli yuzalaridagi bo‘shliq bo‘lib, u pitch aylanasida normal tekislikda o‘lchanadi. Bu yig‘ish vaqtida shimming yordamida sozlanadi tishli yoki halqa g‘ildirakni aksial ravishda, individual tishlarga o‘rnatilmaydi — shuning uchun o‘rnatilgan orqaga qaytish, shuningdek, individual tishlar toleranslari muhim emas. Tipik orqaga qaytish qiymatlari modul 3 avtomobil tishli to‘plam uchun 0.08–0.18 mm; aniqlik modul 1.5 asbob to‘plami uchun, 0.02–0.06 mm. DIN 3967 orqaga qaytish tolerans sinflarini belgilaydi. Mos keladigan to‘plamlar uchun, HXC bizning g‘ildirak tekshirgichimizda yig‘ilgan orqaga qaytishni tekshirishi va maqsadli shim qalinligini tavsiya qilishi mumkin.