Keskustellaan vaihteistotyypeistä

Jack Lie CNC-koneistuksen asiantuntija

Erikoistunut CNC-jyrsintään, CNC-sorvaukseen, 3D-tulostukseen, uretaanivaluun, nopeaan työkaluun, ruiskuvaluun, metallin valuun,


Gear on yksi komponenteista, joita käytetään ylivoimaisesti lähes kaikenlaisissa koneissa. Tässä artikkelissa aiomme puhua vaihteista ja niiden eri tyypeistä. Joten, jatketaan.

Mikä on Gear?

Voimme sanoa, että hammaspyörä on koneen komponentti, jonka hampaat on leikattu kartion muotoisen tai lieriömäisen pinnan ympärille tasavälein. Yleensä kaksi hammaspyörää yhdistetään ja niitä käytetään siirtämään voimia ja kierroksia käytettävälle akselille käyttöakselilta. Hammaspyörät voidaan erottaa niiden muodon perusteella, kuten sykloidiset, kierteiset ja trokoidiset hammaspyörät.

Lisäksi hammaspyörät voidaan luokitella myös niiden akselin sijainnin perusteella, kuten risteävät akselivaihteet, yhdensuuntaiset akselivaihteet, ei-leikkaavat ja ei-rinnakkaisakseliset hammaspyörät. Arkhimedesen mukaan hammaspyörien käyttö oli noussut parrasvaloihin muinaisessa Kreikassa vuonna eKr. Kuitenkin ajan myötä niiden uusia tyyppejä ilmaantui jatkuvasti.

Gears tyypit

Hammaspyörät voidaan luokitella eri tyyppeihin, kuten hammaspyörät, kierukkahammaspyörät, kierukkapyörät, hammastanko, kartiohammaspyörät jne. Tyypillisesti niiden luokittelu voidaan tehdä ottaen huomioon niiden akselien sijainti, kuten risteävät akselit, ei-leikkaavat akselit ja yhdensuuntaiset akselit. akselit.

Mekaanisten rakenteiden pakollisen voimansiirron kannalta on väistämätöntä ymmärtää eri vaihdetyypit. Vaikka olisit valinnut yleisen vaihteiston, on silti suositeltavaa ottaa huomioon sellaiset tekijät kuin tarkkuustaso, mitat, lämpökäsittelyn tai hampaiden hiontatarve, tehokkuus ja sallittu vääntömomentti.

Seuraavaksi annamme yleiskatsauksen eri vaihteista. Sillä välin voit tutustua niiden teknisiin näkökohtiin saadaksesi syvempää ja teknistä tietoa tämäntyyppisistä vaihteista.

Joten aloitetaan näistä erityyppisistä vaihteista:

  1. Spur Gear

Hammaspyöriä, joissa on sylinterimäinen nousupinta, kutsutaan sylinterimäisiksi hammaspyöriksi. Teknisesti hammaspyörät kuuluvat rinnakkaisten akselien vaihteistoryhmään. Näissä vaihteissa on hammaslinja, joka on yhdensuuntainen ja suora akselin kanssa.

Paremman tarkkuuden ja tasaisen voimansiirron saavuttamiseksi hammaspyöriä käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla. Toinen tekijä, joka tekee niistä sopivan valinnan, on niiden helppo valmistusprosessi, joka sisältää alhaisemmat kustannukset. Nämä vaihteet eivät tue kuormia aksiaalisuunnassaan. Voimansiirron mahdollistaa kahden vaihteen yhdistäminen: toinen on hieman isompi, jota kutsutaan vaihteeksi, ja toinen on hieman pienempi, jota kutsutaan hammaspyöräksi.

Kuva 1 Hammaspyörän luonnos

  1. Helical Gear

Kuten hammaspyörät, myös kierrehampaita käytetään rinnakkaisten akselien kanssa. Nämä ovat sylinterimäisiä hammaspyöriä, joissa on käämittävä hammaslinja. Hammaspyöriin verrattuna kierrehammaspyörissä on parempi hampaiden yhteensopivuus, jotka toimivat uskomattoman hiljaisemmin kuin hammaspyörissä. Koska kierrevaihteet voivat siirtää kätevästi suurempia kuormia, ne ovat yleensä suositeltavia suurissa nopeuksissa.

Toisin kuin hammaspyörissä, kierrevaihteissa on aksiaalisuunnassa olevat kuormat, mikä tuo työntölaakerin tarpeen. Kierrevaihteissa on sekä vasen- että oikeakätinen kiertovaihtoehto, ja nivelparissa on oltava vastakkainen vaihde.

Kuva 2: Piirros hammaspyörästä

  1. Vaihdeteline

Hammastelineeseen viitataan samankokoisina ja samanmuotoisina hampaina, jotka on leikattu yhtä pitkälle suoraa tangoa tai tasaista pintaa pitkin. Jälleen sylinterimäisen hammaspyörän säde on yhtä suuri kuin noususylinteri, ja se välittää voimaa lyömällä yhteen sylinterimäisen hammaspyörän kanssa. Se muuttaa pyörivän liikkeen lineaariseksi liikkeeksi.

Samaan aikaan hammasteline voidaan kehittää myös kierteisille hammastelineille ja suorille hammastelineille, mutta samalla suoralla hammaslinjalla. Kun on kyse hammastankojen yhdistämisestä päästä päähän, se tehdään koneistamalla hammastankojen päät.

Kuva 3: Piirros vaihdetelineestä

  1. Kartiovaihde

Kartiomuotoisia kartiohampaita käytetään voiman siirtämiseen kahden akselin välillä, jotka leikkaavat toisensa yhdessä kohdassa, jota kutsutaan leikkaavaksi akseliksi. Sillä on kartiomainen muoto, koska sen hampaat ja jakopinta on leikattu kartion muotoa pitkin.

Sen lisäksi kartiovaihteet voidaan jakaa edelleen eri tyyppeihin:

  • Kierteiset kartiohammaspyörät
  • Suorat kartiohammaspyörät
  • Kulmikkaat kartiohammaspyörät
  • Kierre kartiohammaspyörät
  • Hypoidivaihteet
  • Nollakartiovaihteet ja
  • Mitre Gears

Kuva 4: Kartiovaihteiston luonnos

  1. Spiraalikartiovaihde

Kuten nimestä käy ilmi, kierre kartiohammaspyörä on kartiohammaspyörän tyyppiä, mutta siinä on kaarevat hammaslinjat. Kierrekartiohammaspyörän hammaskosketussuhde on suurempi kuin suorien kartiohammaspyörien. Tästä syystä spiraalikartiohammaspyörät tarjoavat suuremman lujuuden ja paremman tehokkuuden verrattuna suoriin kartiohammaspyöriin. Mutta lisääntyneen hampaiden kosketussuhteen ansiosta kierre kartiohammaspyörät aiheuttavat enemmän melua ja tärinää.

Toisaalta kierre kartiohammaspyörän valmistus on monimutkaisempaa kuin suorien kartiohammaspyörien. Koska hampaat ovat kaarevia, työntövoimat ovat aksiaalisuunnassa.

Yhdessä sen kanssa, jos kierrekulma on nolla spiraalikartiovaihteella, sitä kutsutaan nollakartiovaihteeksi.

Kuva 5: Piirros spiraalikartiohammaspyörästä

  1. Ruuvivaihde

Kaksi samaa käsihammaspyörää muodostavat ruuvipyörän, kun taas niiden välinen kiertokulma on 45 astetta ei-leikkautuvalla ja ei-rinnakkaisakselilla. Ruuvivaihteiden kantokyky on pieni, koska myös kahden vaihteen kosketuspiste on hyvin pieni. Joten ruuvivaihteet eivät todellakaan sovellu suuremman tehon siirtoon.

Ruuvivaihteissa voima välittyy hammaspintojen liukumisen kautta, mikä edellyttää voitelua, jotta nämä hammaspyörät toimisivat kunnolla. Kiinnittävien hammaspyörien lukumäärää ei kuitenkaan ole rajoitettu, ja voit muodostaa haluamasi yhdistelmän useista hampaista.

Kuva 6: Piirros ruuvivaihteistosta

  1. Mittari Vaihteisto

Kartiovaihteita, joiden nopeussuhde on 1, kutsutaan jiirivaihteeksi. Jiirivaihteita käytetään yleensä muuttamaan voimansiirron suuntaa nopeuteen vaikuttamatta. Pääasiassa on olemassa kahden tyyppisiä jiirivaihteita: suora jiirihammaspyörä ja kierre jiirihammaspyörä.

Kierrehammaspyörät aiheuttavat työntövoimaa aksiaalisuunnassa, ja tämä on syy painelaakerin käyttöön kierrehammaspyörien kanssa.

Lisäksi muut jiirihammaspyörät kuin 90 asteen akselikulma tunnetaan kulmahammaspyörinä.

Kuva 7: Piirros jiirivaihteesta

  1. Worm Gear

Kierukkapyörä koostuu kahdesta eri komponentista, joista ensimmäinen on akseliin leikatun ruuvin muotoinen kierukka ja toinen komponentti on kierukkapyörä. Molempia näitä ei-leikkaavan akselin komponentteja kutsutaan kierukkavaihteiksi. Annetussa luonnoksessa sekä mato että matopyörä ovat lieriömäisiä, mutta voivat olla myös muun muotoisia.

Kosketussuhde madon ja kierukkapyörän välillä on suhteellisesti pienempi, mikä rajoittaa suurempien kuormien siirtoa. Tiimalasityypin avulla kosketussuhdetta voidaan kuitenkin kasvattaa.

Lisäksi madon ja kierukkapyörän välinen kosketus liukuu, joten voitelu on tarpeen kitkan vähentämiseksi. Toiseksi mato on valmistettu jäykästä materiaalista, ja matopyörä on valmistettu pehmeästä materiaalista kitkan vähentämiseksi. Vaikka tämä kokoonpano sopii vain pienempään kuormansiirtoon, se on melko sileä.

Lisäksi, kun kierteen ja kierukkapyörän välinen kulma on pieni, se voi kokea itselukittuvan ominaisuuden.

Kuva 8: Piirros matopyörästä

  1. Sisäinen vaihde

Sisäisissä hammaspyörissä on hampaat kartio- tai sylinterien sisäpuolella, ja jokainen sisäinen hammaspyörä on yhdistetty ulkoiseen hammaspyörään. Sisäisten hammaspyörien käytön ensisijainen tarkoitus on hammaspyörätyyppinen akselikytkin ja planeettavaihteistokäyttö. Mitä tulee sisäisiin ja ulkoisiin vaihteisiin, hampaiden lukumäärässä on tiettyjä rajoituksia, ja nämä rajoitukset johtuvat evoluutiohäiriöistä, trimmausongelmista ja trokoidihäiriöistä.

Kun sisäiset ja ulkoiset hammaspyörät ovat ristikkäin, molempien hammaspyörien pyörimissuunta on sama. Mutta kun sisäiset ja ulkoiset vaihteet ovat verkossa, niiden pyörimisen painopiste on päinvastainen.

Kuva 9: Sisäinen vaihteisto

Näin ollen nämä ovat joitain yleisesti käytettyjä vaihteistotyyppejä. Katsotaanpa nyt vaihteissa käytettyjä olennaisia terminologioita ja niiden nimikkeistöä:

Terminologiat ja hammaspyörien nimikkeistö

Vaihteiden termien tunteminen tulee väistämättömäksi, jotta saat syvemmän käsityksen vaihteiden monimutkaisista käsitteistä.

Tämä visuaalinen esitys auttaa sinua ymmärtämään paremmin hammaspyörien toimintamekanismia. Samaan aikaan vaihteiden terminologioiden vähättely on myös helppo ymmärtää:

  • Mato
  • Madon pyörä
  • Hammasratas
  • Jiirivaihde
  • Kierre kartiohammaspyörä
  • Sisäinen vaihde
  • Vaihteiston kytkin
  • Ruuvivaihde
  • Suora kartiohammaspyörä
  • Spur vaihde
  • Räikkä
  • Pawl
  • Teline
  • Kierreakselit ja holkit
  • Helical vaihteisto

Hammaspyörien akselien suunnan mukaan ne voidaan luokitella seuraaviin luokkiin:

  • Hammaspyörän, sisävaihteen, hammastangon ja kierrevaihteen suunta-akselit ovat yhdensuuntaiset.
  • Leikkaavat akselit tukevat kulmavaihdetta, suoraa kartiohammaspyörää ja erityistä kartiohammaspyörää.
  • Kierukkapyörällä, kierukkapyörällä, kierukkapyörällä ja ruuvivaihteella on ei-rinnakkaiset ja ei-leikkaavat akselit.
  • Hammaspyöräkytkimessä, kierreakselissa ja holkissa, salpassa ja räiässä on muita akseleita.

Mitä eroa on hammaspyörän ja vaihteen välillä?

Tiedämme, että hammaspyörät toimivat kokoonpanossa ja nivoutuvat muihin varusteisiin, mutta hammaspyöräverkot ketjulla vaihteen sijaan. Hyvin pesi hammaspyörään, on esine, joka jotenkin näyttää vaihteelta, mutta se on räikkä ja se saa liikkua vain yhteen suuntaan.

Eri vaihteiden luokittelu asentosuhteesta kiinnitettyyn akseliin

  • Hammaspyörät, kierrehammaspyörät, hammaspyörät ja sisäiset hammaspyörät käyttävät yhdensuuntaisia akseleita. Yleensä näiden vaihteiden on siirrettävä suurempaa tehoa.
  • Jos hammaspyörän kaksi akselia leikkaavat toisiaan, hammaspyörätyyppi on kartiohammaspyörä. Kartiovaihteilla on myös korkea vaihteistotehokkuus.
  • Jos kahden vaihteen akselit eivät ole yhdensuuntaisia eivätkä risteä toisiaan, hammaspyörätyyppi voi olla kierukka- tai ruuvivaihde. Koska näiden välillä on liukuva kosketus, alempi voimansiirto on edullinen vain näitä vaihteita käytettäessä.

Vaihteiden tarkkuusluokka

Tarkkuusluokka otetaan käyttöön, kun erityyppiset vaihteet ryhmitellään niiden tarkkuuden perusteella. Tarkkuusluokka asetetaan yleensä erilaisilla standardeilla, kuten JIS, AGMA, DIN, ISO jne.

Esimerkiksi JIS määrittelee helix-poikkeaman, hammasprofiilivirheen, runout errorin ja pitch errorin.

Hampaiden narskutuksen olemassaolo

Hampaiden narskuttelulla on merkittävä vaikutus vaihteiston suorituskykyyn. Siksi hammaspyörätyyppejä harkittaessa hampaiden narskulla on tärkeä osa. Hammaspyörän hionta parantaa vaihteiston laatua siten, että sen toiminta muuttuu hiljaisemmaksi ja tasaisemmaksi, lisää voimansiirtokapasiteettia ja vaikuttaa tarkkuuslasiin. Mutta hionta nostaa vaihteen kustannuksia, mikä ei ole suositeltavaa kaikille vaihteille, joten käytämme toista kustannustehokasta tekniikkaa tarkkuuden lisäämiseen, jota kutsutaan parranajoksi, jossa on parranajohäiriöitä.

Hampaiden muodot

Hammaspyörät luokitellaan hampaiden muodon mukaan luokkiin

  • Kierteinen hampaan muoto
  • Cycloid hampaan muoto
  • Trokoidisen hampaan muoto

Edellä mainituissa hammaspyörissä käytetään pääasiassa kierrehampaita. Niiden laatu on vaivattomasti valmistettu ja oikein liitetty, vaikka keskietäisyys olisikin hieman poissa, tekee niistä toivottavan laajan käytön. Sykloidihampaiden muotoja käytetään pääasiassa kellojen valmistuksessa, kun taas trokoidisia hampaiden muotoja käytetään pumpuissa.

Gearsin luominen

Vaihteistosta sanotaan niin

"Vaihteet ovat pyöriä, joissa on hampaat, ja joskus niitä kutsutaan hammaspyöriksi."

Mekaanisia komponentteja, joita käytetään siirtämään pyörimisvoimaa ja tehoa yhdeltä akselilta toiselle, kutsutaan hammaspyöriksi. Jos yksi akseli sisältää täydellisesti muotoiltuja hampaita sen kehällä siten, että se pyöriessään sopivat täydellisesti toisen akselin hampaiden väliin. Siksi se on mekaaninen komponentti, joka välittää voiman käyttöakseliperiaatteella ja työntää käytettävän akselin liikkeeseen. Se on harvinainen tapaus, jossa toisella puolella tapahtuu lineaarista liikettä (kutsutaan myös pyöriväksi liikkeeksi äärettömän pisteen ympäri); sitä kutsutaan telineeksi.

Voimaa ja pyörimistä voidaan siirtää akselilta toiselle monin tavoin, esim. vierintäkitka- ja käärintävoimansiirrolla. Pienestä koosta ja rakenteeltaan erittäin yksinkertaisesta huolimatta vaihteet palvelevat meitä monilla edullisilla tavoilla, kuten voimansiirrolla, erittäin tarkalla kulmanopeudella ja -suhteella minimaalisella tehohäviöllä pitkäkestoisella käytöllä.

Vaihteita käytetään laajalti kelloista, kelloista ja pienistä tarkkuusmittauslaitteista lentokoneisiin ja laivojen voimansiirtojärjestelmiin. Niitä pidetään yhtenä tärkeimmistä mekaanisista komponenteista erilaisissa sovelluksissa, ja ne on listattu ruuveilla ja laakereilla niiden tärkeyden vuoksi.

Vaihteita on useita, mutta yleisimmät ovat ne, joita käytetään kahden tietylle etäisyydelle sijoitetun yhdensuuntaisen akselin väliseen nopeussuhteeseen. Kuvassa esitettyjen hammaspyörien hampaat ovat samansuuntaiset akselin kanssa ja niitä kutsutaan hammaspyöriksi. Nämä ovat suosituimpia vaihteistotyyppejä.

.

Kuva 10: Spur-vaihde

On olemassa muun tyyppisiä vaihteita, joita kutsutaan kitkakäytöiksi. Nämä ovat yksinkertaisimpia ja laajimmin käytettyjä komponentteja siirtämään kulmanopeussuhdetta kahden rinnakkaisen akselin välillä. Tämä prosessi suoritetaan kahdella sylinterillä, joiden halkaisijat ovat käänteisesti suhteessa niiden nopeuteen. Toinen ajaa toista tasaisesti ja ilman luistoa. Nopeuden siirtämiseksi vastakkaiseen suuntaan sylinterien kosketus on ulkopuolelta. Ja samaan suuntaan liitäntä on sisäpuolelta. Siirto tapahtuu kahden sylinterin pintojen välisen kitkan vuoksi.

Emme kuitenkaan voi välttää liukumista näiden kahden välillä kontaktin luonteen vuoksi, joten toivottavaa välitystä ei saavuteta. Voimansiirtoon suurella teholla tarvitaan raskaita kosketusvoimia, mikä johtaa suuriin laakerikuormiin. Tällainen järjestelmä ei sovellu siirtämään merkittävää tehoa edellä mainituista syistä. Joten tällaisten ongelmien välttämiseksi toimii ajatus hampaiden muodostamisesta sylintereiden pinnalle, joista pari tai useampi pysyy aina kosketuksessa keskenään, mikä lisää kitkaa ja tukevan otteen ajamiseen.

Vetoakselin hampaat työntävät käytettävän akselin hampaat liikkeelle ja varmistavat voimansiirron. Se tunnetaan sylinterimäisenä hammaspyöränä, kun taas toista, johon hampaat on veistetty, kutsutaan noususylinteriksi. Hammaspyörät ovat sylinterimäisten hammaspyörien jatkokehitys.

Kuva 11: Nostosylinterit

Kun kaksi akselia leikkaavat toisiaan, kaiverrushampaiden viite on kosketuksessa olevat kartiot. Nämä vaihteet on nimetty kartiohammaspyöriksi, kuten kuvassa näkyy. Pohjaa, johon hampaat on kaiverrettu, kutsutaan jakokartioksi.

Kuva 12: Kartiovaihteet

Kuva 13: Jakokartiot

Kahden ei-rinnakkaisen, ei-leikkaavan akselin tapauksessa kaarevilla pinnoilla ei ole vierivän kosketuspisteitä. Riippuen siitä, millaista vaihteistoa valmistamme, pyöriviin ja koskettaviin pintoihin kaiverretaan hampaat. Kaikissa vaihteistoissa on tärkeää ottaa huomioon hammasprofiilit, jotta pyörivien ja koskettavien referenssipintojen suhteellinen liike saadaan tapahtumaan ja jotta ne sopivat keskenään.

Liikkeen aikana hammaspyörät katsotaan jäykiksi rungoiksi. Kahden vaihteen tyypillisten nopeuskomponenttien on oltava samat, jotta kulmanopeussuhde säilyy hammaspintojen kosketuskohdassa törmäämättä toisiinsa tai eroamatta. Voimme sanoa tämän myös niin, että suhteellinen liike odotettuun suuntaan ja liike tapahtuu vain hampaiden pintojen kosketuspisteessä.

Jotta hampaiden muodot täyttäisivät edellä mainitut vaatimukset, yleinen pintojen päällystysmenetelmä voi antaa meille halutun hampaan muodon.

Valitse vaihteen A toinen puoli ja pidä sitä kaarevana pinnana FA. Ja aseta molemmat vaihteet suhteelliseen liikkeeseen. Piirrä sitten kaarevan pinnan FA peräkkäiset paikat vaihteeseen B kiinnitettyyn koordinaattijärjestelmään. Kuvittele sen vaihteen B pinta FB ottamalla huomioon tämän käyräryhmän verhokäyrä. Verhokäyräteoriasta voidaan päätellä, että kaksi hammaspyörää ovat suhteellisessa liikkeessä ollessaan linjakosketuksessa toistensa kanssa.

Hammasmuotoja voidaan saada myös seuraavalla menetelmällä. Harkitse hammaspyörien A ja B lisäksi hammaspyörää C verkossa suhteellisella liikkeellä. Tällä verkossa olevalla kuvitteellisella vaihteella C on pinta FC ja sopiva suhteellinen liike. Ensimmäistä menetelmää käyttämällä verhoamme peräkkäiset sijainnit pinnalla FC suhteellisessa liikkeessä FA:lla linjakoskettimella IAC. Toista prosessi pinnalla FB ja FC. Nyt FA:n ja FB:n hampaiden pinnat voidaan tuntea käyttämällä kuvitteellista pintaa FC.

Vaihteiden käyttötavat mekaanisissa järjestelmissä

Vaihteiston ensisijainen tarkoitus on siirtää voimia, mutta ideoista riippuen niitä voidaan käyttää myös koneen elementteinä monin tavoin. Seuraavassa on lyhyt kuvaus joistakin menetelmistä:

  1. Tartuntamekanismi:

Kaksi hammaspyörää voi tottua tekemään tartuntamekanismin pitämään työkappaletta eri tilanteissa. Se toimii periaatteella, että molemmat vaihteet ovat halkaisijaltaan samanlaisia ja ne siirtävät epäyhtenäisyyttä niin, että jos toinen kuljettaja peruuttaa, myös ajettu peruuttaa. Pystymme tarttumaan erikokoisiin työkappaleisiin lujasti näihin hammaspyöriin yhdistettyihin kynsiin avaamiskulmaa säätämällä. Näin niistä voidaan valmistaa monipuolinen tartuntakone.

  1. Jaksottainen liikemekanismi

Geneven mekanismi tunnetaan myös jaksottaisena liikemekanismina. Siinä käytettyjen pitkälle erikoistuneiden mekaanisten komponenttien vuoksi se on kallista. Edullinen, yksinkertainen katkonainen mekanismi voidaan saada myös hyödyntämällä puuttuvia hammaspyöriä. Puuttuvat hampaat tarkoittaa tässä sitä, että hammaspyörän pinnan juuresta on poistettu mikä tahansa määrä hampaita. Hammaspyörä yhdistettynä puuttuvaan hammaspyörään pyörii niin kauan kuin se on kosketuksissa nykyisiin hampaisiin, ja liike pysähtyy, kun se kohtaa vetopyörän tyhjän tilan. Samalla sillä on surkea vaikutus vaihtamiseen, jos sitä työntää jokin ulkoinen voima, kun vaihteet on kytketty pois. On välitöntä säilyttää asemansa, minkä kitkajarru voi tehdä.

  1. Erityinen voimansiirtomekanismi:

Yksisuuntainen kytkin on mekanismi, joka sallii pyörimisliikkeen vain yhteen suuntaan. Jos se asennetaan nopeudenrajoitinvaihteeseen, voidaan luoda mekanismi välittämään yksisuuntaista pyörimisliikettä.

Tämä mekanismi voi luoda järjestelmän, joka toimii hyvin moottorin kanssa, kun sähkövirta on päällä, mutta se toimii jousivoimalla, kun se on sammutettu.

Nopeudenrajoitinta käytetään asentamalla sisäisesti jousi, joko vääntöjousi tai kierrejousi, joka on asetettu siten, että käytettävä akseli liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Jousen täydellisen käämityksen jälkeen moottori lakkasi pyörimästä ja sähkömagneettinen jarrujärjestelmä alkaa toimia. Kun moottori sammutetaan ja jarru on päällä, jousivoima ajaa ulostuloakselia vastakkaiseen suuntaan kuin mitä moottori toimii. Tämän tyyppistä konetta käytetään pääasiassa venttiilien sulkemiseen sähkökatkon sattuessa, ja se lausutaan jousipalautteisena hätäsulkemisena.

Miksi vaihteiden hankinta on vaikeaa

Ei vakiovarusteita

Vaihteita on käytetty laajasti maailmanlaajuisesti lähes kaikissa monimutkaisissa mekaanisissa järjestelmissä muinaisista ajoista lähtien, ja ne ovat ratkaisevia, mutta vaihteiden suunnittelulle ei ole asetettu asetettuja standardeja. Vaihteiden luokan ja tarkkuuden osalta eri maat käyttävät erilaisia alan standardeja, kuten AGMA (USA), JIS (Japani), DIN (Saksa) jne. Mutta ei ole määritelty standardeja keskeisille tekijöille, jotka määrittävät vaihteen, kuten halkaisijan, koon, reiän halkaisija, materiaalin lujuus, hampaiden muodostuminen. Yhtenäistä lähestymistapaa ei sovelleta, vaan jokainen suunnittelee varusteet omien vaatimustensa mukaan.

Monipuoliset vaihteiden tekniset tiedot

Kuten edellisessä kappaleessa mainittiin, vaihteistotietoja on runsaasti. Yksinkertaisten vaihteiden ollessa poikkeustapaus, ei ole liioiteltua väittää, että "vaihteita on yhtä monta kuin on paikkoja, joissa käytetään". Hammaspyörien keskuudessa on yleistä, että kun määritykset, kuten hammasväli, hampaiden lukumäärä ja painekulma täsmäävät, useat muut tiedot määrittävät vaihteen, kuten pinnan leveyden, lämpökäsittelyn, reiän koon, pinnan karheuden hionnan jälkeen, lopullisen kovuuden. Siksi vaihdetta on lähes mahdotonta vaihtaa toiseen. Todennäköisyys, että varusteet ovat yhteensopivia muiden kanssa, on hyvin pieni.

Haluttuja vaihteita ei ole saatavilla

Koneen vaihteet saattavat olla kuluneet tai rikki, ja etsimme kyseistä vaihdetta markkinoilta, mutta turhaan. Tämä ongelma voidaan ratkaista helposti, jos koneen käyttöohjeessa on piirustus vaihteesta. Voit valmistaa varusteet uudelleen. Tai toinen mahdollisuus on, että otat yhteyttä koneen valmistajaan ja hän suostuu tekemään sinulle uuden vastaavan vaihteen. Mutta mitä tapahtuu, jos molemmat näistä tavoista eivät valitettavasti ole käytettävissä; käyttöohjeessa ei ole piirustusta, eikä myöskään valmistajaa ole saatavilla?

Voit saada vaihteesta piirretyn valmistuspiirustuksen, mutta se vaatii erikoisosaamista, eikä se ole helppo tehtävä. Vaihteistovalmistajat voivat myös kohdata tämän ongelman vaihteiden teknisten tietojen puutteen vuoksi. Kuluneiden tai rikkoutuneiden varusteiden uudelleen rakentaminen vaatii paljon suunnittelutyötä.

Tuotantokustannukset ovat korkeat yhden vaihteen tapauksessa

Kun vaihteita käyttävää konetta valmistetaan suuremmassa mittakaavassa, myös vaihteita valmistetaan massamääränä tarkalla erittelyllä ja hinta pysyy rajoissa. Merkittävämmässä tuotannossa käytetään samaa työmäärää pienemmillä kappalekohtaisilla kustannuksilla, mikä suureen määrään yhdistettynä alentaa varustekustannuksia rajusti. Mutta entä jos meidän täytyy valmistaa yksi tai kaksi vaihdetta koneellemme. Se on melko kallis tehtävä. Vaihteiden tuotanto yhdellä iskulla 500 koneelle verrattuna yhden tai kahden kappaleen tuotantoon osoittaa huomattavan kustannuseron. Tällainen tilanne on myös silloin, kun joku valmistaa uutta koneprototyyppiä ja joutuu valmistamaan nimellismäärän varusteita.

Mahdollisuus käyttää Gear Standards

Jos suunnittelet uutta konetta ja sen vaihdetiedot vastaavat joitain valmistajan vaihteita, yllä mainitut ongelmat voidaan ratkaista näillä tavoilla.

  • Konetta suunniteltaessa voidaan välttää uusien ja erityisten vaihteiden luominen koneelle.
  • Valmistetun vaihteen tarjoamia 2D- ja 3D-CAD-malleja, lujuuslaskelmia ja tulostettavia osapiirustuksia voidaan hyödyntää.
  • Jos tarvitset vain yhden vaihteen koneen testikokeeseen, valmistajat valmistavat vakiovaihteita, joita voit käyttää.

Kun käytät koneessa vaihdetta ja joudut vaihtamaan ne, voit tehdä sen jollain valmistajan vakiovaihteella tai vaihteella, jossa on toissijainen toiminta. Voit välttää seuraavien tehtävien aiheuttaman haitan yllä kuvatulla tavalla.

  • Uuden mallin luonnostelu
  • Etsi piirustus
  • Etsitään valmistajaa vaihdevalmistukseen
  • Korkeat tuotantokustannukset