גלגלי שיניים הם מרכיבים חיוניים של מנועים; הם מכשירים מכניים המספקים שינוי במומנט ובמהירות של מכונות. ישנם מספר גלגלי שיניים, שלכל אחד מהם יש את מערך הצרכים והסטנדרטים הייחודי שלו. קריטריונים ומפרטים אלה עשויים לנוע בין בסיסיים מאוד למסובכים מאוד.
למרות שזה נפוץ שהרבה גלגלי שיניים מתאחדים כדי לבנות מכונות מתוחכמות, זה לא תמיד התרחיש. לדוגמה, גלגלי שיניים עשויים להימצא במכשירים בסיסיים כגון שעונים, שבהם הם משמשים כדי לשלוט בקצב שבו מחוגי השעון נעים. פוסט זה יעבור על השימושים הרבים של הילוכים מכניים ולחקור את הסוגים הזמינים. הלאה עם הקריאה!
מה זה Gears?
שידור של עֲנָק והמהירות מושגת באמצעות שימוש בגלגלי שיניים, שהם מכשירים מכניים מסתובבים עם שיניים. גלגלי שיניים המשמשים במערכות מכניות הם לרוב גליליים ויש להם סטים של שיניים המקיפים את הגוף. תיבת הילוכים מתייחסת למצב של שני גלגלי שיניים או יותר הפועלים זה בזה. שינויים במהירות או במומנט נובעים ישירות מהעברת הכוח.
מהם היתרונות של Gears?
- התכונות המכניות של גלגלי שיניים חזקות מאוד. לכן, הם יכולים לעמוד בעומסים גבוהים יותר.
- שינוי ביחסי המהירות אפשרי בעזרת תיבת הילוכים.
- הם מתפקדים היטב במהירויות נמוכות.
- העברת כוח יעילה.
- הם מתאימים להעברת ערכי מומנט גבוהים.
- גלגלי שיניים דורשים רק שימון יומיומי, ולכן תשומת לב מועטה מוקדשת לתחזוקה.
- הם עמידים מאוד, כך שניתן להשתמש במערכת ההילוכים לאורך זמן.
מהם החסרונות של Gears?
- זה עשוי להיות רועש, במיוחד במהירויות גבוהות.
- הם לא מתאימים כשהציר רחוק.
- גלגלי שיניים אינם אידיאליים להעברת תנועה למרחקים ארוכים.
- הם לא גמישים.
סוגים ויישומים שונים של גלגלי שיניים
בכל הנוגע למכניקה, סיווג גלגלי שיניים לקטגוריות שונות מסתמך על סידור השיניים שלהם, התפקוד שהם מספקים והדרך בה מועברת התנועה. סוגי הציוד החיוניים מוצגים להלן.
Spur Gear
כאשר הציר המניע והציר המונע מקבילים, גלגל שיניים דורבן יעביר כוח באותו מישור כמו הציר המניע. גלגלי שיניים בעלי שיניים מיושרות במקביל לציר הציר. בשל כך, הוא יכול להעביר כוח לאורך ציר מקביל בכל פעם שהוא יוצר קשר עם גלגל שיניים אחר. אחד מסוגי ההילוכים הפופולריים ביותר, הם משמשים בתעשיות שונות, כולל מכוניות, מערכות מסועים, משאבות ומנועי גלגלי שיניים, מעכבי מהירות והתקנים דומים אחרים.
יישומים של Spur Gear
סוג זה של ציוד נמצא בשימוש נרחב במגוון יישומים מכניים בשל מגוון יחסי המהירות שלו, כגון מכונות תחנות כוח, ציוד לטיפול בחומרים, שעונים, משאבות, מערכות השקיה ומכונות כביסה ומייבשי כביסה. גלגלי שיניים מרובים (כלומר יותר משני) יכולים להשתלב ברכבת הילוכים כדי להציע הפחתת הילוכים גבוהה יותר אם היישום דורש זאת.
ציוד סליל
בניגוד לגלגלי שיניים דורבנים, ששיניהם מיושרות במקביל לציר, גלגלי שיניים סליליים מכילים את שיניהם בנטייה לפיר. במהלך ההעברה, מספר שיניים באות במגע אחת עם השנייה. כתוצאה ישירה מכך, גלגלי שיניים מכניים סלילניים מסוגלים לשאת עומסים גדולים יותר. בנוסף, מכיוון שהעומסים מתפזרים בצורה שווה יותר, הם מייצרים פחות רעידות וקולות בזמן הפעולה. יתרה מכך, מכיוון שיש פחות חיכוך, הם נתונים למצבים המפחיתים בלאי.
ניתן לחלק את סוג הציוד הסליל ל:
- ציוד בורג
- ציוד אדרה
- הילוך סליל יחיד או כפול
יישומים של גלגלי שיניים סלילניים
- מכוניות
- משאבות מים
- מיקסרים
Bevel Gear
גלגלי שיניים משופעים בעלי פרופיל חרוט, והשיניים שלהם מסודרות סביב החרוט. הם פועלים כמעביר כוח בין פירים בניצב אחד לשני. הכוונה היא לפירים הנפגשים בזווית ישרה (90 מעלות). מצד שני, גלגלי שיניים משופעים הם יקרים. הם אינם מעבירים מומנט משמעותי עבור הגודל שלהם באותו אופן כמו תצורות פיר מקביל.
ניתן לחלק את סוג גלגלי השיניים המשופעים ל:
- Miter Gears
- גלגלי שיניים ספירליים משופעים
- כתר הילוכים
- Zerol® Bevel Gears
- היפואידים הילוכים
- גלגלי שיניים משופעים ישרים
יישומים של Bevel Gears
- מערכות השקיה
- מגרסה
- מיקסרים
גלגל שיניים חלזוני
א גלגל שיניים חלזוני בעל חתך בצורת בורג על הציר (התולעת) ומתחבר עם גלגל שיניים אחר (גלגל התולעת). ציוד זה מעביר כוח באמצעות פירים שאינם מצטלבים ויוצרים זוויות ישרות במקום. הציוד פועל על ידי יצירת מגע החלקה אחד עם השני, מה שגורם לחיכוך מופחת ולסיבוב חלק יותר ופחות רועש. לכן, הם מתאימים לשימוש ביישומים הכוללים זעזועים גדולים. עם זאת, בגלל היעילות הירודה שלהם, העסקתם מוגבלת ליישומים שזקוקים להספק מינימלי.
יישומים של גלגלי התולעת
- מסועים קטנים
- ציוד אריזה
- מכונות חקלאיות
ציוד מתלה
זה לא נדיר לראות ציוד מתלה בזוגות. הם מורכבים משני גלגלי שיניים עגולים, הגלגל והמתלה (הילוך ליניארי), המשתלבים זה בזה. הם מסוגלים להמיר תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. הילוכים אלו נראים לרוב במערכות ההיגוי של סוגים רבים של רכבים. ניתן להשתמש בגלגלי שיניים ישרים או סלילניים במערכת גלגלי שיניים.
יישומים של ציוד מתלה
- מאזני שקילה
- מערכת ההיגוי של מכוניות
- מערכות העברה
גיר אפיציקלי
זוג גלגלי שיניים הממוקמים כך שמרכז הילוך אחד מסתובב סביב הרכזת של הגלגל השני מהווה רכבת הילוכים אפיציקלית, המכונה לעתים קרובות ערכת הילוכים פלנטרית. עיגולי הגובה של כוכב הלכת וגלגלי השמש מתגלגלים בלי להחליק בגלל מנשא שמקשר בין מרכזים ומסובב אותם. נתיב אפיציקלואיד נמשך על ידי נקודה על מעגל הגובה של גלגל השיניים הפלנטרי. גלגל השיניים אינו נייד, והגלגלים הפלנטריים מסתובבים סביבו בדגם הפשוט הזה.
יישומים של גיר אפיציקלי
יישום תכוף של רכבות הילוכים אפיציקליות הוא להשיג הפחתה גדולה בחלל קטן. לפעמים, סוג זה של גיר משמש בטרקטורים וציוד בנייה כדי להציע מומנט גבוה לגלגלי ההינע.
ציוד פנימי
גלגל שיניים עם שיניו חצובות במשטח הפנימי של גליל נקרא an ציוד פנימי-סוג זה של הילוכים משתלב עם גלגלי שיניים דורבנים. לא ניתן להפעיל את מכונת הכביסה הטיפוסית המשמשת בייצור גלגלי שיניים דורבנים בשל צורת התפוקה. ברוב המקרים, הוא מיוצר באמצעות מעצב גלגלי שיניים (המכונה גם מכונת עיצוב גלגלי שיניים) המצויד בחותך פיניון.
יישומים של ציוד פנימי
היישום הנפוץ ביותר של גלגלי שיניים פנימיים הוא עבור רכבות גלגלי שיניים פלנטריות או מפחיתי הילוכים, המורכבים מנשא, מספר גלגלי שיניים בעלי גלגלים (הנקראים גלגלי שיניים פלנטריים), וגלגל שיניים מרכזי שמסתובבים בתוך הגלגל הפנימי.
מסקנה קצרה של מאפיינים של גלגלי שיניים לפי סוג
| סוגים | מאפיינים | יתרונות | חסרונות | יישומים |
| ציוד דופן | סוג הציוד הנפוץ ביותר שיניים ישרות חתוכות או מוכנסות במקביל לציר ההילוכים תצורה לצירים מקבילים גוף ציוד עגול תואם עם גלגלי שיניים בעלי גלגלים, גלגלי שיניים פנימיים או גלגלי שיניים | יעילות ודיוק גבוהים קל לייצור אין דחף מסוגל לשאת עומסים גבוהים במהירויות גבוהות | שיני ציוד נתונות ללחץ גבוה עקב עיצוב פרופיל השן עלול לגרום לרעש במהירות גבוהה | רכב שעונים מסועים קטנים |
| ציוד סליל | גוף ציוד עגול השתמש עבור תצורת ציר מקביל שיניים מתפתלות בזווית סביב גוף ההילוכים זמין בעיצובים סליליים בודדים וכפולים זמין בעיצובים של יד ימין ושמאל | מעורבות פרוגרסיבית מפחיתה את עומסי ההלם פעולה חלקה יותר עם פחות רעש מסוגל להתמודד עם עומסים גדולים יותר | פחות יעיל עיצובים מורכבים יותר ועלויות ייצור גבוהות יותר למוצרים עם עיצוב סליל בודד יש דחף גבוה, אך לסלילים כפולים אין. | מיקסרים מכוניות משאבות מים |
| ציוד משופע | גוף גיר חרוטי תצורה לצירים מצטלבים זמין בספירלה, ישר, וזול® עיצובי שיפוע | גלגלי שיניים ספירליים משופעים: עיצוב הילוכים משופע הפשוט ביותר, הקל ביותר לייצור גלגלי שיניים ספירליים משופעים: התערבות מתקדמת של שיניים, עומסי זעזועים נמוכים, רעש ורעידות אפס® גלגלי שיניים משופעים: שקטים וחלקים יותר מגלגלי שיניים משופעים ישרים, ומסוגלים להסתובב בשני הכיוונים, בניגוד לגלגלי שיניים משופעים ספירליים | לחץ גבוה, השפעה ורעש עיצוב מסובך יותר עלויות ייצור גבוהות יותר | מגרסה מיקסרים מערכות השקיה |
| גלגל שיניים חלזוני | צמד גלגלי שיניים מורכב מגלגל שיניים עגול וגלגל שיניים בצורת בורג לתצורות ציר לא מצטלבות ולא מקבילות | מנגנון נעילה עצמית הפחתת הילוכים ויחסי העברה גדולים פעולה שקטה וחלקה | הרבה חיכוכים יעילות שידור נמוכה | מסועים קטנים מכונות חקלאיות |
| ציוד מתלה | זוג ציוד מורכב מתלה ציוד וגיר גלילי השתמש עבור תצורת ציר מקביל מתלה עם דורבן או גלגלי שיניים סליליים משנה תנועה סיבובית לתנועה לינארית או להיפך | עיצוב פשוט קל לייצור מסוגל להתמודד עם עומסים גדולים יותר | יש הרבה תגובת נגד בין השיניים המתערבבות בשל עיצוב פרופיל השן, החיכוך והלחץ של גלגלי השיניים גבוהים שידור לא יכול להמשיך ללא הגבלת זמן בכיוון אחד | משקל היגוי רכב |
| גיר אפיציקלי | מורכב משני גלגלי שיניים או יותר המורכבים כך שמרכז הילוך אחד מסתובב סביב מרכזו של השני ידוע גם בתור רכבת גלגלי שיניים פלנטרית עם תנועות יחסיות של צירים | קל מבנה קומפקטי צפיפות הספק גבוהה | יעילות נמוכה יחסית אובדן הסיכה המוביל לכישלון בעת ריצה במהירויות גבוהות מכיוון שחומר הסיכה מושך משם | נפוץ במשימות הילוכים אוטומטיות לרכב |
| ציוד פנימי | הוא עשוי עם מעצב גלגלי שיניים (או מכונת עיצוב ציוד) המצויד בחותך פיניון | יחס הפחתת מהירות גבוהה רטט נמוך עלות נמוכה לכל מערך הרכבת | בדרך כלל זה הרבה יותר יקר לייצר שיניים סליליות פנימיות בשל דקותה של הטבעת, השגת דיוק גבוה היא די קשה | הילוכים כוח לרכב היברידי גנרטורים לטורבינות זרועות רובוטיות |
יישום של סוגים שונים של גלגלי שיניים
גלגלי שיניים מועסקים בהתקנים ומערכות מכאניות שונות ברחבי התעשייה. מגוון רחב של סוגים שונים של גלגלי שיניים נמצאים בשימוש נרחב בתחומי מגורים, מסחר ותעשייה, כולל:
- ימי
- מכוניות
- מטוסים
- שעונים
- משאבות
- תחנות כוח
- ציוד שינוע
- מכשור מדידה
אחד ההילוכים הנפוצים ביותר הוא ה תֵבַת הִלוּכִים, שהוא התקן המורכב מגלגלי שיניים בתוך מתחם או בית. התקנים אלה משתמשים בסוגים שונים של גלגלי שיניים - כולל גלגלי שיניים משופעים, סלילניים, תולעים וגלגלי שיניים דורבנים - והם מתוכננים לבצע משימות תנועה או העברת כוח ספציפיות בתוך מערכות מכונות, החל משינוי מהירות ומומנט ועד לשינוי כיוון פיר הפלט. כמו רוב מערכות ההילוכים, לתיבות הילוכים יש שימוש נרחב, כמו בכלי רכב וכלי רכב אחרים.
תהליכי ייצור ציוד
ייצור ציוד כרוך בתהליך ייצור גלגלי שיניים עם סדרה של תהליכים. ניתן לחלק את התהליכים העיקריים ל:
- לְטִישָׁה
- אקסטרוזיה וציור קר
- מתכות אבקה
- ביטול
- עיבוד ציוד
עיבוד שבבי נעשה בדרך כלל כדי להשיג את הצורה והגודל הרצויים של הציוד. ברגע שהציוד מיוצר, טיפול שטחs, כגון השחזה והשחזה, ניתן להשתמש כדי לשפר את המאפיינים הכוללים של הציוד.
שיקולים על עיצוב ובחירה של Gears
ניתן למצוא גלגלי שיניים במגוון מכשירים מכניים, ויש כמה סוגים ועיצובים שונים לבחירה. המפרט והדרישות של האפליקציה קובעים את ההתאמה של כל סוג של ציוד ואת העיצוב המדויק שלו ביישומי תנועה או העברת כוח. יש לקחת בחשבון כמה מהגורמים העיקריים בעת תכנון ובחירת גלגלי שיניים:
- תנאים תפעוליים וסביבתיים
- הגבלות מימדיות
- דרישות תמסורת
- תקני עיצוב
- עלויות
סיכום
לאחר קריאת מאמר זה, ייתכן שיהיה לך ידע בסיסי על גלגלי שיניים מכניים, סוגים, מאפיינים, יישומים, תהליכי ייצור, שיקולים ויישומים נפוצים שלהם. כעת, אולי יש לך גם מושג איזה סוג של ציוד מתאים ביותר לפרויקטים שלך. לאחר מכן, מה שאתה צריך לחשוב עליו היטב הוא היצרן שאתה יכול לסמוך עליו ולסמוך עליו הכי הרבה. במקרה הזה, רנסום תמיד יכולה להיות הבחירה המובילה שלך עבור המותאם אישית שלך ייצור ציוד.
Runsom - השותף האמין שלך לייצור ציוד מותאם אישית
אנו מסוגלים לספק פתרונות עיבוד ציוד ו שירותי עיבוד שבבי CNC ללקוחות מכל העולם. המומחים שלנו בקיאים בניצול הידע המקצועי שלהם והטכנולוגיות העדכניות ביותר לייצור גלגלי השיניים המדויקים שלך באיכות גבוהה. כמו כן, יש לך גישה למגוון רחב של חומרים, אפשרויות עיבוד משני, הרכבה ואריזה עבור הדרישות שלך.
התחל עם הפרויקט שלך ציטוט מיידי עַכשָׁיו.
מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם:
