Ајде да разговараме за видовите запчаници

Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Запчаникот е една од компонентите што има огромна употреба речиси во сите видови машини. Овде, во оваа статија, ќе разговараме за брзините и нивните различни типови. Значи, да продолжиме.

Што е Gear?

Можеме да кажеме дека запчаникот е машинска компонента со заби пресечени околу конусна или цилиндрична површина со еднакво растојание. Вообичаено, два запчаници се мрежести и се користат за пренос на сили и ротации на погонското вратило од погонското вратило. Запчаниците може да се одделат врз основа на нивните форми како циклоидни, инволутни и трохоидни запчаници.

Освен тоа, запчаниците може да се класифицираат и врз основа на положбата на нивната осовина како запчаници со пресек на вратило, паралелни запчаници на вратило, непресечни и непаралелни запчаници на вратило. Според Архимед, употребата на запчаници била во центарот на вниманието во античка Грција во п.н.е. Меѓутоа, со текот на времето, нивните нови типови продолжиле да се појавуваат.

Видови запчаници

Запчаниците може да се класифицираат во различни типови, како што се запчаници, спирални запчаници, запчаници со црви, носачи за запчаници, коси запчаници, итн. Обично, нивната класификација може да се направи земајќи ја предвид положбата на нивните оски, како што се вкрстени вратила, вратила што не се сечат и паралелни шахти.

За задолжителен пренос на сила во механичките дизајни, неизбежно е да се разберат различни типови на запчаници. Дури и ако сте избрале општ вид на опрема, сепак се препорачува да се земат предвид факторите како стандардот за прецизност, димензиите, потребата за термичка обработка или мелењето на забите, ефикасноста и дозволениот вртежен момент.

Следно, ќе дадеме општ преглед на различни брзини. Во меѓувреме, можете да ги консултирате нивните технички аспекти за да имате подлабоки и технички информации за овие типови брзини.

Значи, да почнеме со овие различни типови на брзини:

  1. Spur Gear

Запчаниците кои имаат цилиндрични површини на чекор се нарекуваат цилиндрични запчаници. Технички, запчаниците на Spur припаѓаат на групата запчаници на паралелно вратило. Во овие запчаници, постои линија на заб која е паралелна и директно на вратилото.

За поголема прецизност и непречено пренесување на моќноста, запчаниците се широко користени во разновидни индустрии. Вториот фактор што ги прави соодветен избор е нивниот лесен за производство процес кој вклучува помали трошоци. Овие запчаници не поднесуваат оптоварувања во нивната аксијална насока. Преносот на силата е овозможен со спојување на два запчаници: едниот е малку поголем, кој се нарекува запчаник, а вториот е нешто помал, кој се нарекува пинион.

Слика 1 Скица на Spur Gear

  1. Спирална опрема

Слично на запчаниците, спиралните запчаници се користат и со паралелни вратила. Станува збор за цилиндрични запчаници кои поседуваат линии за намотување на забите. Во споредба со брзинските запчаници, спиралните запчаници имаат подобро спојување на забите кои работат со поневеројатна тишина од запчаниците. Бидејќи спиралните запчаници можат удобно да пренесуваат поголеми оптоварувања, тие обично се претпочитаат за апликации со голема брзина.

За разлика од запчаниците, спиралните запчаници имаат оптоварување во аксијален правец што ја носи потребата за потисок. Спиралните запчаници доаѓаат со опции за извртување на левата и десната страна, а за мрежестиот пар, треба да има опрема од спротивната страна.

Слика 2: Скица на спирален запчаник

  1. Решетка за менувачот

Решетката за менувачот се нарекува заби со иста големина и ист облик, исечени на еднакво растојание по права прачка или рамна површина. Повторно, цилиндричниот запчаник има радиус еднаков на цилиндарот на чекорот и ја пренесува моќноста со поврзување со цилиндричен запчаник. Го претвора ротационото движење во линеарно движење.

Во меѓувреме, носачот за запчаници може да се развие и за спирални лавици за заби и директни носачи за заби, но со истата права линија на забите. Кога станува збор за поврзување на решетките за менувачот крај до крај, тоа се прави со обработка на краевите на решетката за менувачот.

Слика 3: Скица на решетката за запчаници

  1. Коси опрема

Косите запчаници со нивната конусна форма се користат за пренос на сила помеѓу две вратила кои се сечат едни со други во една точка, што се нарекува пресек вратило. Има конусна форма бидејќи неговите заби и површината на теренот се исечени по формата на конусот.

Покрај него, откосната опрема може дополнително да се подели на различни типови:

  • Спирални коси запченици
  • Прави коси запченици
  • Аголни запченици
  • Спирални коси запчаници
  • Хипоидни запчаници
  • Зерол коси запчаници, и
  • Митра запчаници

Слика 4: Скица на запчеста опрема

  1. Спирална коси опрема

Како што е видливо со името, спиралниот запченик е од типот на запчеста опрема, но со заоблени линии на забите. Односот на контакт со забите за спирален запченик е поголем од правите запченици. Затоа, спиралните запченици нудат поголема цврстина и подобра ефикасност во споредба со директните запченици. Но, поради зголемениот однос на контакт со забите, спиралните запченици создаваат повеќе бучава и вибрации.

Од друга страна, производството на спирален запченик е покомплицирано од директните запченици. Бидејќи забите се закривени, силите на потисок се во аксијален правец.

Заедно со него, ако аголот на извртување е нула за запченикот со спирален откос, тој ќе се нарекува запченик со нула откос.

Слика 5: Скица на спирален заоблен запчаник

  1. Запчаник за завртки

Два исти рачни спирални запчаници формираат запчаник, додека аголот на вртење меѓу нив е 45 степени на вратилото што не се вкрстува и не е паралелно. Капацитетот на носивост е мал за запчаникот со завртки, бидејќи точката на допир помеѓу два запчаници е исто така многу мала. Значи, запчаниците за завртки секако не се погодни за пренос на поголема моќност.

Во запчаниците за завртки, моќта се пренесува со лизгање на површините на забите, што бара подмачкување за правилно сервисирање од овие запчаници. Во меѓувреме, нема ограничување за бројот на брзини што сакате да ги прикачите и можете да ја формирате посакуваната комбинација од неколку заби.

Слика 6: Скица на опрема за завртки

  1. Митра опрема

Коси запченици со сооднос на брзина од 1 се нарекуваат запчаник со митра. Запчаниците со митра обично се користат за промена на насоката на пренос на енергија без да се влијае на брзината. Главно, постојат два вида митрални запчаници: директен запчаник и спирален запчаник.

Спиралните митрални запчаници предизвикуваат потисна сила во аксијалниот правец, и тоа е причината за употребата на потисно лежиште со спирални запчаници.

Понатаму, запчаниците со митра, освен аголот на вратилото од 90 степени, се познати како аголни запчаници.

Слика 7: Скица на митра опрема

  1. Опрема за црви

Запчаникот за црви се состои од две различни компоненти, првата е црвот формиран од обликот на завртката исечен на вратилото, а втората компонента е запчаник за парење што е тркало со црви. И двете од овие компоненти на вратило што не се вкрстуваат се нарекуваат црв запчаник. Во дадената скица, и црвот и црвото тркало се цилиндрични, но може да бидат и во некоја друга форма.

Односот на контакт помеѓу црвот и црвото тркало е релативно помал, што го проверува преносот на поголеми оптоварувања. Меѓутоа, со помош на типот песочен часовник, односот на контакт може да се зголеми.

Освен тоа, контактот помеѓу црвот и црвото тркало се лизга, па затоа е потребно подмачкување за да се намали триењето. Второ, црвот е направен од цврст материјал, а тркалото на црвот е направено од мек материјал за да се намали триењето. Иако овој склоп е погоден само за повеќе минијатурен пренос на оптоварување, тој е прилично мазен.

Понатаму, кога аголот на водењето помеѓу црвот и тркалото на црвот е мал, може да доживее функција за самозаклучување.

Слика 8: Скица на опрема за црви

  1. Внатрешна опрема

Внатрешните запчаници поседуваат заби во конусот или внатрешната страна на цилиндрите, а секој внатрешен запчаник е поврзан со надворешна опрема. Примарната цел на користењето на внатрешните запчаници е спојката на вратилото од типот на запчаник и погоните на планетарните запчаници. Што се однесува до внатрешната и надворешната опрема, постојат одредени ограничувања во бројот на забите, а овие ограничувања се должат на инволутните пречки, проблеми со отсекувањето и пречки на трохоидите.

Кога внатрешните и надворешните запчаници се во мрежа, насоката на ротација на двата запчаници е идентична. Но, кога внатрешните и надворешните запчаници се во мрежа, фокусот на нивната ротација е спротивен.

Слика 9: Скица на внатрешна опрема

Според тоа, ова се некои од најчесто користените типови на запчаници. Сега, да ги погледнеме суштинските терминологии што се користат во запчаниците и нивната номенклатура:

Терминологии и номенклатура на запчаници

Познавањето на терминологиите што се користат за брзини станува неизбежно за да се има подлабок увид во сложените концепти на запчаниците.

Овој визуелен приказ ќе ви помогне подобро да го разберете механизмот на работа на запчаниците. Во меѓувреме, потценувањето на терминологиите за брзини исто така ќе биде лесно да се разбере:

  • Црв
  • Црвото тркало
  • Пинион
  • Митра опрема
  • Спирален запченик
  • Внатрешна опрема
  • Спојка на менувачот
  • Запчаник за завртки
  • Директна косена опрема
  • Опрема за поттикнување
  • Рачка
  • Шепа
  • Решетка
  • Вовлечени шахти и чаури
  • Спирален запчаник

Според ориентацијата на оските на запчаниците, тие можат да се класифицираат во следниве категории:

  • За брзински запчаник, внатрешен запчаник, багажник за менувач и спирален запчаник, ориентационите оски се паралелни.
  • Пресечните оски поддржуваат митра запченик, правилен закосен запченик и специјален запченик.
  • Црвот, црвото тркало, запчаникот за црви и запчаникот за завртки имаат непаралелни и непресечни оски.
  • Спојката на запчаникот, вратилото и черупката со вшмукување, шепата и крцкалката поседуваат други оски.

Која е разликата помеѓу запчаникот и опремата?

Знаеме дека запчаникот работи во склопување и се поврзува со друга опрема, но запчаникот се поврзува со синџир наместо запчаник. Многу вгнездено до запчаникот, има артикал што некако личи на запчаникот, но е прекрстен и дозволено е да се движи само во еден правец.

Класификација на различни запчаници од точката на позиционен однос до прицврстената осовина

  • Запчаниците со движечки запчаници, спиралните запчаници, запчаниците и внатрешните запчаници користат паралелни вратила. Обично, овие запчаници треба да пренесуваат поголема моќност.
  • Ако двете вратила на запчаниците се вкрстуваат, типот на запченикот ќе биде заоблен запчаник. Косите запчаници имаат и висока ефикасност на преносот.
  • Ако вратилата на два запчаници не се ниту паралелни, ниту се вкрстуваат, типот на запчаникот може да биде запчаник со црв или завртка. Бидејќи постои лизгачки контакт помеѓу нив, помалиот пренос на моќ се претпочита само со користење на овие запчаници.

Прецизна класа на брзини

Класата на прецизност се користи кога различни типови на брзини се групирани врз основа на нивната точност. Класата на прецизност обично се поставува со различни стандарди како JIS, AGMA, DIN, ISO итн.

На пример, JIS дефинира отстапување на спиралата, грешка на профилот на забот, грешка во истекот и грешка на висината.

Постоење на мелење заби

Постоењето на мелење на забите има значајно влијание врз перформансите на запчаникот. Затоа, кога се разгледуваат типови на запчаници, важен дел е даден на мелење заби. Мелењето на запчаниците го подобрува квалитетот на менувачот, така што неговата работа станува потивка и помазна, го зголемува капацитетот за пренос на сила и влијае на прецизното стакло. Но, мелењето ја зголемува цената на запчаникот, што не е пожелно за сите брзини, па затоа користиме друга исплатлива техника за да ја зголемиме прецизноста наречена бричење со неред за бричење.

Видови форма на заби

Запчаниците се класифицираат според обликот на забите во категории како

  • Вовлечен облик на заб
  • Циклоидна форма на заб
  • Форма на трохоиден заб

Во горенаведените запченици, главно се користат заплетни запчаници. Нивниот квалитет да се произведуваат без напор и правилно да се вмрежуваат, дури и ако централното растојание е малку исклучено, ги прави пожелни за широка употреба. Циклоидните облици на заби првенствено се користат во производството на часовници, додека формите на трохоидните заби се користат во пумпи.

Создавање на запчаници

За запчаниците се вели дека

„Запчаниците се тркала со заби и понекогаш се нарекуваат тркала со заби“.

Механичките компоненти што се користат за пренос на ротација и моќност од едно вратило на друго се нарекуваат запчаници. Ако едно вратило содржи совршено обликувани заби на нејзиниот обем на начин што кога се ротира, овие заби совршено се вклопуваат помеѓу просторот на забите на друго вратило. Затоа, тоа е механичка компонента која ја пренесува моќноста на принципот на вратилото на возачот, туркајќи го погонското вратило во движење. Тоа е редок случај кога едната страна е подложена на линеарно движење (исто така наречено ротационо движење околу бесконечна точка); тоа се нарекува решетката.

Моќта и ротацијата може да се пренесат од едно вратило на друго на многу начини, на пр., пренос со триење на тркалање и завиткување. И покрај тоа што се мали по големина и многу едноставни во структурата, брзините ни служат на многу поволни начини како пренос на моќност, многу прецизна аголна брзина и сооднос со минимална загуба на моќност со долготрајно сервисирање.

Запчаниците се широко користени, од часовници, часовници и мали прецизни мерни инструменти до авиони и системи за пренос на бродови. Тие се сметаат за една од најважните механички компоненти со различни примени и се наведени со завртки и лежишта за нивната важност.

Има многу брзини, но најчести се оние кои се користат за пренос на односот на брзината помеѓу две паралелни вратила поставени на одредено растојание. Запчаниците прикажани на сликата имаат запци паралелни со вратилото и се нарекуваат запчаници. Овие се најпопуларните типови на запчаници.

.

Слика 10: Запчаник за поттикнување

Постојат и други видови на запчаници наречени погони за триење. Ова се наједноставните и најшироко користените компоненти за пренос на аголна брзина помеѓу две паралелни вратила. Овој процес се изведува со два цилиндри со дијаметри обратно поврзани со нивната брзина. Едниот го вози другиот непречено и без никакво лизгање. За пренос на брзина во спротивна насока, контактот на цилиндрите е од надворешната страна. И за истата насока, врската е од внатрешната страна. Преносот се јавува поради триење помеѓу површините на два цилиндри.

Сепак, не можеме да избегнеме лизгање помеѓу овие две поради природата на контактот, така што не се добива посакуваниот пренос. За пренос на големо количество моќност, потребни се тешки контактни сили, што доведува до големи носивост. Овој вид на систем не е погоден за пренос на значителна количина на енергија поради горенаведените причини. Така, за да се избегнат ваквите проблеми, функционира идејата за создавање заби на површината на цилиндрите, од кои еден пар или повеќе секогаш ќе останат во контакт еден со друг, обезбедувајќи повеќе триење и цврсто држење за возење.

Забите на погонското вратило ги туркаат забите на погонското вратило, ставајќи го во движење, обезбедувајќи го преносот на енергија. Тој е познат како цилиндричен запченик, додека другиот на кој се врежани забите се нарекува цилиндричен цилиндар. Запчаниците со поттик се понатамошен развој на цилиндричните запчаници.

Слика 11: Цилиндри на чекор

Кога се сечат две шахти, референцата за резбарските заби се конусите во контакт. Овие запчаници се наречени коси запченици, како што е прикажано на сликата. Основата каде што се врежани забите се нарекува конус на теренот.

Слика 12: Коси запчаници

Слика 13: Конуси на теренот

Во случај на две непаралелни шахти кои не се вкрстуваат, нема контактни точки на тркалање на заоблените површини. Во зависност од тоа каков тип на запчаник правиме, забите се врежани на површините што се вртат и се во контакт. Во сите системи за пренос, важно е да се земат предвид профилите на забите за да се случи релативното движење на ротирачките и контактните референтни површини и да се усогласат едни со други.

За време на движењето, запчаниците се сметаат за крути тела. Компонентите за типична брзина на двата брзини мора да бидат еднакви за да се одржи аголниот однос на брзината на местото на допир на површините на забите на запчаниците без да се судрат една во друга или да се одвојат. Исто така, можеме да го кажеме тоа така што релативното движење во очекуваната насока и движење се случуваат само на допирната точка на површините на забите.

За формите на забите да се усогласат со барањата споменати погоре, општ метод на обвивка на површини може да ни ја даде посакуваната форма на забите.

Ве молиме изберете ја едната страна на брзината А и сметајте ја закривената површина FA. И поставете ги двата брзини во релативно движење. Потоа нацртајте ги последователните позиции на заоблената површина FA на координатниот систем прикачен на запчаникот B. Замислете ја неговата површина FB на запчаникот B со разгледување на обвивката на оваа група кривини. Од теоријата на обвивка може да се заклучи дека двата запчаници се во релативно движење и се во линиски контакт еден со друг.

Формите на забите може да се добијат и со следниот метод. Покрај запчаниците А и Б, земете го во предвид и запчаникот C во мрежата со релативно движење. Овој замислен запчаник C во мрежата има површина FC и соодветно релативно движење. Користејќи го првиот метод, ќе ги обвиеме последователните позиции на површината FC во релативно движење со FA со линиски контакт IAC. Повторете го процесот со површина FB со FC. Сега забните површини на FA и FB може да се знаат со користење на имагинарна површина FC.

Начини на искористување на запчаниците во механичките системи

Примарната цел на запчаниците е да пренесуваат моќи, но во зависност од идеите, тие можат да се користат и како машински елементи на повеќе начини. Следното е краток опис на некои од методите:

  1. Механизам за фаќање:

Два запчаници можат да се навикнат да направат механизам за фаќање за држење на работното парче во различни ситуации. Работи на принципот дека и двата брзини се со ист дијаметар и се движат некохерентно, така што ако еден возач рикверцува, возниот исто така оди во рикверц. Можеме цврсто да ги фатиме работните парчиња со различни големини во канџи поврзани со овие запчаници со прилагодување на аголот на отворање. На овој начин, од нив може да се направи сестрана машина за фаќање.

  1. Механизам на интермитентно движење

Женевскиот механизам е познат и како механизам за интермитентно движење. Поради високо специјализираните механички компоненти што се користат во него, тој е скап. Ефтин, едноставен интермитентен механизам може да се добие и со користење на запчаници кои недостасуваат заби. Недостасувањето на забите овде значи дека било кој број заби се отстранети од коренот на површината на запчаникот. Запчаникот заедно со запченикот што недостасува ќе се ротира се додека е во контакт со сегашните заби, а движењето ќе престане додека се соочува со празниот простор на опремата за возење. Во исто време, има лош ефект на префрлување ако се турка од која било надворешна сила кога се откачуваат брзините. Наскоро е да ја задржи својата позиција, што може да го направи сопирачката за триење.

  1. Специјален механизам за пренос на енергија:

Еднонасочната спојка е механизам кој овозможува ротационо движење само во една насока. Ако се монтира на менувач за редуктор на брзина, може да се создаде механизам за пренос на еднонасочно ротационо движење.

Овој механизам може да создаде систем кој добро ќе работи со мотор кога е вклучена електрична енергија, но тој е придвижуван од силата на пролетта кога е исклучен.

Редукторот на брзината се ракува со внатрешно монтирање пружина, без разлика дали е торзиона намотана пружина или спирална пружина, поставена така што погонското вратило се движи во спротивна насока. По целосното намотување на пружината, моторот престана да се врти, а електромагнетниот систем за сопирање стапува во игра. Кога моторот е исклучен и се активира сопирачката, силата на пружината го придвижува излезното вратило во спротивна насока од она што работи моторот. Овој тип на машина главно се користи за затворање на вентилите во случај на прекин на електричната енергија и се изговара како итно исклучување со враќање на пролетта.

Зошто е тешко набавката на запчаници

Нема стандардна опрема

Запчаниците се широко користени на глобално ниво во речиси секој сложен механички систем од античко време и се клучни, но не постојат одредени стандарди за дизајнирање на запчаникот. Што се однесува до класата и прецизноста на брзините, различни земји користат различни индустриски стандарди како што се AGMA (САД), JIS (Јапонија), DIN (Германија), итн. дијаметар на отворот, јачина на материјалот, формирање на забите. Не се применува унифициран пристап, но секој ја дизајнира опремата според неговите специфични барања.

Различни спецификации на опрема

Како што беше дискутирано во претходниот пасус, има многу спецификации за пренос. Со едноставните запчаници како исклучителен случај, не е претерување да се тврди дека „има толку многу видови колку што има места каде што се користат запчаници“. Вообичаено е меѓу запчаниците кога се совпаѓаат спецификациите како чекорот на забот, бројот на забите и аголот на притисокот, разни други спецификации ја одредуваат брзината, како што се ширината на лицето, термичка обработка, големината на отворот, грубоста на површината по мелењето, конечната цврстина. Затоа опремата е речиси невозможно да се замени со друга. Можноста опремата да биде компатибилна со другите е многу мала.

Нема достапност на посакуваните брзини

Опремата во машината можеби е истрошена или скршена, а ние ја баравме таа опрема на пазарот, но залудно. Овој проблем може лесно да се реши ако има цртеж на менувачот во упатството за употреба на машината. Можете повторно да ја произведете таа опрема. Или другата можност е да го контактирате производителот на машината и тој ќе се согласи да направи нова опрема од тој вид за вас. Но, што ќе се случи ако, за жал, двата од овие начини не се достапни; нема цртеж на упатството за употреба, а производителот исто така не е достапен?

Може да добиете производствен цртеж на извлечената опрема, но тоа бара специјализирано знаење за опремата и не е лесна задача. Производителите на опрема, исто така, може да се соочат со овој проблем поради недостаток на знаење за спецификациите на менувачот. Потребна е голема инженерска работа за обнова на дотраена или скршена опрема.

Трошоците за производство се високи во случај на една брзина

Кога машината што користи опрема се произведува во поголем обем, опремата исто така се произведува во големо количество со точните спецификации, а цената останува во рамките на лимитот. Позначајното производство користи иста количина на работа со помал трошок по парче, што, кога се комбинира со голема количина, драстично ги намалува трошоците за опрема. Но, што ако треба да произведеме една или две брзини за нашата машина. Тоа е прилично скапа задача. Производството на опрема во еден истрел за 500 машини во споредба со производството на едно или две парчиња покажува значителна разлика во трошоците. Таква ситуација се среќава и кога некој произведува нов прототип на машина и мора да направи номинална количина на опрема.

Можност за користење на стандарди за менувач

Ако дизајнирате нова машина и нејзините спецификации за брзини одговараат на некои од запчаниците на производителот, проблемите дискутирани погоре може да се решат на овие начини.

  • За време на дизајнирањето на машината, можете да избегнете создавање на нова и специфична опрема за машината.
  • Може да се користат 2D и 3D CAD модели, пресметки за јачина и цртежи на делови за печатење обезбедени од произведената опрема.
  • Ако ви треба само една брзина за пробното тестирање на машината, производителите произведуваат стандардни брзини што можете да ги користите.

Кога користите опрема во машината и треба да ја замените, тоа можете да го направите со некоја од стандардната опрема на производителот или опрема со секундарната работа. Можете да ги избегнете непријатностите од следните задачи на горе-дискутираниот начин.

  • Скицирање на нов модел
  • Побарајте го цртежот
  • Се бара производител за производство на опрема
  • Висока цена на производство