ชั้นวางเกียร์แบบเฮลิคอลและแบบตรง: แรงตามแนวแกนที่ไม่มีใครคาดคิด

ชั้นวางเกียร์แบบเฮลิคอล มุมเกลียว 19deg31'42"

คำหลักเป้าหมาย:ชั้นวางแบบขดลวดและชั้นวางแบบตรง

รอง:แรงขับตามแนวแกนของแร็คเกียร์แบบเฮลิคอล, เสียงของแร็คแอนด์พิเนียน, 19 องศา 31'42" มุมเกลียว

คำอธิบายเมตา:เมื่อขดลวดตีแร็คตรง ขีดจำกัดความเร็วที่สมเหตุสมผล และแรงขับตามแนวแกนจะทำให้เกิด - ประมาณ 0.355 × แรงในแนวสัมผัสที่มุมเกลียวมาตรฐาน

ครั้งหนึ่งมีลูกค้าโทรมาเกี่ยวกับโครงสำหรับตั้งสิ่งของแบบแร็คแอนด์พีเนียนที่คอยทำลายตลับลูกปืนเพลาเฟืองอยู่เรื่อยๆ สี่เดือนสามชุดลูกปืน ชั้นวางก็ดี ปีกนกก็โอเค กล่องเกียร์ก็ดี

พวกเขาได้ระบุการใช้เฟืองเกลียวเพื่อประโยชน์ทางเสียง และกำหนดขนาดตลับลูกปืนสำหรับโหลดในแนวรัศมีเท่านั้น

ที่มุมเกลียวมาตรฐาน ชั้นวางเกลียวจะดันไปด้านข้างบนเพลาเฟืองด้วยแรงขับเคลื่อนประมาณ 35% สำหรับไดรฟ์ขนาด 10 kN นั่นคือแรงขับตามแนวแกน 3.5 kN ซึ่งตลับลูกปืนไม่เคยได้รับการจัดอันดับ เป็นการกำกับดูแลเดียวที่พบบ่อยที่สุดกับชั้นวางแบบขดลวด และสามารถคาดเดาได้ทั้งหมด

นี่คือการเปรียบเทียบทั้งหมด รวมถึงตัวเลขนั้นด้วย

มุมเกลียวไม่ได้เป็นไปตามอำเภอใจ

ทั่วทั้งอุตสาหกรรม มุมเกลียวหนึ่งอันมีอิทธิพลเหนือการผลิตชั้นวาง:19 องศา 31' 42".

แปลงแล้ว: 19 + 31/60 + 42/3600 =19.52833 องศา. ช่วงตำราเรียนทั่วไปสำหรับการใส่เกียร์แบบเฮลิคอลอยู่ที่ 15 องศาถึง 25 องศา แต่การผลิตชั้นวางได้มาบรรจบกันด้วยค่าเดียวนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมชั้นวางและพีเนียนจากแหล่งต่างๆ มักจะมารวมกัน มีเหตุผลสำหรับตัวเลขที่จำเพาะเจาะจงนี้: ที่มุมเกลียวนี้ โมดูลจะแปลงเป็นระยะพิทช์เป็นวงกลม-จำนวนเต็ม ดังนั้นความยาวของแร็คจึงออกมาเป็นตัวเลขกลม

บ่อยครั้ง - ไม่เสมอไป เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนั้นด้านล่าง

ขดลวดอะไรซื้อคุณได้จริง

มีการอ้างอิงถึงข้อดีสี่ประการของชั้นวางแบบตรงอย่างสม่ำเสมอ:

รูปที่ 1 แรงขับในแนวแกนที่สร้างโดยชั้นวางแบบเกลียวที่มุมเกลียวมาตรฐาน 19deg31'42"

วิ่งได้เงียบขึ้นโดยเฉพาะที่ความเร็วสูง

อัตราส่วนการสัมผัสที่สูงขึ้น - การยึดฟันอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น - ซึ่งเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก

ความยาวเป็นตัวเลขกลม: 500.0 มม. และ 1,000.0 มม. เทียบกับความยาวชั้นวางแบบตรงที่จะคูณด้วย π เสมอ เช่น . 502.65 มม. และ 1005.31 มม.

"ในกรณีส่วนใหญ่ ราคาจะเท่ากับชั้นวางตรง!"

พูดตรงๆ: ชั้นวางแบบเกลียวนั้นแข็งแกร่งและเงียบกว่าชั้นวางแบบตรงที่มีขนาดเท่ากัน แต่สร้างแรงผลักดัน และต้องใช้มาตรการเพื่อตอบโต้

ประเด็นที่สามดูเล็กน้อยและไม่ใช่ ชั้นวางตรงที่มีโมดูล 4 มีระยะพิทช์ฟัน π × 4=12.566 มม. ดังนั้นจำนวนฟันจำนวนเต็มจะทำให้คุณได้ 502.65 มม. หรือ 1,005.31 มม. - ไม่เป็นทรงกลม ชั้นวางแบบเฮลิคอลถูกตัดเพื่อให้มีความยาวออกมาที่ 500 หรือ 1,000 มม. พอดี เมื่อคุณวางชั้นวางจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งตามแนวฐานเครื่องจักรที่มีขนาดเป็นวงกลม ความแตกต่างนั้นจะช่วยประหยัดเวลาในการออกแบบและการประกอบที่ยุ่งยาก

เหตุใดความสามารถในการรับน้ำหนักจึงสูงกว่านั้นขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าของการสัมผัส บนชั้นวางแบบตรง ฟันแต่ละซี่จะประกบกันทั่วทั้งหน้ากว้างในคราวเดียว จากนั้นจึงหลุดออก การถ่ายโอนโหลดเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน บนชั้นวางแบบเฮลิคอล เส้นหน้าสัมผัสจะกวาดตามแนวทแยงมุมไปด้านข้าง ดังนั้น การเชื่อมต่อจะเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป และมีฟันมากกว่าหนึ่งซี่คอยรับน้ำหนักอยู่เสมอ ทั้งการลดสัญญาณรบกวนและความจุที่เพิ่มขึ้นมาจากรูปทรงเดียวกัน

ข้อแม้ที่ซื่อสัตย์: ไม่มีแหล่งที่มาของผู้ผลิตรายใดที่เราตรวจสอบที่เผยแพร่ตัวเลขอัตราส่วนการสัมผัส เปอร์เซ็นต์ความสามารถในการโหลดที่เพิ่มขึ้น หรือการลดเสียงรบกวน dB สำหรับชั้นวางแบบขดลวดและแบบตรง ผลประโยชน์ได้รับการอ้างสิทธิ์อย่างสม่ำเสมอและเหมาะสม แต่ตัวเลขเฉพาะเจาะจงไม่ได้รับการเผยแพร่ และเราจะไม่ประดิษฐ์ตัวเลขเหล่านั้นขึ้นมา

แรงขับตามแนวแกน

ฟันที่ทำมุมดันปีกนกไปด้านข้าง ความสัมพันธ์มาตรฐาน:

ฟ้า=ฟุต · ตาล

โดยที่ Fa คือแรงขับในแนวแกน Ft คือแรงขับเคลื่อนในแนวเส้นสัมผัส และคือมุมเกลียว

ที่=19.52833 องศา ตาล =0.35468.

โซฟา γ 0.355 × ฟุต

แรงขับเคลื่อน 20 กิโลนิวตันจะสร้างแรงขับตามแนวแกนประมาณ 7.1 กิโลนิวตันบนเพลาเฟืองอย่างต่อเนื่องในทิศทางที่กลับด้านเมื่อแกนกลับด้าน

ความแตกต่างกับการใส่เกียร์แบบตรงเป็นสิ่งที่แน่นอน: มุมเกลียวที่ใหญ่ขึ้นจะสร้างแรงในแนวแกนที่ใหญ่กว่า ในขณะที่ฟันเดือยไม่มีแรงในแนวแกนเกิดขึ้นเลย

นี่เป็นข้อเสียเปรียบที่แท้จริงประการหนึ่งของการใช้เฟืองเกลียว: มุมเกลียวจะสร้างแรงด้านข้างที่สเกลโดยตรงกับแรงขับเคลื่อนในแนวดิ่ง

ผลลัพธ์ที่ตามมาคือสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้: ต้องเลือกและจัดอันดับแบริ่งเพลาเฟืองเพื่อรองรับแรงขับดันนี้ ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนให้กับส่วนปลายของไดรฟ์

ความหมายเชิงปฏิบัติสามประการ:

การเลือกแบริ่งตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกมีความจุในแนวแกนจำกัด แบริ่งสัมผัสเชิงมุมหรือคู่ลูกกลิ้งเรียวจะจัดการโหลดที่รวมกันอย่างเหมาะสม นี่คือจุดที่โครงสำหรับตั้งสิ่งของของลูกค้าเกิดข้อผิดพลาด

อัตราเอาท์พุตของกระปุกเกียร์กล่องเกียร์ดาวเคราะห์สำหรับไดรฟ์แบบแร็คแอนด์พีเนียนจะปล่อยแรงตามแนวแกนสูงสุดที่อนุญาตบนเพลาเอาท์พุต ตรวจสอบกับ 0.355 × แรงออกแบบของคุณ หากเกินจะทำให้แบริ่งเอาท์พุตของกระปุกเกียร์เสียหาย ไม่ใช่แร็ค และความล้มเหลวนั้นมีราคาแพง

ความแข็งในการติดตั้งแรงขับจะกลับทิศทางทุกครั้งที่แกนกลับตัว การติดตั้งที่โค้งงอภายใต้โหลดตามแนวแกนแบบถอยหลังจะแสดงเป็นข้อผิดพลาดของตำแหน่งและในที่สุดก็เป็นเฟรตที่อินเทอร์เฟซ

เกณฑ์ความเร็ว

กลุ่มแนวทางที่เผยแพร่อยู่ในวงแคบ

ชั้นวางเกียร์แบบฟันตรง-ในการผลิต

การอ่านค่าข้าม: ต่ำกว่า 1 ม./วินาที ชั้นวางแบบตรงเป็นค่าเริ่มต้นที่สมเหตุสมผล ระหว่าง 1 ถึง 2 เมตร/วินาที เป็นการเรียกการตัดสินใจ - สภาพแวดล้อมที่ไวต่อเสียง- ที่ดันเข้าหาขดลวด สูงกว่า 2 m/s มีลักษณะเป็นเกลียว

เสียงรบกวนไม่ใช่ปัญหาเดียวที่ความเร็ว การต่อฟันอย่างกะทันหันของฟันตรงจะสร้างแรงขัดขวางแบบไดนามิกทุกครั้งที่ฟันคู่มาบรรจบกัน และหนามแหลมจะปรับขนาดตามความเร็ว เสียงดังและฟันสึกเร็วเป็นสองอาการที่มีสาเหตุเดียวกัน

กฎการผสมพันธุ์ที่ดึงดูดผู้คนออกมา

ชั้นวางแบบขดลวดและปีกนกแบบขดลวดต้องตรงกัน เมื่อประกบชั้นวางแบบขดลวดเข้ากับเฟืองเกลียว มุมเกลียวจะต้องมีค่าเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

มือตรงข้าม. แร็คมือขวา-ใช้ปีกนกซ้าย-

แผนภูมิการผสมพันธุ์ที่เผยแพร่สำหรับช่วงชั้นวางสินค้าจะแสดงเฉพาะการผสมมือที่เฉพาะเจาะจงเท่าที่ได้รับอนุญาต โดยไม่รวมทุกอย่างอื่นๆ ความแตกต่างถือเป็นคำแนะนำ: ยกเว้นชั้นวางแบบขดลวด โดยทั่วไปชั้นวางสต็อกจะจับคู่กับเดือยเกียร์ของโมดูลเดียวกัน

ข้อยกเว้นนั้นคือประเด็น ชั้นวางตรงจะให้อภัย - เดือยเดือยของโมดูลด้านขวาจะประกบกัน ชั้นวางแบบเฮลิคอลต้องมีมุมที่ตรงกันและมือตรงกันข้าม และหากคุณกำลังต่อส่วนต่างๆ "การต่อชั้นวางเกจสำหรับชั้นวางแบบเกลียวจะต้องมีมืออีกข้างจากชั้นวาง"

คำแนะนำการปฏิบัติดังต่อไปนี้:

เพื่อให้ได้ไดรฟ์แบ็คแลชที่เงียบและต่ำ-พร้อมอายุการใช้งานที่ยาวนาน ให้จัดหาเฟืองและชั้นวางจากซัพพลายเออร์รายเดียว ความคลาดเคลื่อนมีความสำคัญอย่างมากกับฟันเกลียว

นอกเหนือจากประเด็นที่เกี่ยวข้องที่ควรค่าแก่การจดจำ: ฟันเฟืองนั้นเกิดจากการโต้ตอบของทุกส่วนประกอบในห่วงโซ่ การจับคู่กล่องเกียร์ฟันเฟือง-ต่ำ-กับเฟืองขนาดใหญ่หรือแร็คคุณภาพต่ำนั้นไม่สมเหตุสมผลเลย

ชั้นวางขดลวดที่แท้จริงมีลักษณะเป็นอย่างไร

ช่วงการผลิตโดยทั่วไปทำให้เหล็กเกรดคอนกรีต - 1045 มุมเกลียว 19 องศา 31'42" ความยาว 1000 มม.:

เฟืองคู่ที่มาพร้อมชั้นวางเพื่อควบคุมความทนทานต่อตาข่าย

วัสดุเดียวกัน ความแข็งเท่ากัน มุมเกลียวเท่ากัน ความแตกต่างระหว่าง Q6 และ Q10 อยู่ที่ว่าฟันจะถูกบดหลังจากการแข็งตัวหรือไม่

หมายเหตุการติดตั้งที่ใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง

คำแนะนำการติดตั้งมาตรฐาน:

"ควรมีฟันเฟืองจำนวนเล็กน้อยปรากฏที่ตะแกรงเกียร์ของแร็คแอนด์พีเนียน ระดับฟันเฟืองควรตั้งไว้ที่จุดสูงสุดของระยะพิทช์ของแร็ค ซึ่งจะตั้งค่าฟันเฟืองขั้นต่ำและป้องกันการพันกันตลอดความยาวระยะการเคลื่อนที่ของแร็ค"

ตรวจสอบรูปแบบการสัมผัสโดยปัดฟันเฟืองแล้ววิ่งช้าๆ ทั้งสองทาง "รูปแบบการสัมผัสที่เหมาะสมควรอยู่กึ่งกลางของแนวหน้าและขยายไปตามความกว้างของหน้าไม้"

ในสภาพแวดล้อมที่สกปรก ให้ยึด "ฟันคว่ำลง หรือมีเกราะป้องกันเพื่อป้องกันการปนเปื้อน"

การใช้งานแบบแห้งเป็นไปได้ แต่ "เกียร์ต้องมีขนาดใหญ่เกินไปเพื่อชดเชยการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น แต่ไม่สามารถรับประกันอายุการใช้งานได้"

บนพื้นผิวการติดตั้งและพื้นผิวอ้างอิง:

ยึดชั้นวางด้วยหมุดเดือย ชั้นวางสว่านและฐานพร้อมกัน

"เส้นระยะพิทช์ของชั้นวางจะถูกควบคุมโดยใช้พื้นผิวด้านล่างเป็นข้อมูลอ้างอิง หากคุณตัดเฉือนพื้นผิวด้านล่าง ความแม่นยำของชั้นวางอาจได้รับผลกระทบ"

"เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาความแม่นยำของเกียร์ อย่าลดความกว้างของหน้า"

อันสุดท้ายเกิดขึ้นเมื่อมีคนต้องการใส่ชั้นวางลงในกระเป๋าแคบเล็กน้อยและตัดสินใจอ่านด้านข้าง อย่า - ความกว้างของหน้าคือความสามารถในการรับน้ำหนัก และพื้นผิวของจุดอ้างคือสิ่งที่วัดความแม่นยำ

สรุปการตัดสินใจ

ชั้นวางตรงเมื่อ:ความเร็วต่ำกว่า 1 ม./วินาที เสียงรบกวนไม่เป็นปัญหา คุณต้องการการจัดวางตลับลูกปืนแบบเรียบง่ายโดยไม่มีภาระในแนวแกน หรือคุณต้องจับคู่กับเดือยเดือยที่มีอยู่

ชั้นวางลานเมื่อ:ความเร็วที่สูงกว่า 2 เมตร/วินาที เรื่องของเสียง คุณต้องมีความจุสูงสุดจากขนาดชั้นวางที่กำหนด หรือคุณต้องการ-ความยาวเป็นจำนวนกลมสำหรับการรวมเตียง -และตลับลูกปืนและกระปุกเกียร์ของคุณสามารถใช้แรงขับได้ 0.355 × Ft

คำถามที่พบบ่อย

ชั้นวางเฮลิคอลของฉันจะสร้างแรงตามแนวแกนได้เท่าใด

ประมาณ 0.355 × แรงในวงเส้นสัมผัสที่มุมเกลียวมาตรฐาน 19 องศา 31'42" จาก Fa=Ft · tan ตรวจสอบกับพิกัดแนวแกนของเพลาเอาท์พุตกระปุกเกียร์และความจุของลูกปืนเฟือง

ฉันสามารถใช้เฟืองตรงบนชั้นวางแบบเกลียวได้หรือไม่

ไม่ มุมเกลียวจะต้องเท่ากันและอยู่ตรงข้ามกันในมือ ขดลวดตรง-บน-ทำให้มีหน้าสัมผัสที่ขอบและเกิดความล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

ชั้นวางขดลวดมีราคาแพงกว่าหรือไม่?

ในกรณีส่วนใหญ่ชั้นวางจะมีราคาเท่ากัน ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลต่อตลับลูกปืนและกระปุกเกียร์ที่ต้องดูดซับแรงขับ

ทำไมความยาวของชั้นวางแบบเฮลิคอลจึงเป็นตัวเลขกลม แต่ความยาวของชั้นวางแบบตรงไม่ใช่?

ความยาวชั้นวางตรงคือจำนวนฟันคูณ π × โมดูล ดังนั้นจึงตกลงบนค่าเช่น 1,005.31 มม. ชั้นวางแบบเฮลิคอลผลิตขึ้นให้มีความยาว 500 หรือ 1,000 มม.

การเข้าเกียร์แบบเฮลิคอลช่วยลดระยะฟันเฟืองหรือไม่?

ไม่ใช่โดยธรรมชาติ แต่ระยะฟันเฟืองที่มีประสิทธิภาพภายใต้การรับน้ำหนักสามารถลดลงได้ เนื่องจากมีฟันที่สัมผัสกันมากขึ้น ฟันเฟืองจริงยังคงขึ้นอยู่กับระยะห่างจากศูนย์กลางและการจัดตำแหน่งการติดตั้ง

เทคโนโลยีการส่งสัญญาณ Tianjin OuNaiDa จัดหาชั้นวางเกียร์แบบตรงและแบบขดลวดพร้อมเฟืองที่ตรงกัน การตัดหรือกราวด์หลังจากการชุบแข็ง การซื้อแร็คแอนด์พีเนียนจากแหล่งเดียวจะหลีกเลี่ยงพิกัดความเผื่อ-ที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาเฮลิคอลเมชส่วนใหญ่ - ส่งความเร็ว โหลด และการวางแนวของคุณมาให้เรา แล้วเราจะเสนอราคาชุดที่ตรงกัน