Rak Gear Heliks lwn Lurus: The Axial Force Nobody Budgets For

Rak gear heliks, sudut heliks 19deg31'42".

Kata kunci sasaran:rak heliks vs rak lurus

Menengah:rak gear heliks tujah paksi, bunyi rak dan pinion, sudut heliks 19 darjah 31'42"

Perihalan meta:Apabila rak heliks menewaskan rak lurus, ambang kelajuan yang membenarkannya, dan daya tujah paksi yang mereka hasilkan - kira-kira 0.355 × daya tangen pada sudut heliks piawai.

Seorang pelanggan pernah menghubungi tentang gantri rak dan pinion yang terus memusnahkan galas aci pinion. Empat bulan, tiga set galas. Rak itu baik-baik saja. Pinion itu baik-baik saja. Kotak gear itu bagus.

Mereka telah menetapkan penggearan heliks untuk faedah bunyi dan saiz galas untuk beban jejarian sahaja.

Pada sudut heliks standard, rak heliks menolak ke sisi pada aci pinion dengan kira-kira 35% daripada daya pemacu. Pada pemacu 10 kN, iaitu 3.5 kN tujahan paksi galas tidak pernah dinilai. Ia adalah satu-satunya pengawasan yang paling biasa dengan rak heliks, dan ia boleh diramal sepenuhnya.

Berikut adalah perbandingan penuh, termasuk nombor itu.

Sudut heliks tidak sewenang-wenangnya

Di seluruh industri, satu sudut heliks mendominasi pengeluaran rak:19 darjah 31' 42".

Ditukar: 19 + 31/60 + 42/3600 =19.52833 darjah. Julat buku teks generik untuk penggearan heliks ialah 15 darjah hingga 25 darjah , tetapi pengeluaran rak telah tertumpu pada nilai yang satu ini, itulah sebabnya rak dan pinion daripada sumber yang berbeza akan sering bercantum. Terdapat sebab untuk angka khusus yang aneh: pada sudut heliks ini modul bertukar kepada -nombor pic bulat, jadi panjang rak keluar dalam nombor bulat.

Selalunya - tidak selalu. Lebih lanjut mengenai itu di bawah.

Apa yang heliks sebenarnya membeli anda

Empat faedah berbanding rak lurus dipetik secara konsisten:

Rajah 1. Teras paksi yang dihasilkan oleh rak heliks pada sudut heliks standard 19deg31'42".

Larian lebih senyap, terutamanya pada kelajuan tinggi

Nisbah sentuhan yang lebih tinggi - lebih banyak gigi yang terlibat secara berkesan - yang meningkatkan kapasiti tampung beban

Panjang dalam nombor bulat: 500.0 mm dan 1,000.0 mm, berbanding panjang rak lurus yang sentiasa gandaan π, cth. 502.65 mm dan 1005.31 mm

"Dalam kebanyakan kes, harganya sama dengan rak lurus!"

Secara terus terang: rak heliks lebih kuat dan lebih senyap daripada rak lurus dengan saiz yang sama, tetapi ia menghasilkan daya tujahan, dan langkah-langkah mesti diambil untuk mengatasinya.

Perkara ketiga kelihatan remeh dan tidak. Rak lurus dengan modul 4 mempunyai pic gigi π × 4=12.566 mm, jadi nombor integer gigi memberi anda 502.65 mm atau 1005.31 mm - bukan angka bulat. Rak heliks dipotong supaya panjang keluar tepat pada 500 atau 1000 mm. Apabila anda meletakkan rak hujung ke hujung di sepanjang katil mesin berdimensi dalam nombor bulat, perbezaan itu menjimatkan reka bentuk sebenar dan sakit kepala pemasangan.

Sebab kapasiti beban lebih tinggi bergantung kepada cara hubungan berlangsung. Pada rak lurus, setiap gigi bercantum di seluruh lebar mukanya sekaligus, kemudian dicabut. Pemindahan beban berlaku secara mendadak. Pada rak heliks, talian sesentuh menyapu menyerong melintasi sayap, jadi penglibatan secara beransur-ansur dan lebih daripada satu gigi sentiasa membawa beban. Kedua-dua pengurangan hingar dan peningkatan kapasiti datang dari geometri yang sama.

Kaveat jujur: tiada sumber pengilang yang kami semak menerbitkan angka nisbah hubungan berangka, peratusan peningkatan kapasiti beban atau pengurangan hingar dB untuk rak heliks berbanding lurus. Manfaat dituntut secara konsisten dan kukuh dari segi fizikal, tetapi nombor khusus tidak diterbitkan, dan kami tidak akan menciptanya.

Daya tujah paksi

Gigi bersudut menolak pinion ke sisi. Hubungan standard:

Fa=Ft · tan

Di mana Fa ialah tujah paksi, Ft ​​ialah daya pacu tangen, dan ialah sudut heliks.

Pada=19.52833 darjah , tan =0.35468.

Jadi Fa ≈ 0.355 × Ft.

Daya pemacu 20 kN menjana kira-kira 7.1 kN tujahan paksi pada aci pinion, secara berterusan, dalam arah yang berbalik apabila paksi berbalik.

Perbezaan dengan penggearan lurus adalah mutlak: sudut heliks yang lebih besar menghasilkan daya paksi yang lebih besar, manakala pada gigi taji tiada daya paksi bertindak sama sekali.

Ini adalah satu kelemahan sebenar penggearan heliks: sudut heliks menghasilkan daya sisi yang berskala terus dengan daya pacu tangen.

Akibatnya tidak dapat dielakkan: galas aci pinion mesti dipilih dan dinilai untuk mengendalikan beban tujahan ini, yang menambah kos dan kerumitan pada hujung pemacu.

Tiga implikasi praktikal:

Pemilihan galas.Galas bebola alur dalam mempunyai kapasiti paksi yang terhad. Galas sentuhan sudut atau pemegang pasangan penggelek tirus menggabungkan beban dengan betul. Di sinilah silapnya gantri pelanggan itu.

Kedudukan keluaran kotak gear.Kotak gear planet untuk pemacu rak dan pinion menerbitkan daya paksi maksimum yang dibenarkan pada aci keluaran. Semak dengan 0.355 × daya reka bentuk anda. Melebihinya merosakkan galas keluaran kotak gear, bukan rak, dan kegagalan itu mahal.

Kekakuan pemasangan.Tujahan membalikkan arah setiap kali paksi berbalik. Pelekap yang melentur di bawah beban paksi terbalik akan muncul sebagai ralat kedudukan dan akhirnya sebagai gelisah pada antara muka.

Ambang kelajuan

Kelompok bimbingan yang diterbitkan dalam jalur sempit.

Rak gear gigi lurus-dalam pengeluaran

Membaca merentas: di bawah 1 m/s, rak lurus adalah lalai yang wajar. Antara 1 dan 2 m/s ialah panggilan penghakiman - hingar-persekitaran sensitif menolak ke arah heliks. Di atas 2 m/s, heliks.

Kebisingan bukan satu-satunya isu pada kelajuan. Penglibatan gigi lurus secara tiba-tiba menghasilkan lonjakan beban dinamik setiap kali sepasang gigi bertemu, dan skala lonjakan dengan laju. Kebisingan dan kehausan gigi yang dipercepatkan adalah dua simptom punca yang sama.

Peraturan mengawan yang menarik perhatian orang ramai

Rak heliks dan pinion heliks mesti dipadankan. Apabila mengikat rak heliks dengan gear heliks, sudut heliks mestilah sama nilainya dan bertentangan arah.

Tangan bertentangan. Rak tangan-kanan mengambil pinion-tangan kiri.

Carta mengawan yang diterbitkan untuk julat rak stok hanya menunjukkan kombinasi tangan tertentu yang dibenarkan, dengan semua yang lain dikecualikan. Sebaliknya adalah instruktif: dengan pengecualian rak heliks, rak stok biasanya akan dipadankan dengan mana-mana gear taji modul yang sama.

Pengecualian itu adalah perkara utama. Rak lurus memaafkan - mana-mana pin pendorong modul yang betul akan bercantum. Rak heliks memerlukan sudut sepadan dan tangan bertentangan, dan jika anda menyambung bahagian, "rak tolok penyambung untuk rak heliks mesti mempunyai tangan bertentangan dari rak."

Nasihat praktikal berikut dari ini:

Untuk pemacu tindak balas-senyap dan rendah dengan hayat perkhidmatan yang panjang, dapatkan pinion dan rak daripada satu pembekal. Toleransi sangat penting dengan gigi heliks.

Bersama-sama dengan perkara berkaitan yang patut diingat: tindak balas dihasilkan oleh interaksi setiap komponen dalam rantaian. Tidak ada gunanya memasangkan kotak gear pukulan belakang yang sangat-rendah-dengan pinion bersaiz besar atau rak berkualiti rendah.

Bagaimana rupa rak heliks sebenar

Julat pengeluaran biasa menjadikan konkrit penggredan - 1045 keluli, sudut heliks 19 darjah 31'42", panjang 1000 mm:

Pinan dipadankan dibekalkan dengan rak untuk mengawal toleransi jaringan

Bahan yang sama, kekerasan yang sama, sudut heliks yang sama. Perbezaan antara Q6 dan Q10 adalah sama ada gigi telah dikisar selepas pengerasan.

Nota pemasangan yang digunakan dalam mana-mana cara

Panduan pemasangan standard:

"Sebilangan kecil tindak balas harus sentiasa ada pada jaringan gear rak & pinion. Tahap tindak balas hendaklah ditetapkan pada titik tinggi garis padang rak, yang akan menetapkan nilai tindak balas minimum dan menghalang sebarang ikatan sepanjang keseluruhan perjalanan rak."

Periksa corak sentuhan dengan membirukan gigi pinion dan berjalan perlahan kedua-dua arah. "Corak hubungan yang ideal akan berpusat pada garis padang dan memanjang merentasi lebar muka."

Dalam persekitaran yang kotor, pasangkan "gigi menghadap ke bawah, atau dilindungi untuk mengelakkan pencemaran."

Kering mungkin berlaku tetapi "penggearan mesti bersaiz besar untuk mengimbangi peningkatan haus dan lusuh tetapi jangka hayat operasi tidak dapat dijamin."

Pada permukaan pelekap dan datum:

Rak selamat dengan pin dowel; rak gerudi dan tapak secara serentak.

"Garisan padang bagi rak dikawal dengan menggunakan permukaan bawah sebagai datum rujukan. Jika anda memesin permukaan bawah, ketepatan rak mungkin terjejas."

"Untuk mengelakkan masalah ketepatan gear, jangan kurangkan lebar muka."

Yang terakhir muncul apabila seseorang perlu memasukkan rak ke dalam poket yang sedikit sempit dan memutuskan untuk menyelongkar sisi. Jangan - lebar muka ialah kapasiti beban dan permukaan datum ialah ketepatan diukur.

Ringkasan keputusan

Rak lurus apabila:kelajuan di bawah 1 m/s, bunyi tidak membimbangkan, anda mahukan susunan galas yang mudah tanpa beban paksi, atau anda perlu mengawan dengan spur pinions sedia ada.

Rak heliks apabila:kelajuan melebihi 2 m/s, bunyi bising penting, anda memerlukan kapasiti maksimum daripada saiz rak tertentu, atau anda mahukan-panjang nombor bulat untuk penyepaduan katil -dangalas dan kotak gear anda boleh mengambil 0.355 × Ft tujahan.

Soalan Lazim

Berapakah daya paksi yang akan dihasilkan oleh rak heliks saya?

Kira-kira 0.355 × daya tangen pada sudut heliks standard 19 darjah 31'42", dari Fa=Ft · tan . Periksanya terhadap kadaran paksi aci keluaran kotak gear dan kapasiti galas pinion.

Bolehkah saya menggunakan pinion lurus pada rak heliks?

Tidak. Sudut heliks mesti sepadan dengan nilai dan bertentangan di tangan. Lurus-pada-heliks memberikan sentuhan tepi dan kegagalan pantas.

Adakah rak heliks lebih mahal?

Dalam kebanyakan kes, harga rak itu sendiri adalah sama. Kos tambahan mendarat di galas dan kotak gear yang perlu menyerap tujahan.

Mengapakah panjang rak heliks adalah nombor bulat tetapi panjang rak lurus tidak?

Panjang rak lurus ialah bilangan integer bagi modul kali ganda π ×, jadi ia mendarat pada nilai seperti 1005.31 mm. Rak heliks dihasilkan dengan panjang tepat 500 atau 1000 mm.

Adakah penggearan heliks mengurangkan tindak balas?

Tidak semestinya, tetapi tindak balas yang berkesan di bawah beban boleh menjadi lebih rendah kerana lebih banyak gigi berkongsi sentuhan. Tindak balas sebenar masih bergantung pada jarak tengah dan penjajaran pelekap.

Teknologi Transmisi OuNaiDa Tianjin membekalkan rak gear lurus dan heliks dengan pinion yang dipadankan, dipotong atau dikisar selepas mengeras. Membeli rak dan pinion daripada satu sumber mengelakkan timbunan toleransi-yang menyebabkan kebanyakan masalah jaringan heliks - menghantar kepada kami kelajuan, beban dan orientasi anda dan kami akan memetik set yang sepadan.