Mengapa Pemacu Berantai Memerlukan 17 Gigi: Tindakan Chordal Dijelaskan

Sproket dalam stok dan kiraan gigi tersuai
Kata kunci sasaran:aksi kord pemacu rantai
Menengah:gigi sproket minimum, pemilihan kiraan gigi sproket, rantai kesan poligon
Perihalan meta:Tindakan kordal menyebabkan variasi kelajuan 6% pada gegancu 9 gigi dan 1.7% pada 17 gigi. Matematik di sebalik peraturan 17 gigi, serta kiraan gigi terdorong maksimum dan sebab ia wujud.
Rantai tidak melilit gegancu dalam bulatan. Ia membungkus dalam poligon.
Fakta geometri tunggal itu menghasilkan variasi kelajuan, getaran, bunyi bising dan kehausan yang dipercepatkan, dan itulah sebabnya setiap panduan pemacu rantai memberitahu anda untuk menggunakan sekurang-kurangnya 17 gigi pada pemandu. Memahami mekanisme tersebut membolehkan anda membuat keputusan dengan bijak apabila melanggar peraturan.
Apa itu aksi kord
Setiap pautan rantai adalah segmen lurus yang tegar. Apabila rantai menggunakan gegancu, pautan membentuk poligon yang tertulis dalam bulatan padang, bukan lengkok licin.
Apabila sproket berputar, jejari berkesan di mana rantai meninggalkan sproket berubah secara berterusan. Ia adalah maksimum apabila penggelek terletak di bahagian atas gegancu, dan sekurang-kurangnya separuh gigi kemudian apabila rantai merentangi kord antara dua penggelek.
Oleh kerana kelajuan linear ialah jejari halaju sudut dikali, jejari yang berbeza-beza pada rpm malar memberikan kelajuan rantai yang berbeza-beza. Setiap pertunangan gigi, selamanya.
Formulasi standard:
Walaupun apabila sprocket berputar pada kelajuan malar, kelajuan rantai tidak stabil, kerana jejari sproket yang berkesan berubah melalui setiap pertunangan gigi. Tindakan kordal dikawal oleh bilangan gigi:
>
Nisbah perubahan kelajuan=(V maks − V min) / V maks=1 − cos (180 darjah /N)
Dikembangkan, hubungan yang sama berbunyi:
v_maks=ωR
v_min=ωR · cos(180 darjah /N)
Δv / v_avg=1 − cos(180 darjah /N)
Nota tentang formula: varian, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100%, menjadi normal berbanding kelajuan minimum dan bukannya maksimum. Kedua-duanya menyimpang sedikit pada kiraan gigi rendah. Kami menggunakan borang pertama sepanjang.
Nombor
Titik data yang diterbitkan daripada sumber di atas:

Rajah 1. Variasi kelajuan rantai terhadap kiraan gigi gegancu.
|
Gigi |
Variasi kelajuan |
|
9 |
≈ 6 % |
|
17 |
≈ 1.7 % |
|
19 |
≈ 1.38 % |
|
25 |
≈ 0.8 % |
Menilai formula merentas julat memberikan bentuk lengkung.(Baris perantaraan ini adalah aritmetik kami sendiri pada formula yang diterbitkan, bukan disalin daripada jadual pengilang - titik akhir bersetuju dengan nilai yang diterbitkan di atas.)
|
Gigi |
180 darjah /z |
1 − cos(180 darjah /z) |
Variasi kelajuan |
|
9 |
20.000 darjah |
0.06031 |
6.03 % |
|
11 |
16.364 darjah |
0.04051 |
4.05 % |
|
13 |
13.846 darjah |
0.02906 |
2.91 % |
|
15 |
12.000 darjah |
0.02185 |
2.19 % |
|
17 |
10.588 darjah |
0.01703 |
1.70 % |
|
19 |
9.474 darjah |
0.01364 |
1.36 % |
|
21 |
8.571 darjah |
0.01117 |
1.12 % |
|
25 |
7.200 darjah |
0.00789 |
0.79 % |
|
30 |
6.000 darjah |
0.00548 |
0.55 % |
Lengkung jatuh curam dan kemudian rata. Daripada 9 hingga 17 gigi mengurangkan variasi dengan faktor 3.5. Daripada 17 hingga 30 gigi memberi anda satu lagi faktor 3 - sebenar, tetapi dengan pulangan yang berkurangan berbanding kos gegancu yang lebih besar.
Tujuh belas gigi adalah tempat keluk berubah. Di bawahnya anda membayar mahal; di atasnya anda membayar lebih banyak gegancu untuk faedah yang semakin berkurangan.
Apa yang sebenarnya dilakukan oleh variasi kelajuan 6%.
Pada gegancu 9 gigi rantai memecut dan menyahpecutan sebanyak 6% daripada purata kelajuannya, beberapa kali setiap pusingan. Tiga akibat berikut.
Pemuatan inersia.Mempercepatkan jisim rantai menambah ketegangan di luar beban yang dihantar. Skala daya dengan kuasa dua kelajuan, jadi pemacu pantas dengan kiraan gigi rendah dihukum dua kali.
Getaran dan bunyi bising.Pada 9 gigi hasilnya adalah getaran yang ketara. Di bawah 17 gigi variasi melebihi kira-kira 3%, yang biasanya digambarkan sebagai getaran dan bunyi yang tidak menyenangkan.
Pakai artikulasi.Lebih sedikit gigi bermakna setiap pautan berputar melalui sudut yang lebih besar apabila ia masuk dan keluar dari gegancu. Dengan gigi yang sangat sedikit, setiap pautan menjalani artikulasi sudut yang lebih besar bagi setiap kitaran penglibatan, yang mempercepatkan-kehausan sesendal.
Yang ketiga itu adalah pembunuh senyap. Pin-pakaian sesendal ialah yang memanjangkan rantai, dan pemanjangan rantai ialah yang akhirnya menamatkan hayatnya.
Kiraan gigi minimum: apa yang dikatakan sumber
|
Syor |
Asas |
|
Sproket pemandu 17 gigi atau lebih; gegancu digerakkan di bawah 120 gigi |
Amalan reka bentuk pemacu am |
|
ANSI B29.1 menetapkan sekurang-kurangnya 17 gigi pada pemacu untuk pemacu standard, walaupun 11–13 gigi dibenarkan untuk aplikasi yang sangat perlahan dan ringan. |
ANSI B29.1 |
|
ISO 606 mengesyorkan Lebih daripada atau sama dengan 17 gigi pemandu, dengan kiraan ganjil untuk mengagihkan-kehausan tempat duduk roller secara sama rata |
ISO 606 |
|
Lantai mutlak 15 gigi, dengan 13 sebagai minimum praktikal dalam reka bentuk terhalang |
Panduan pengeluar rantai |
Versi yang paling berguna lulus minimum dengan kelajuan memandu:

Rajah 2. Cadangan kiraan gigi minimum mengikut kelas kelajuan pemanduan.
- Pemanduan kelajuan perlahan (pelinciran jenis titisan) -12 gigi
- Pemacu kelajuan sederhana (pelinciran jenis mandi minyak) -17 gigi
- Pemacu kelajuan tinggi (pelinciran dipam) -25 gigi
Ini adalah jawapan kepada "bolehkah saya menggunakan kurang daripada 17 gigi?" Ya - pada kelajuan rendah. Penalti inersia daripada skala tindakan kord dengan kelajuan, jadi pemacu yang perlahan bertolak ansur dengan variasi yang akan memusnahkan yang pantas. Sproket 12 gigi pada penghantar perlahan adalah pilihan kejuruteraan yang munasabah. Sproket yang sama pada 1,000 rpm tidak.
Gunakan bilangan gigi yang ganjil
ISO 606 dan amalan pemanduan am kedua-duanya mengesyorkan kiraan gigi ganjil pada pemandu.
Kebanyakan pemacu menggunakan bilangan nada genap dalam rantai. Memadankan itu dengan bilangan gigi pemandu yang ganjil memastikan kehausan diedarkan secara seragam pada kedua-dua rantai dan gigi sproket.
Panjang rantai hampir selalu genap (panjang ganjil memerlukan pautan offset, yang lebih lemah). Dengan rantai sekata dan gegancu gegancu, pautan rantai yang sama berulang kali bertemu dengan gigi gegancu yang sama, dan memakai pekat. Kiraan gigi ganjil memecahkan kitaran ulangan jadi haus mengedarkan kedua-dua komponen.
Tiada kos. Pilih 17, 19, 21, 23, 25 daripada 18, 20, 22.
Kiraan gigi terdorong maksimum - dan sebab ia wujud
Had yang diterbitkan berbeza sedikit:
114maksimum pada mana-mana gegancu yang dipacu
kurang daripada 120
tidak lebih daripada 120
Alasannya adalah sama dalam ketiga-tiganya, dan ia adalah mengenai rantai yang haus, bukan rantai baru:
Untuk pemanjangan rantai tertentu akibat haus, diameter pic kerja rantai pada gegancu meningkat berbanding dengan diameter pic nominal - rantai mengambil kedudukan yang lebih tinggi pada gigi gegancu. Kehausan rantai selamat yang dibenarkan biasanya diambil kira-kira 2% pemanjangan daripada panjang nominal."
Apabila rantai haus, padang tumbuh. Padang yang lebih panjang tidak boleh diletakkan di dalam poket gigi pada jejari asal, jadi rantai naik secara progresif ke atas gigi. Pada sproket kecil ini boleh diterima. Pada yang sangat besar, ralat terkumpul di sekeliling pembalut sudah cukup untuk rantai itu memanjat keluar sepenuhnya.
Dikira: rantai memanjang 2% pada sproket 120 gigi telah hanyut sebanyak 1.2 pic berbanding dengan lilitan sproket.
Satu formula menyatukan topi diterbitkan yang berbeza:
Formula mudah untuk menentukan berapa banyak pemanjangan rantai yang boleh ditampung oleh gegancu200/N, dinyatakan sebagai peratusan, dengan N ialah bilangan gigi pada gegancu terbesar."
Semaknya: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Kedua-dua mendarat berhampiran angka haus yang dibenarkan 2%. "Tudung" hanyalah mana-mana kiraan gigi yang masih bertolak ansur dengan pemanjangan yang anda rancang untuk dibenarkan sebelum penggantian.
Ini juga bermakna had adalah milik anda untuk ditetapkan. Jika anda menggantikan rantai pada pemanjangan 1%, 200/N=1 memberikan N=200 gigi. Jika anda mencapai 2%, kekal pada 100.
Dua lagi peraturan yang patut diketahui
Jumlah gigi Lebih besar daripada atau sama dengan 50.Amalan yang baik ialah mengekalkan jumlah gigi pada 50 atau lebih tinggi di mana kedua-dua gegancu berjalan pada rantai yang sama - pada pemacu 1:1, ini bermakna 25 gigi setiap satu. Pemacu 1:1 dengan dua sproket 17 gigi memenuhi minimum pada setiap satu tetapi berjumlah 34, jadi kedua-dua hujung mengalami aksi kord serentak.
Nisbah maksimum 7:1 setiap peringkat.Nisbah maksimum yang disyorkan untuk pengurangan tunggal ialah 7:1; di atas itu, pengurangan dua kali lebih disukai. Dengan pemuatan kejutan angka mengetatkan kepada kira-kira 5:1.
Jarak tengah berinteraksi dengan aksi kord.Daripada bahan rantai penghantar CEMA: "jika jarak tengah aci ialah gandaan sepunya bagi pic rantai, tindakan kord adalah kecil. Tetapi jika jarak pusat aci ialah berganda pic rantai +0.5, tindakan kord meningkat." Menetapkan jarak tengah kepada sebilangan besar nada membolehkan variasi kord dua sproket membatalkan sebahagiannya; mengimbangi separuh-nada membuat mereka menambah.
Urutan pemilihan
Nisbah- kekalkan dalam 7:1 setiap peringkat (5:1 dengan kejutan)
Gigi pemandu- 17 minimum untuk pemacu umum; 12 boleh diterima pada kelajuan rendah dengan pelinciran titisan; 25 untuk kelajuan tinggi dengan pelinciran yang dipam
Kiraan ganjiluntuk pemandu
Gigi terdorong- semak terhadap 200/N untuk ambang penggantian pemanjangan anda
Jumlah gigi Lebih besar daripada atau sama dengan 50
Jarak tengahpada bilangan keseluruhan padang
Soalan Lazim
Bolehkah saya menggunakan sproket 15 gigi?
Pada kelajuan rendah, ya - 15 diterima secara meluas dan 13 boleh digunakan dalam reka bentuk terhad. Variasi kelajuan pada 15 gigi ialah 2.19%, berbanding 1.70% pada 17. Nilaikan mengikut kelajuan dan kaedah pelinciran anda.
Adakah tindakan chordal mempengaruhi gegancu besar juga?
Ya, tetapi jauh lebih sedikit variasi - jatuh dengan kiraan gigi, jadi gegancu 60 gigi menyumbang hampir tiada apa-apa. Sproket kecil mendominasi.
Mengapakah gegancu yang dipacu dihadkan sama sekali?
Rantai yang haus naik lebih tinggi pada gigi. Melepasi kiraan gigi tertentu, hanyut terkumpul membolehkan rantai terlepas. Gunakan 200/N untuk menetapkan had anda sendiri berdasarkan dasar penggantian anda.
Adakah tali pinggang bergigi mempunyai aksi kord?
Ya, tetapi jauh lebih kecil. Angka yang diterbitkan meletakkannya secara amnya di bawah 0.6%, walaupun digabungkan dengan pesongan takal dan ralat pic ia boleh mencapai 2–3%.
Adakah sproket yang lebih besar sentiasa memberikan jangka hayat rantai yang lebih lama?
Sehingga had pemanjangan, secara amnya ya - tindakan kord bawah, sudut artikulasi rendah, pemuatan gigi rendah. Perdagangan adalah kos, berat dan ruang.
Teknologi Transmisi OuNaiDa Tianjin mengeluarkan sproket mengikut piawaian ANSI dan ISO dalam kiraan stok dan gigi tersuai, dengan gigi yang mengeras di mana aplikasi memerlukannya. Hantarkan nisbah, kelajuan dan jarak tengah anda kepada kami dan kami akan menguruskan kiraan gigi dengan anda.




