Miks on hammaste arv 17?
Miks on see konkreetselt 17, mitte mõni muu number? Mis puutub numbrisse 17, siis see on seotud hammasrataste valmistamise meetodiga. Nagu on näidatud alloleval joonisel, on laialdaselt kasutatav meetod lõikamiseks pliidiplaadi kasutamine.
Kui hammaste arv on väike, tekib nähtus, mida nimetatakse allalõikamiseks, mis mõjutab valmistatud käigu tugevust. Mis on allalöömine? See tähendab, et juur on lõigatud. Pöörake tähelepanu punasele kastile joonisel:
Kui hammasratta hambaotsa ja kaldejoone ristumiskoht ületab lõigatava hammasratta haardepunkti, eemaldatakse osa hammasratta eeruprofiilist hammasratta juurest. Seda nähtust nimetatakse allalöömiseks.
Niisiis, millistel asjaoludel saab hinna allalöömist vältida? Vastus peitub numbris 17, mis vastab hambaotsa kõrguse koefitsiendile 1 ja survenurgale 20 kraadi. Esiteks võivad käigud pöörata, kuna ülemine ja alumine käik peavad moodustama hea ülekandesuhte. Ainult siis, kui nende kahe vahel on seos, saab nende toimimine olla stabiilne suhe. Võttes näiteks spiraalhammasrattad, võib oma rolli mängida kahe hammasratta vaheline hea side, mis jaguneb kahte tüüpi: sirged-silindrilised hammasrattad ja spiraalsed silindrilised hammasrattad. Tavalise sirge hammasratta hambaotsa kõrguse koefitsient on 1, hambajuure kõrguse koefitsiendiks 1,25 ja survenurgaks 20 kraadi Hammasratta töötlemisel, kui hammasratta toorik ja tööriist on nagu kaks hammasratast. Kui tooriku hammaste arv on konkreetsest väärtusest väiksem, kaevatakse hambajuur välja, mida nimetatakse allalõikamiseks. Kui allalõige on liiga väike, mõjutab see käigu tugevust ja stabiilsust. Siin mainitud 17 on käikude jaoks. Kui me ei räägi hammasratta tööefektiivsusest, siis olenemata sellest, mitu hammast sellel on, see töötab ja saab töötada. Lisaks on 17 algarv, mis tähendab, et hammasratta ja teise hammasratta hamba kokkulangevus on teatud arvul ringidel minimaalne ning jõud ei ole pikka aega samas punktis. Hammasrattad on täppisriistad, kuigi igal käigul esineb vigu, kuid 17 põhjustatud võlli kulumise võimalus on tõesti liiga suur, nii et kui see on 17, võib see liikuda lühikest aega, kuid see ei saa olla pikaajaline-. Siiski tekib probleem! Turul on endiselt palju vähem kui 17 hambaga käike ja need töötavad jätkuvalt hästi, nagu näitavad pildid.
Mõned netiinimesed on aga juhtinud tähelepanu sellele, et tegelikult on tootmismeetodit muutes võimalik toota standardseid vähem kui 17 hambaga spiraalülekandeid. Muidugi jäävad sellised hammasrattad ka kergesti kinni (käigu segamise tõttu ei leia pilti, kujutage palun ette) ja sellisel moel ei saa ta tõesti liikuda. Vastavaid lahendusi on ka palju, enim kasutatakse nihkehammasrattaid (vulgaarselt öeldes on see, et lõikamisel tööriista natuke liigutada) ja on ka spiraalhammasrattaid, tsükloidhammasrattaid jne. On ka universaalne tsükloidhammasratas.
Veel üks netikülastaja seisukoht: tundub, et kõik usuvad endiselt liiga palju raamatutesse ja ma ei tea, kui paljud on oma töös hammasrattaid põhjalikult uurinud. Hammasratta hammaste tuletamine, mis on mehaanilise printsiibi käigus allalõiget mitte tekitada, on suuremad kui 17, põhineb sellel, et hammasratta lõikeriista eesmise kaldepinna ülemine nurk R on 0. Kuidas saab tegelikult tööstusliku tootmise tööriistadel R-nurka olla? (Ilma R-nurgata on tööriist terav ja pinge kontsentreeritud, kuumtöötlemise ajal kergesti purunev ja kasutamise ajal lihtne kuluda või praguneda). Ja isegi kui tööriistal pole R-nurka, ei ole maksimaalne hammaste arv, kus toimub allalõikamine, tingimata 17 hammast, seega väide, et allalõikamise tingimuseks on 17 hammast, on tegelikult aruteluks avatud! Vaatame paar pilti.
Jooniselt on näha, et kui kasutada hammasrataste töötlemiseks tööriista, mille eesmise reha esikülje ülemine nurk R on 0, ei ole juure ülemineku kõveras ilmset muutust 15 hambalt 18 hambale. Miks siis on 17 hammast nende hammaste arv, mille puhul hakkavad sirged sirged hambad alla lõikama?
Usun, et see kontseptsiooni illustreeriv joonis peaks olema tuttav masinaehituse üliõpilastele, kes on kasutanud hammasratasgeneraatorit. On näha, et tööriista R nurga suurus mõjutab hammasratta allalõiget.
Joonisel kujutatud hambajuureosa lilla pikendatud välimine epitrohoidne kõver on hamba profiiljoon pärast hambajuure allalõikamist. Mil määral mõjutab hammasratta hambajuure allalõikamine selle kasutamist? Selle määrab teise hammasrattahamba otsa suhteline liikumine ja hammasratta hambajuure tugevusvaru. Kui ühendushammaste hamba ots ei haaku allalõigatud osaga, saavad need kaks hammasratast normaalselt pöörlema (Märkus. Alallõikav osa on mitte-tisendhamba profiil. Mitte-sisselõikelise hambaprofiili sidumine sisisehamba profiiliga mitte-erilistes konstruktsioonitingimustes, mis on tavaliselt mittekonjugaalsed,-}.
Sellelt jooniselt on näha, et nende kahe hammasratta ühendusjoon lihtsalt hõõrub vastu maksimaalse läbimõõduga ringi, mis vastab kahe hammasratta üleminekukõverale (Märkus: lilla osa on eerulise hamba profiil, kollane osa on allalõikeosa ja haardejoon ei saa siseneda põhiringist allapoole, kuna selle kahe põhiringi ühenduspunkti all ei ole evolutsionaarset joont). on see, et need kaks käiku saavad normaalselt kokku puutuda. Loomulikult ei ole see inseneritöös lubatud, ühendusjoone pikkus on 142,2 ja selle väärtuse / baassammu=kattuvussuhe.
Mõned inimesed ütlevad ka: Esiteks on selle küsimuse eeldus vale. Hammaste arv alla 17 ei mõjuta kasutamist (selle punkti kirjeldus esimeses vastuses on vale, kolm tingimust hammasrataste õigeks sidumiseks ei ole hammaste arvuga seotud), kuid 17 hamba puhul on teatud konkreetsetel asjaoludel töötlemisel mõningaid ebamugavusi. Siin on rohkem teadmisi hammasrataste kohta.
Esmalt räägime involutiivsest kõverast. Sisendkõver on enim kasutatav hammasrattaprofiili tüüp. Miks on see siis evolutiivne kõver? Mis vahe on sellel joonel ja sirgel, kaarel? Nagu on näidatud alloleval joonisel, on see pool-hamba evolutsioonkõver.
Sisset kõverat saab ühes lauses kirjeldada kui liikumatu punkti trajektoori sirgel, kui joon veereb mööda ringi. Selle eelis on ilmne. Kui kaks involuutset kõverat on võrgus, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Kui kaks ratast pöörlevad, on kokkupuutepunktis (näiteks M, M') jõu suund alati samal sirgel ja see joon on risti kahe toorse kuju kontaktpinnaga (lõikega). Kuna see on risti, ei teki nende vahel "libisemist" ja "hõõrdumist", mis objektiivselt vähendab hõõrdumist hammasrataste ühendamisel, mitte ainult ei paranda tõhusust, vaid pikendab ka käigukasti eluiga.
Muidugi, kuna see on kõige laialdasemalt kasutatav hambaprofiili tüüp - involute curve, ei ole see meie ainus valik.
Räägime uuesti "allalõikamisest". Inseneridena ei pea me mitte ainult mõtlema, kas see on teoreetilisel tasandil teostatav ja kas mõju on hea, vaid mis veelgi olulisem, peame leidma võimalusi teoreetiliste asjade esitlemiseks, mis hõlmab materjali valikut, valmistamist, täpsust, katsetamist ja muid seoseid.
Hammasrataste levinumad töötlemismeetodid jagunevad üldiselt vormimismeetodiks ja genereerimismeetodiks. Vormimismeetodiks on hamba kuju otse väljalõikamine tööriistaga, mis vastab hammaste vahekujule. See hõlmab üldiselt freese, libliklihvkettaid jne; genereerimismeetod on keerulisem, mida võib mõista kahe hammasratta haardes, üks käik on väga kõva (tööriist) ja teine on veel tühjas olekus. Sidumisprotsess seisneb üksteisest kaugemal olemises, liikudes järk-järgult normaalsesse sidumisolekusse, mille käigus lõigatakse uus hammasratas. Kui olete huvitatud, leiate konkreetse uuringu jaoks "Mehaaniline põhimõte".
Genereerimismeetodit kasutatakse laialdaselt, kuid kui hammasrattal on vähem hambaid, ületavad tööriista hammaste ülemine joon ja ühendusjoon lõigatava hammasratta haardepunkti piirväärtust ning sel ajal eemaldatakse töödeldava hammasratta juur liigselt. Kuna allalõigatud osa ületab piirdehaardumispunkti, ei mõjuta see hammasratta tavalist haardumist, kuid miinuseks on see, et see nõrgendab hammasratta tugevust. Sellised hammasrattad, kui neid kasutatakse suure-koormuse korral, näiteks käigukastid, võivad hammaste purunemisele kalduda, nagu on näidatud alloleval joonisel, 2-moodulilise 8-hambalise hammasratta mudel, mida töödeldakse tavaliselt (koos allalõikamisega).
Ja 17 on hammaste piirarv, mis on meie riigis käigustandardi alusel arvutatud. Vähem kui 17 hambaga hammasratastel on genereerimismeetodiga tavapärasel töötlemisel "allalõikamise nähtus" ja praegu tuleb töötlemismeetodit kohandada, näiteks käiguvahetust, nagu on näidatud alloleval joonisel, 2-mooduliline 8-hambaline käik, mida töödeldakse käiguvahetusega (väike allalõige).
Loomulikult ei ole siin kirjeldatud sisu kõikehõlmav ja mehaanikas on palju huvitavamaid osi. Ka nende osade valmistamisel on inseneritöös rohkem probleeme. Kullapulbri huvilised võiksid ka rohkem tähelepanu pöörata.
Järeldus: hammaste arv 17 tuleneb töötlemismeetodist ja sõltub ka töötlemismeetodist. Kui muudate või täiustate hammasrataste töötlemismeetodit, näiteks vormimismeetodit, käiguvahetust (siin viitab konkreetselt sirge-silindrilistele hammasratastele), ei toimu allalöömise nähtust ega piirata hammaste arvu 17.
Lisaks on sellest küsimusest ja selle vastustest näha, et mehaanilise distsipliini üheks tunnuseks on teooria ja praktika kõrge kombinatsioon.
Netizeni seisukoht: Esiteks, väide, et alla 17 hambaga hammasrattad ei saa pöörata, on vale. Tutvustame lühidalt, kuidas number 17 tekkis.
Hammasrattad on mehaanilised komponendid, mille veljel on hambad, mis liiguvad ja võimsust edastavad pidevalt. Hammasrataste hammaste profiilide hulka kuuluvad evolutsioon, ringkaare jne ning laialdasemalt kasutatakse evolveerhammasrattaid.
Evolutsioonilised hammasrattad jagunevad sirge-silindriliste hammasrataste/spiraalsilindriliste hammasrataste jms jaoks. Tavaliste sirgete-silindriliste hammasrataste puhul on hambaotsa kõrguse koefitsient 1, hambajuure kõrguse koefitsient on 1,25 ja survenurk on 20 kraadi. Hammasrataste töötlemisel kasutatakse üldiselt genereerimismeetodit, st tööriista ja hambatooriku liikumine töötlemise ajal on nagu haakunud hammasrataste paar. Kui hammaste arv on standardse hammasratta töötlemisel väiksem kui teatud konkreetne väärtus, lõigatakse hambatooriku juure evolutsioonkõvera profiil ära, mida nimetatakse allalöömiseks, nagu on näidatud alloleval vasakpoolsel joonisel. Allalõikamine mõjutab tõsiselt käigu tugevust ja käigukasti sujuvust. See mitteesinev allalöömise minimaalne väärtus on 2*1/sin(20)^2 (1 on hambaotsa kõrguse koefitsient, 20 on survenurk).
Hammaste arv 17 on siin standardsete sirgete{1}}silindriliste hammasrataste jaoks. Meil on allalõikamise vältimiseks palju võimalusi, näiteks käiguvahetus, st tööriista liigutamine hambatooriku pöörlemise keskpunktist eemale või selle lähedale. Siin tuleb allalõikamise vältimiseks valida, kas liikuda kontuuri pöörlemiskeskmest eemale, nagu on näidatud alloleval parempoolsel joonisel, ja kogu involutiivse kõvera profiil tuleb uuesti välja.
Pärast käiguvahetust saab käik ilma mõjutamata pöörata. Nagu ülal näidatud, saab sobiva käiguvahetuse korral pöörata ka 5 hambaga käik. Tegelikult võivad spiraalsed hammasrattad vältida ka allalõikamist või vähendada hammaste minimaalset arvu, kus allalõikamine toimub.
Arv 17 on arvutatud. Asi ei ole selles, et alla 17 hambaga hammasrattad ei saaks pöörata, aga kui hambaid on vähem kui 17, on hammasratta töötlemisel lihtne ära lõigata osa evolutsionaarsest kõverast hammasratta juure juurest, st allalõikamisel, mis nõrgendab hammasratta tugevust. Mis puutub selle arvutamisse, siis see on täiesti matemaatiline probleem, vaadake ülaltoodud valemit, mille haardenurga a=20 kraadi korral on minimaalne hammaste arv, mis ei teki allalõikamist, 17.
Netizeni seisukoht: see, kas hammasratta hammaste arv võib olla alla 17, on küsimus, mida tasub kaaluda. Tavaliste hammasrataste puhul ei saa hammaste arv tõesti olla alla 17. Miks? Sest kui hammaste arv on alla 17, tekib hammasrattal allalöömise nähtus.
N
Genereerimise meetod
Genereerimismeetod (tuntud ka kui arendusmeetod) on hammasrataste töötlemise tehnika, mis kasutab geomeetriast lähtuvat mähisjoone põhimõtet. Pärast seda, kui on antud eeruhammaste profiilid ja veoajami nurkkiirus w1, saab veoülekande nurkkiiruse w2 saada kahe hambaprofiili haardumise kaudu ja ülekandearv i12=w1/w2 on konstantne väärtus. Seda seetõttu, et kahe hambaprofiili haardumise ajal teostavad kaks sammuringi puhast rullimist. Kuna kaldring 1 veereb puhtalt sammuringil 2, hõivab käigu 1 hammaste profiil hammasratta 2 suhtes rea suhtelisi positsioone ja nende suhteliste positsioonide mähis on käigu 2 hammaste profiil. Teisisõnu, kahe sammuringi puhta veeremise ajal võib kumbagi kahte hammasratast pidada teise hambaprofiiliks.
Allalöömise fenomen
Allalõikamise põhjus: kui tööriista hambaotsa joone ja haardumisjoone ristumiskoht ületab haardepunkti N1 ja tööriist jätkab liikumist asendist Ⅱ, lõikab see ära osa eöörse hamba profiilist, mis on juba juurest töödeldud.
Allalõikamise tagajärjed: Tugeva allalõikega käik ühelt poolt nõrgendab hammaste paindetugevust; teisest küljest vähendab see käigukasti ülekandeastet, mis on käigukasti jaoks väga ebasoodne. Allalõikamise põhjus: kui tööriista hambaotsa joone ja haardumisjoone ristumiskoht ületab haardepunkti N1 ja tööriist jätkab liikumist asendist Ⅱ, lõikab see ära osa eöörse hamba profiilist, mis on juba juurest töödeldud.
Mittestandardsete hammasrataste puhul on lubatud vähem kui 17 hammast.
Kui olete seda kõike öelnud, siis milline on teie arvamus? Jäta julgelt kommentaar ja jaga ~