Gear es un tipo de repuesto que se usa ampliamente en la vida, ya sea aviación, carguero, automóvil, etc. Sin embargo, cuando se diseña y procesa el engranaje, se requiere su número de dientes. Algunas personas dicen que si tiene menos de 17 dientes, no puede rotar, y algunas personas dicen que está mal. Abundan los engranajes de menos de 17 dientes. De hecho, estas afirmaciones son todas correctas. ¿Los fanáticos del oro saben por qué? Bienvenido a dejar un mensaje para discutir.
¿Por qué el número de dientes es 17?
Entonces, ¿por qué 17? en lugar de otros números? En cuanto a 17, esto comienza con el método de procesamiento del engranaje, como se muestra en la figura a continuación, un método muy utilizado es usar una encimera para cortar.
Cuando se fabrican engranajes de esta manera, cuando el número de dientes es pequeño, se produce un socavado que afecta la resistencia de los engranajes fabricados. Lo que es socavar significa que se ha cortado la raíz. . . Tenga en cuenta el cuadro rojo en la imagen:
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Cuando el punto de intersección de la parte superior del diente del engranaje y la línea de engrane excede el punto límite de engrane del engranaje cortado, se corta una parte del perfil del diente involuntario de la raíz del diente del engranaje cortado. Este fenómeno se denomina subcotización.
Entonces, ¿cuándo se puede evitar la subcotización? La respuesta es este 17 (cuando el coeficiente de altura del apéndice es 1 y el ángulo de presión es 20 grados).
En primer lugar, la razón por la que los engranajes pueden girar es porque se debe formar un par de buenas relaciones de transmisión entre el engranaje superior y el engranaje inferior. Solo cuando la conexión entre los dos está en su lugar, su operación puede ser una relación estable. Tomando como ejemplo los engranajes involuntarios, dos engranajes solo pueden desempeñar su función si se engranan bien. En concreto, se dividen en dos tipos: engranajes rectos y engranajes helicoidales.
Para un engranaje recto estándar, el coeficiente de la altura del apéndice es 1, el coeficiente de la altura del talón del diente es 1,25 y su ángulo de presión debe alcanzar los 20 grados. Cuando se procesa el engranaje, si la base del diente y la herramienta son como dos engranajes iguales.
Si el número de dientes del embrión es inferior a cierto valor, se excavará una parte de la raíz del diente, lo que se denomina socavación. Si la socavación es pequeña, afectará la fuerza y la estabilidad del engranaje. Los 17 mencionados aquí son para engranajes. Si no hablamos de la eficiencia de trabajo de los engranajes, funcionará sin importar cuántos dientes haya.
Además, 17 es un número primo, es decir, el número de superposiciones entre un determinado diente de un engranaje y otros engranajes es el mínimo en un cierto número de vueltas, y no permanecerá en este punto durante mucho tiempo. cuando se aplica la fuerza. Los engranajes son instrumentos de precisión. Aunque habrá errores en cada engranaje, la probabilidad de desgaste del eje de la rueda en 17 es demasiado alta, por lo que si es 17, estará bien por un corto período de tiempo, pero no funcionará por mucho tiempo.
¡Pero aquí viene el problema! Todavía hay muchos engranajes de menos de 17 dientes en el mercado, pero todavía giran bien, ¡hay fotos y la verdad!
Algunos internautas señalaron que, de hecho, si cambia el método de procesamiento, es posible fabricar engranajes de espiral estándar con menos de 17 dientes. Por supuesto, dicho engranaje también es fácil de atascar (debido a la interferencia del engranaje, no puedo encontrar la imagen, decídase), por lo que realmente no puede girar. También hay muchas soluciones correspondientes, y el engranaje de cambio es el más utilizado (en términos sencillos, es para alejar la herramienta al cortar), y también hay engranajes helicoidales, engranajes cicloidales, etc. Luego está el pancicloide engranaje.
El punto de vista de otro internauta: Todo el mundo parece creer demasiado en los libros. No sé cuántas personas han estudiado a fondo los engranajes en el trabajo. En la lección de principios mecánicos, no existe una causa fundamental para los engranajes rectos involuntarios con más de 17 dientes. La derivación de corte se basa en el hecho de que el filete superior R de la cara inclinada de la herramienta de cremallera para procesar engranajes es 0, pero, de hecho, ¿cómo es posible que las herramientas en la producción industrial no tengan ángulo R? (Sin el tratamiento térmico de la herramienta de ángulo R, la concentración de tensión de la parte afilada es fácil de agrietar y es fácil de desgastar o agrietar durante el uso) e incluso si la herramienta no tiene un corte de ángulo R, la cantidad máxima de dientes puede no ser 17 dientes, por lo que se utilizan 17 dientes como condición de socavado. De hecho, ¡está abierto a debate!
En la figura se puede ver que cuando el engranaje se mecaniza con una herramienta con un ángulo R de 0 en la parte superior de la cara de desprendimiento, la curva de transición del diente 15 al diente 18 no cambia significativamente. Entonces, ¿por qué se dice que el diente 17 comienza con un diente recto envolvente? ¿Qué pasa con la cantidad de dientes que socavan?
La curva equidistante de la epicicloide púrpura extendida en la parte de la raíz de la imagen de arriba es el perfil del diente después del corte de la raíz. ¿Hasta qué punto se socavará la parte de la raíz de un engranaje para afectar su uso? Esto está determinado por el movimiento relativo de la parte superior del diente del otro engranaje y la reserva de fuerza de la raíz del diente del engranaje. Si la parte superior del diente del engranaje de acoplamiento no engrana con la parte socavada, los dos engranajes pueden girar normalmente (Nota: la parte socavada es un perfil de diente no involutivo, y el engrane de un perfil de diente involuntario y un perfil no involutivo). el perfil del diente envolvente generalmente no se conjuga en el caso de un diseño no específico, es decir, para interferir).
En esta imagen, se puede ver que la línea de engrane de los dos engranajes acaba de borrar el círculo de diámetro máximo opuesto a la curva de transición de los dos engranajes (Nota: la parte morada es el perfil del diente involuntario, la parte amarilla es la socavación parte, la línea de engrane Es imposible entrar por debajo del círculo base, porque no hay ninguna involuta debajo del círculo base, y los puntos de engrane de los dos engranajes en cualquier posición están todos en esta línea), es decir, los dos engranajes pueden solo engrane normalmente, por supuesto, esto no está permitido en ingeniería, la longitud de la línea de malla es 142.2, este valor/sección base=grado de coincidencia.
Otros dijeron: En primer lugar, el planteamiento de esta pregunta es incorrecto. Los engranajes con menos de 17 dientes no afectarán el uso (la descripción de este punto en la primera respuesta es incorrecta, y las tres condiciones para el correcto engrane de los engranajes no tienen nada que ver con la cantidad de dientes), pero 17 dientes en un cierto En algunos casos específicos, será inconveniente procesar, aquí hay más para complementar algunos conocimientos sobre engranajes.
Permítanme hablar primero de la evoluta, la evoluta es el tipo de perfil de diente de engranaje más utilizado. Entonces, ¿por qué una involuta? ¿Cuál es la diferencia entre esta línea y la línea recta y el arco? Como se muestra en la figura a continuación, es una involuta (aquí solo hay una involuta de medio diente).
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Para decirlo en una palabra, la involuta es asumir una línea recta y un punto fijo en ella, cuando la línea recta rueda a lo largo de un círculo, la trayectoria del punto fijo. Sus beneficios son obvios cuando dos envolventes engranan entre sí, como se muestra en la siguiente figura.
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Cuando las dos ruedas giran, la dirección de actuación de la fuerza en el punto de contacto (como M , M' ) siempre está en la misma línea recta, y esta línea recta se mantiene perpendicular a las dos superficies de contacto con forma de espiral (planos tangentes ). Debido a la verticalidad, no habrá "deslizamiento" ni "fricción" entre ellos, lo que reduce objetivamente la fuerza de fricción de la malla del engranaje, lo que no solo puede mejorar la eficiencia, sino también prolongar la vida útil del engranaje.
Por supuesto, como la forma de perfil de diente más utilizada, la involuta, no es nuestra única opción.
Además de "socavar", como ingenieros, no solo debemos considerar si es factible a nivel teórico y si el efecto es bueno, sino que, lo que es más importante, debemos encontrar una manera de hacer que las cosas teóricas salgan a la luz, lo que implica la selección de materiales. , fabricación, precisión, pruebas, etc. Y así sucesivamente.
Los métodos de procesamiento comúnmente utilizados para engranajes generalmente se dividen en método de formación y método de formación en abanico. El método de formación consiste en cortar directamente la forma del diente mediante la fabricación de una herramienta correspondiente a la forma del espacio entre los dientes. Esto generalmente incluye fresas, muelas abrasivas de mariposa, etc.; El método de Fan Cheng compara Complicado, puede entender que dos engranajes están engranados, uno de los cuales es muy duro (cuchillo) y el otro todavía está en un estado áspero. El proceso de mallado se está moviendo gradualmente desde una larga distancia hasta un estado de mallado normal. En este proceso se producen engranajes nuevos por corte medio. Si te interesa, puedes encontrar los "Principios de Mecánica" para aprender en detalle.
El método Fancheng es ampliamente utilizado, pero cuando la cantidad de dientes del engranaje es pequeña, el punto de intersección de la línea de adición de la herramienta y la línea de malla excederá el punto límite de malla del engranaje cortado y la raíz del engranaje a procesar. será sobre el corte, porque la parte socavada excede el punto límite de engrane, no afecta el engrane normal de los engranajes, pero la desventaja es que debilita la fuerza de los dientes. Cuando dichos engranajes se utilizan en ocasiones de trabajo pesado, como cajas de cambios, es fácil romper los dientes del engranaje. La imagen muestra el modelo del engranaje de dientes 2-matriz 8-después del procesamiento normal (con muescas).
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Y 17 es el número límite de dientes calculado según el estándar de engranajes de nuestro país. El engranaje con un número de dientes inferior a 17 aparecerá como un "fenómeno de socavado" cuando normalmente se procesa con el método Fancheng. En este momento, se debe ajustar el método de procesamiento, como el desplazamiento, como se muestra en la figura 2-Diente 8-engranaje maquinado para indexación (pequeño socavado).
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Por supuesto, muchos de los contenidos descritos aquí no son completos. Hay muchas más partes interesantes en la máquina y hay más problemas en la fabricación de estas partes en el proyecto. Los fanáticos del oro interesados pueden querer prestar más atención.
Conclusión: los 17 dientes provienen del método de procesamiento y también depende del método de procesamiento. Si se reemplaza o mejora el método de procesamiento del engranaje, como el método de formación y el procesamiento de desplazamiento (aquí se refiere específicamente al engranaje recto), no se producirá el fenómeno de socavado y no habrá ningún problema con el número límite de 17 dientes.
Además, a partir de esta pregunta y su respuesta, podemos ver una característica de la disciplina mecánica: un alto grado de integración de la teoría y la práctica.
Punto de vista del internauta: En primer lugar, es incorrecto decir que un engranaje con menos de 17 dientes no puede girar. Presentemos brevemente cómo proviene el número de 17 dientes.
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Un engranaje se refiere a un elemento mecánico con engranajes en el borde que engranan continuamente para transmitir movimiento y potencia. El perfil del diente del engranaje tiene una forma envolvente, una forma de arco, etc., y el engranaje envolvente se usa ampliamente.
Los engranajes involutos se dividen en engranajes rectos/engranajes rectos helicoidales, etc. Para engranajes rectos estándar, el coeficiente de altura adicional es 1, el coeficiente de altura adicional es 1,25 y el ángulo de presión es de 20 grados. El método de formación de abanico se usa generalmente en el mecanizado de engranajes, es decir, el movimiento de la herramienta y la pieza en bruto del engranaje durante el mecanizado es como un par de engranajes que engranan entre sí. Para el procesamiento de engranajes estándar, si el número de dientes es inferior a un cierto valor, se excavará parte del perfil de la espiral en la raíz del diente en blanco, lo que se denomina socavación, como se muestra en la figura de la izquierda a continuación, la socavación será gravemente afectan la fuerza y la transmisión del engranaje La estacionariedad, el valor mínimo sin socavar es 2 * 1 / sin (20) ^ 2 (1 es el coeficiente de altura del apéndice, 20 es el ángulo de presión).
Los 17 dientes aquí son para engranajes rectos estándar. Tenemos muchas formas de evitar el socavado, como el desplazamiento del engranaje, es decir, la herramienta está lejos o cerca del centro de rotación de la rueda en blanco. Aquí, para evitar el socavado, debemos elegir Lejos del centro de rotación del contorno, como se muestra en la figura de la derecha a continuación, ¿aparece de nuevo la línea de contorno envolvente completa?
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Después de cambiar el engranaje, el engranaje puede girar nuevamente sin verse afectado, y el engranaje con 5 dientes también puede girar mediante el desplazamiento adecuado.
De hecho, los engranajes helicoidales también pueden evitar la socavación del engranaje o reducir el valor mínimo del diente para que se produzca la socavación.
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Se calcula el número 17. No significa que un pequeño número de 17 engranajes no pueda girar, pero si hay menos de 17 dientes, es fácil cortar una parte de la raíz del engranaje con la línea espaciada mecanizada durante el procesamiento del engranaje, es decir, socavar, lo que resulta en la fuerza del engranaje debilitado. En cuanto a cómo calcular, es completamente un problema matemático. En referencia a la fórmula anterior, el ángulo de amasado es de =20 grados y el número mínimo de dientes sin muescas es 17.
Punto de vista de los internautas: Vale la pena considerar si la cantidad de dientes del engranaje puede ser inferior a 17. Para engranajes estándar, el número de dientes realmente no puede ser inferior a 17, ¿por qué? Porque cuando el número de dientes es inferior a 17, el engranaje se socavará.
El llamado socavado significa que bajo ciertas condiciones, bajo ciertas condiciones, la parte superior del diente de la herramienta corta demasiado en la raíz del diente del engranaje y corta una parte del perfil del diente involuntario de la raíz del diente.
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Ventilador Chengfa y Undercut
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Abanico Chengfa
El método Fancheng (o llamado método de generación) es un método para mecanizar engranajes utilizando el principio envolvente en geometría. Después de dar el perfil del diente de la espiral de los dos engranajes y la velocidad angular w1 de la rueda motriz, la velocidad angular w2 de la rueda motriz se puede obtener a través del engrane de los dos perfiles de diente, y i12=w1/ w2=valor fijo. Porque en el engrane de dos perfiles de dientes, los dos círculos primitivos realizan rodadura pura, y durante el proceso de rodadura pura del círculo primitivo 1 sobre el círculo primitivo 2, el perfil de diente del engrane 1 ocupará una serie de posiciones relativas con respecto al engrane 2, y la serie de posiciones relativas La envolvente es el perfil de diente del engranaje 2, es decir, cuando los dos círculos primitivos están en rodadura pura, los dos perfiles de diente en espiral pueden considerarse como envolventes mutuas.
socavar
Razones para la socavación: cuando el punto de intersección de la línea de adición de la herramienta y la línea de malla excede el punto límite de malla N1, y la herramienta continúa moviéndose desde la posición II, se corta una parte del perfil del diente envolvente que se ha cortado en la raíz. apagado.
Consecuencias de la socavación: los engranajes con socavación grave debilitarán la resistencia a la flexión de los dientes del engranaje, por un lado; por otro lado, reducirá el ajuste de la transmisión por engranajes, que es muy desfavorable para la transmisión. Razones para la socavación: cuando el punto de intersección de la línea de adición de la herramienta y la línea de malla excede el punto límite de malla N1, y la herramienta continúa moviéndose desde la posición II, se corta una parte del perfil del diente envolvente que se ha cortado en la raíz. apagado.
Para engranajes no estándar, menos de 17 dientes están bien.
