Analiza sztywności zazębienia przekładni

Cześć, jestem Jenny z WUMA w Zhejiang. Dziś porozmawiam o ważnej właściwości zębatek: sztywności zazębienia. Wysokość wału zębnika (nazywana również wysokością styku lub wysokością roboczą) to odległość radialna między krawędziami dwóch zębów wału zębnika a granicą teoretycznej linii zębnika. Prościej mówiąc, odnosi się do części zęba, która faktycznie angażuje się w zazębienie.

Co sprawia, że ząbek jest sztywny lub giętki? Kilka kluczowych aspektów projektu:

Moduł/Grubość zęba: Im większy moduł i grubszy ząb, tym większa sztywność.

Szerokość czołowa: Im większa szerokość czołowa, tym większa sztywność (podobnie jak pozioma zakładka)

Kąt przyporu: Zwiększanie kąta przyporu „wzmacnia” wytrzymałość poszczególnych zębów koła zębatego i poprawia sztywność przekładni. W miarę wzrostu kąta przyporu średnia całkowita sztywność zazębienia maleje nieznacznie.

Wysokość zęba: Zwiększanie wysokości głowy zęba zwykle oznacza, że więcej zębów jest w kontakcie jednocześnie. Większa liczba zębów dzielących obciążenie czyni przekładnię bardziej sztywną, a jej działanie – płynniejszym i cichszym.

Nachodzenie: Chodzi tu o to, ile zębów jest jednocześnie w zazębieniu. Większe nachodzenie oznacza, że obciążenie jest równomierniej rozłożone, co znacznie zwiększa sztywność i sprawia, że przekładnia pracuje dużo płynniej.

Sztywność w WUMA Różnych przekładniach:

1. Przekładnie wałowe równoległe (najczęstsze)

W przypadku kół prostych i skośnych sztywność zmienia się znacznie w miarę wchodzenia i wychodzenia zębów z zazębienia. To regularne zmienianie się stanowi główną przyczynę drgań i hałasu.

2. Przekładnie ślimakowe

Kontakt tutaj to długa, ślizgowa linia. Nachodzenie jest bardzo duże, więc sztywność zmienia się niewiele. To sprawia, że napęd działa bardzo płynnie i cicho, jednak sztywność nadal wpływa na jego zdolność przenoszenia mocy oraz drgania.

3. Reduktory planetarne

Jednocześnie zazębia się kilka małych przekładni (planet). Pomaga to uśrednić zmiany sztywności pochodzące od każdej pojedynczej pary kół zębatych. Zrozumienie łącznej sztywności ma kluczowe znaczenie dla jej zachowania dynamicznego.

Pozwól, że wytłumaczę to prościej, bardziej konwersacyjnie:
Wyobraź sobie sztywność zazębienia przekładni jak bicie serca.
Każdy ma bicie serca, prawda? Cóż, każda para kół zębatych, która pracuje, ma również sztywność zazębienia.
Spokojne bicie serca jest stabilne – normalne obciążenia są w porządku dla przekładni. Ale kiedy robisz ćwiczenia, serce bije szybciej; podobnie duże obciążenia lub zadania wymagające wysokiej precyzji powodują pojawienie się problemów ze sztywnością.
Lekarze badają serce, by utrzymać je w dobrym stanie zdrowia? Inżynierowie badają sztywność, by projektować lepsze przekładnie i rozwiązywać problemy.