چرا چرخ دنده ها نمی توانند کمتر از 17 دندان داشته باشند، اگر کمتر باشند چه اتفاقی می افتد؟

دنده یک قطعه یدکی پرکاربرد در زندگی است، چه در حمل و نقل هوایی، چه باربری، چه خودرو و غیره، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. با این حال، هنگامی که چرخ دنده طراحی و پردازش می شود، تعداد دندانه های آن مورد نیاز است. بعضی ها می گویند اگر کمتر از 17 دندان باشد نمی توان آن را چرخاند و بعضی ها می گویند اشتباه است. تعداد زیادی دنده زیر 17 دندان وجود دارد. در واقع این گفته ها درست است، آیا پودرهای طلا می دانند چرا؟ به گذاشتن پیام برای بحث خوش آمدید.

چرا تعداد دندان ها 17 است؟ 

پس چرا 17؟ به جای اعداد دیگر؟ همانطور که برای 17، این با روش پردازش چرخ دنده شروع می شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، یک روش پرکاربرد استفاده از اجاق گاز برای برش است.

هنگامی که چرخ دنده ها به این صورت ساخته می شوند، زمانی که تعداد دندانه ها کم باشد، پدیده آندرکات رخ می دهد که بر استحکام چرخ دنده های تولیدی تأثیر می گذارد. ریشه زنی این است که ریشه قطع شود. . . به کادر قرمز رنگ در شکل توجه کنید:

هنگامی که محل تلاقی بالای دندانه و خط مش بندی چرخ دنده از نقطه مش بندی حد مجاز چرخ دنده در حال برش بیشتر شود، بخشی از پروفیل دندانه پیچ خورده ریشه دندان چرخ دنده در حال برش قطع می شود. به این پدیده زیر برش می گویند.

بنابراین چه زمانی می توان از کاهش قیمت ها جلوگیری کرد؟ پاسخ این 17 است (ضریب افزایش ارتفاع 1، زمانی که زاویه فشار 20 درجه است). اول از همه، دلیل اینکه چرخ دنده می تواند بچرخد این است که باید یک رابطه انتقال خوب بین دنده بالا و دنده پایین ایجاد شود. تنها زمانی که ارتباط بین این دو برقرار باشد، عملکرد آن می تواند یک رابطه روان باشد. چرخ دنده پیچشی را به عنوان مثال در نظر بگیرید، تنها زمانی که دو چرخ دنده به خوبی مشبک شده باشند می تواند نقش خود را ایفا کند. به طور خاص، به دو نوع چرخ دنده و چرخ دنده مارپیچ تقسیم می شود. ضریب ارتفاع بالای دندانه چرخ دنده استاندارد 1، ضریب ارتفاع پاشنه دندان 1.25 و درجه زاویه فشار آن باید به 20 درجه برسد. هنگامی که چرخ دنده پردازش می شود، اگر جوانه دندان و ابزار مانند دو چرخ دنده یکسان باشند، اگر تعداد دندان های جنین از مقدار معینی کمتر باشد، قسمتی از ریشه ریشه دندان کنده می شود که به آن آندرکات می گویند. اگر آندرکات خیلی کوچک باشد، استحکام و پایداری دنده را تحت تأثیر قرار می دهد. 17 مورد ذکر شده در اینجا برای چرخ دنده ها هستند. اگر در مورد راندمان کار چرخ دنده ها صحبت نکنیم، مهم نیست که چند دندان وجود داشته باشد، کار می کند و کار می کند. علاوه بر این، 17 یک عدد اول است، به این معنی که تعداد تصادفات یک دندانه معین از یک چرخ دنده و تعداد معینی از چرخدنده های دیگر در تعداد معینی از چرخش کمترین است و زمانی که نیرو برای مدت طولانی اعمال شود در این نقطه وجود نخواهد داشت. چرخ دنده ها ابزار دقیقی هستند. اگرچه در هر دنده خطا وجود خواهد داشت، اما احتمال سایش شفت چرخ 17 بسیار زیاد است، بنابراین اگر 17 باشد، در کوتاه مدت برای مدتی حرکت کردن خوب است، اما در دراز مدت نه. اما مشکل اینجاست! هنوز دنده های زیادی با کمتر وجود دارد بیش از 17 دندان در بازار آنها هنوز خوب می چرخند. تصاویر و حقایقی وجود دارد!

برخی از کاربران اینترنتی خاطرنشان کردند که در واقع، اگر روش پردازش را تغییر دهید، می توان چرخ دنده های پیچ خورده استاندارد با دندانه های کمتر از 17 تولید کرد. البته چنین چرخ دنده هایی در استفاده راحت گیر می کنند (به دلیل تداخل چرخ دنده ها تصویر پیدا نمی شود لطفا تصمیم خود را بگیرید) پس واقعاً نمی تواند بچرخد. راه حل های متناظر زیادی وجود دارد. دنده جابجایی متداول ترین مورد استفاده است (به زبان ساده، ابزار در هنگام برش کمی جابه جا می شود) و همچنین می تواند چرخ دنده های مارپیچ، چرخ دنده های سیکلوئید و غیره باشد. و چرخ دنده های پان سیکلوئید وجود دارد.

دیدگاه یکی دیگر از کاربران اینترنتی: به نظر می رسد همه بیش از حد به کتاب اعتقاد دارند. من نمی دانم چند نفر در محل کار دنده ها را به طور کامل مطالعه کرده اند. در درس اول اصول مکانیک، هیچ ریشه ای برای چرخ دنده های خار پیچی بیش از 17 دندان وجود ندارد. اشتقاق برش بر اساس این واقعیت است که فیله R بالای صفحه چنگک ابزار قفسه برای ماشینکاری چرخ دنده 0 است. در واقع چگونه می توان در تولید صنعتی زاویه R در ابزار وجود نداشته باشد؟ (عملیات حرارتی ابزار بدون زاویه R به این معنی است که غلظت تنش قسمت تیز به راحتی ترک می خورد و به راحتی در حین استفاده سایش یا ترک می خورد.) و حتی اگر ابزار زیر برش زاویه R نداشته باشد، ممکن است حداکثر تعداد دندانه ها 17 دندان نباشد، بنابراین از 17 دندان به عنوان شرط آندرکات استفاده می شود. در واقع جای بحث دارد! بیایید نگاهی به تصاویر بالا بیاندازیم.

از شکل مشاهده می شود که وقتی ابزار با زاویه R در بالای صفحه چنگک 0 برای پردازش چرخ دنده است، تغییر آشکاری در منحنی گذار ریشه دندان از 15 دندان به 18 دندان وجود ندارد، پس چرا دندان 17 با یک دندان مستقیم در پیچ شروع می شود؟ در مورد تعداد دندان هایی که زیر برش می زنند چطور؟

این تصویر باید توسط دانشجویان رشته مهندسی مکانیک با فن دنده Chengyi کشیده شده باشد. مشاهده می شود که اندازه زاویه R ابزار بر روی آندرکات دنده تاثیر می گذارد.

منحنی مساوی اپی سیکلوئید اکستنشن ارغوانی قسمت ریشه دندان در شکل بالا نمای دندان پس از زیر بریدگی ریشه دندان است. زیر بریدگی قسمت ریشه دندان یک چرخ دنده تا چه حد بر استفاده تأثیر می گذارد؟ این با حرکت نسبی بالای دندانه چرخ دنده دیگر و ذخیره قدرت ریشه دندان چرخ دنده تعیین می شود. اگر قسمت بالای دندانه چرخ دنده جفت شده با قسمت زیر برش مشبک نشود، دو چرخ دنده می توانند به طور عادی بچرخند. (توجه: قسمت Undercut آن یک پروفیل دندان غیر پیچ خورده است، یک پروفیل دندان در پیچ و یک مشبک پروفیل دندان غیر پیچ خورده معمولاً در مورد طراحی غیر اختصاصی، یعنی برای تداخل، کونژوگه نمی شود).  

از این تصویر می توان فهمید که خط مشبک دو چرخ دنده به تازگی بزرگترین دایره قطر را در مقابل منحنی انتقال دو چرخ دنده پاک کرده است (توجه: قسمت بنفش نمای دندانه پیچ خورده است، قسمت زرد قسمت زیر بریدگی است، خط مشبک شدن زیر دایره پایه غیرممکن است، زیرا وجود یک نقطه این دو چرخه در زیر دایره من غیرممکن است. خط)، یعنی دو چرخ دنده می توانند در حال حاضر به طور معمول مشبک شوند. در مهندسی مجاز نیست، طول خط مش 142.2 است، این مقدار / مقطع پایه = درجه تصادف.

یکی دیگر گفت: اولاً این سؤال اشتباه است، دنده کمتر از 17 دندان تأثیری در استفاده نخواهد داشت (توضیح این نکته در پاسخ اول اشتباه است، سه شرط مش بندی صحیح چرخ دنده ربطی به تعداد دندانه ندارد) اما 17 دندان در یک معین در برخی موارد خاص، پردازش نامناسبی خواهد داشت. در اینجا اطلاعات بیشتری در مورد چرخ دنده ها اضافه می شود.

بیایید با اینولوت شروع کنیم که پرکاربردترین نوع پروفیل دندان دنده است. پس چرا درگیر؟ تفاوت این خط با خط مستقیم و کمان چیست؟ همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است (در اینجا فقط نیمی از دندان یک پیچ خوردگی وجود دارد).

در یک جمله، انولوت مسیری است که توسط یک نقطه ثابت با فرض یک خط مستقیم و نقطه ثابت قبلی آن زمانی که خط مستقیم در امتداد یک دایره می‌چرخد طی می‌شود. همانطور که در زیر نشان داده شده است، مزایای آن زمانی آشکار می شود که دو پیچ در پیچ با یکدیگر مشبک شوند.

هنگامی که دو چرخ می چرخند، جهت عمل نیرو در نقطه تماس (مانند M , M' ) همیشه بر روی همان خط مستقیم است و این خط مستقیم عمود بر دو سطح تماس پیچی شکل (سطوح مماس) است. بین آنها "لغزش" و "اصطکاک" وجود نخواهد داشت، که به طور عینی اصطکاک مش بندی چرخ دنده را کاهش می دهد، که نه تنها کارایی را بهبود می بخشد، بلکه عمر چرخ دنده ها را نیز افزایش می دهد.

البته به عنوان پرکاربردترین شکل پروفیل دندان، اینولوت تنها انتخاب ما نیست.

صحبت از "ریشه برش"، به عنوان مهندس، ما نه تنها باید در نظر بگیریم که آیا سطح نظری قابل اجرا است، آیا اثر خوب است یا نه، بلکه مهمتر از آن، باید راهی برای ارائه موارد نظری پیدا کنیم که شامل انتخاب مواد، ساخت، دقت، آزمایش و غیره و غیره است.

روش های متداول پردازش چرخ دنده ها به طور کلی به روش شکل دهی و روش فن چنگ تقسیم می شوند. روش فرم دهی به این صورت است که مستقیماً شکل دندان را با ساخت ابزاری متناسب با شکل شکاف بین دندان ها برش می دهیم. این به طور کلی شامل برش های فرز، چرخ های سنگ زنی پروانه و غیره می شود. روش فن چنگ با مقایسه Complex می توان فهمید که دو چرخ دنده مشبک شده اند که یکی از آنها بسیار سخت است (ابزار) و دیگری هنوز در حالت جنینی است. فرآیند مش بندی به تدریج از حالت دور به حالت مش بندی معمولی در حال حرکت است. در طی این فرآیند برش متوسط چرخ دنده های جدیدی تولید می کند و علاقه مندان می توانند از "اصول مکانیکی" یاد بگیرند.

روش فن چنگ به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، اما زمانی که تعداد دندانه های چرخ دنده کم باشد، تقاطع خط بالای دندانه و خط مش بندی ابزار از نقطه حد مش بندی چرخ دنده ای که قرار است برش داده شود، تجاوز می کند و ریشه چرخ دنده ای که باید پردازش شود عبور می کند. حذف، از آنجایی که قسمت زیر برش از نقطه حد مش بندی فراتر می رود، بر مش بندی معمولی چرخ دنده ها تأثیر نمی گذارد، اما عیب آن این است که استحکام دندانه های چرخ دنده را ضعیف می کند. هنگامی که چنین چرخ دنده هایی در موقعیت های سنگین مانند گیربکس ها استفاده می شود، دندان های دنده مستعد شکستگی هستند، همانطور که در شکل بعد از ماشینکاری معمولی دنده 8 دندانه 2 حالته (با زیر برش) نشان داده شده است.

و 17 حد تعداد دندانه محاسبه شده در مورد استاندارد دنده کشور من است. چرخ دنده هایی با تعداد دندانه های کمتر از 17 در هنگام استفاده از روش فن چنگ برای پردازش عادی، "پدیده زیر برشی" ظاهر می شوند. در این زمان، روش پردازش باید تنظیم شود، مانند جابجایی، همانطور که در شکل 2-دنده 8 دندانه برای پردازش جابجایی (آندرکات کوچک) نشان داده شده است.

البته بسیاری از مطالبی که در اینجا توضیح داده شد جامع نیستند. در ماشین آلات قطعات جالب بسیار بیشتری وجود دارد و در زمینه مهندسی نیز مشکلات بیشتری در ساخت این قطعات وجود دارد. پودر طلای علاقه مند ممکن است بخواهد بیشتر توجه کند.

نتیجه‌گیری: 17 دندان از روش پردازش می‌آیند و بستگی به روش پردازش نیز دارد. اگر روش پردازش چرخ دنده جایگزین یا بهبود یابد، مانند روش شکل دهی و پردازش جابجایی (در اینجا به طور خاص به چرخ دنده خار اشاره شده است)، پدیده زیر برشی وجود نخواهد داشت. هیچ محدودیتی برای تعداد 17 دندان وجود ندارد.

علاوه بر این، از این سؤال و پاسخ آن، می‌توان به ویژگی رشته مکانیک پی برد - درجه بالایی از یکپارچگی تئوری و عمل.

دیدگاه نتایزن: اولاً اینکه می گویند چرخ دنده های کمتر از 17 دندانه نمی توانند بچرخند درست نیست. اجازه دهید به طور خلاصه به شما معرفی کنیم که چگونه تعداد 17 دندان از آن به وجود آمده است.

 چرخ دنده به عنصر مکانیکی اطلاق می شود که برای انتقال حرکت و قدرت به طور مداوم با چرخ دنده های روی لبه مشبک می شود. پروفیل دندانه دنده دارای پیچ و خم، قوس و ... می باشد و چرخ دنده های پیچی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

چرخ دنده های پیچ خورده به چرخ دنده های خار / چرخ دنده های حلزونی و غیره تقسیم می شوند. برای چرخ دنده های خار استاندارد، ضریب ارتفاع ضمیمه 1، ضریب ارتفاع ریشه دندان 1.25 و زاویه فشار 20 درجه است. هنگام ماشینکاری چرخ دنده ها، عموماً از روش فن چنگ استفاده می شود، یعنی حرکت ابزار و قسمت خالی چرخ دنده در حین ماشینکاری مانند یک جفت چرخ دنده است که به یکدیگر مشبک می شوند. برای پردازش چرخ دنده استاندارد، اگر تعداد دندانه ها کمتر از مقدار معینی باشد، قسمتی از کانتور پیچ در ریشه چرخ دنده کنده می شود که به آن آندرکات گفته می شود، همانطور که در سمت چپ زیر نشان داده شده است، آندرکات به طور جدی بر استحکام و انتقال چرخ دنده تأثیر می گذارد. ضریب، 20 زاویه فشار است).

17 دندانه در اینجا برای چرخ دنده های خار استاندارد است. ما راه های زیادی برای جلوگیری از زیر بریدگی داریم، مانند جابجایی دنده، یعنی ابزار دور یا نزدیک به مرکز چرخش چرخ خالی باشد. برای جلوگیری از آندرکات، باید Away from the center of contour rotation را انتخاب کنیم، همانطور که در سمت راست زیر نشان داده شده است، آیا خط کانتور پیچی کامل دوباره بیرون می آید؟

پس از جابجایی چرخ دنده، چرخ دنده را می توان بدون اینکه تحت تاثیر قرار گیرد چرخاند و دنده 5 دندانه را نیز می توان با جابجایی مناسب چرخاند.

در واقع، چرخ دنده های مارپیچ می توانند از آندرکات چرخ دنده نیز جلوگیری کنند، یا حداقل تعداد دندانه هایی را که در آن آندرکات رخ می دهد، کاهش دهند.

عدد 17 محاسبه می شود. اینطور نیست که چند دنده 17 نتواند بچرخد، اما اگر کمتر از 17 دندان باشد، به راحتی می توان با خط فاصله دار ماشینکاری شده، قسمتی از ریشه چرخ دنده را در حین پردازش چرخ دنده، یعنی زیر بریدگی قطع کرد و در نتیجه استحکام چرخ دنده ضعیف شد. در مورد نحوه محاسبه، کاملاً یک مسئله ریاضی است. با توجه به فرمول فوق، زاویه ورز دادن a = 20 درجه و حداقل تعداد دندان بدون آندرکات 17 می باشد.

دیدگاه Netizen: اینکه آیا تعداد دندانه های چرخ دنده می تواند کمتر از 17 باشد، سوالی است که قابل تامل است. برای یک چرخ دنده استاندارد، تعداد دندانه ها نمی تواند کمتر از 17 باشد، چرا؟ زیرا زمانی که تعداد دندانه ها کمتر از 17 باشد، دنده آندرکات می شود.

اصطلاحاً آندرکات به این معنی است که هنگام برش دندان ها به روش فنچنگ، در شرایط خاصی، قسمت بالای دندانه ابزار بیش از حد به ریشه دندان دنده بریده و نیمرخ دندان در پیچ ریشه دندان قطع می شود.

فن چنگفا و آندرکات 

فن چنگفا

روش فن چنگ (یا روش تولید) روشی برای ماشینکاری چرخ دنده ها با استفاده از اصل پوشش هندسی است. پس از نیمرخ دندانه در پیچ دو چرخ دنده و سرعت زاویه ای w ₁ از چرخ محرک، سرعت زاویه ای w داده شده است ₂ از چرخ محرک می‌توان از طریق مش‌بندی دو پروفیل دندانه، و من ₁₂ = w ₁ / w ₂ = مقدار ثابت زیرا در مش بندی دو نیمرخ دندانه، دو دایره گام کاملاً غلتشی هستند و در فرآیند غلتش خالص دایره گام 1 روی دایره گام 2، پروفیل دندانه چرخ دنده 1 یک سری موقعیت های نسبی را به چرخ دنده 2 اشغال می کند و موقعیت نسبی این سری از موقعیت های نسبی برابر با 2 خواهد بود که پروفیل دندانه 2، زمانی که پروفیل دندانه ای 2 باشد. دایره ها کاملاً چرخشی هستند، دو پروفیل دندان در پیچ می توانند به عنوان پاکت های متقابل در نظر گرفته شوند.

پدیده زیر بنایی

دلیل آندرکات: هنگامی که تقاطع خط بالای دندانه ابزار و خط مش بندی از نقطه حد مش بندی N1 فراتر رود و ابزار از موقعیت II به حرکت خود ادامه دهد، نیم رخ دندان پیچ خورده که در ریشه بریده شده است دوباره قطع می شود.

عواقب زیر برش: چرخ دنده هایی با آندرکات شدید، از یک طرف، استحکام خمشی دندانه های چرخ دنده را تضعیف می کنند. دلیل آندرکات: زمانی که تقاطع خط بالای دندانه ابزار و خط مش بندی از نقطه حد مش بندی N1 فراتر رفت و ابزار از موقعیت II به حرکت خود ادامه داد، نیم رخ دندان پیچ خورده که از ریشه بریده شده است دوباره قطع می شود.

برای چرخ دنده های غیر استاندارد، کمتر از 17 دندان خوب است.