Tại sao bánh răng không thể có ít hơn 17 răng, điều gì xảy ra nếu chúng ít hơn?

Bánh răng là phụ tùng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống, dù là hàng không, vận tải hàng hóa, ô tô,… thì đều sẽ được sử dụng. Tuy nhiên, khi bánh răng được thiết kế và gia công, số răng của nó là bắt buộc. Có người nói nếu dưới 17 răng thì không xoay được, cũng có người nói là sai. Có nhiều bánh răng dưới 17 răng. Thực tế những câu nói này đều đúng, các bạn bột vàng có biết tại sao không? Chào mừng bạn đến để lại tin nhắn cho cuộc thảo luận.

Tại sao số răng lại là 17? 

Vậy tại sao lại là 17? thay vì các số khác? Còn 17 thì bắt đầu với phương pháp gia công bánh răng, như hình bên dưới, phương pháp được sử dụng rộng rãi là dùng bếp để cắt.

Khi bánh răng được chế tạo theo phương pháp này, khi số răng ít sẽ xảy ra hiện tượng cắt xén, ảnh hưởng đến độ bền của bánh răng được chế tạo. Cắt gốc là gì là gốc bị cắt. . . Hãy chú ý đến hộp màu đỏ trong hình:

Khi giao điểm của đỉnh răng và đường chia lưới của bánh răng vượt quá điểm chia lưới giới hạn của bánh răng bị cắt, một phần của biên dạng răng không thuận của chân răng của bánh răng bị cắt sẽ bị cắt. Hiện tượng này được gọi là undercutting.

Vì vậy, khi nào có thể tránh cắt xén? Câu trả lời là 17 này (cộng thêm hệ số chiều cao 1, khi góc áp suất là 20 độ) Trước hết, lý do mà bánh răng có thể quay là do mối quan hệ truyền động tốt phải được hình thành giữa bánh răng trên và bánh răng dưới. Chỉ khi sự kết nối giữa cả hai được thực hiện, hoạt động của nó mới có thể là một mối quan hệ trơn tru. Lấy ví dụ về bánh răng bất khả kháng, chỉ khi hai bánh răng ăn khớp với nhau tốt thì nó mới phát huy được vai trò của nó. Cụ thể, nó được chia thành hai loại: bánh răng thúc và bánh răng xoắn. độ. Khi gia công bánh răng, nếu mầm răng và dụng cụ giống như hai bánh răng Giống nhau.Nếu số răng của phôi nhỏ hơn một giá trị nào đó thì một phần của chân răng sẽ bị đào ra, đó là được gọi là undercut. Nếu đường cắt quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến sức mạnh và độ ổn định của bánh răng. 17 được đề cập ở đây là dành cho bánh răng. Nếu chúng ta không nói về hiệu quả làm việc của bánh răng, nó sẽ hoạt động và chạy cho dù có bao nhiêu răng. một số bánh răng khác là ít nhất dưới một số vòng quay nhất định, và nó sẽ không ở thời điểm này trong một thời gian dài khi lực được tác dụng. Bánh răng là công cụ chính xác. Mặc dù sẽ có sai số trên mỗi bánh răng, nhưng xác suất mòn trục bánh xe 17 là quá lớn, vì vậy nếu nó là 17 thì trước mắt di chuyển một thời gian là ổn, còn về lâu dài thì không. vấn đề! Vẫn còn nhiều bánh răng với ít hơn hơn 17 răng trên thị trường. Họ vẫn quay tốt. Có hình ảnh và sự thật!

Một số cư dân mạng chỉ ra rằng, trên thực tế, nếu thay đổi phương pháp gia công, có thể chế tạo bánh răng bất động tiêu chuẩn với ít hơn 17 răng. Tất nhiên, bánh răng như vậy cũng dễ bị kẹt trong quá trình sử dụng (do bánh răng bị nhiễu nên không tìm được hình, bạn hãy hạ quyết tâm) nên thực sự không quay được. Có nhiều giải pháp tương ứng. Bánh răng dịch chuyển là loại được sử dụng phổ biến nhất (theo thuật ngữ của người dân, dụng cụ được dịch chuyển một chút khi cắt), và cũng có thể có bánh răng xoắn, bánh răng xoáy, v.v. Và có bánh răng pan-xycôit.

Một cư dân mạng khác quan điểm: Mọi người có vẻ tin sách quá nhiều. Tôi không biết có bao nhiêu người đã nghiên cứu kỹ về bánh răng tại nơi làm việc. Trong bài học đầu tiên về nguyên lý cơ học, không có chân răng đối với bánh răng phụ có hơn 17 răng. Suy ra của vết cắt dựa trên thực tế là góc trên R của mặt cào của dụng cụ thanh răng để gia công bánh răng là 0. Trong thực tế, làm thế nào để không có góc R trong dụng cụ trong sản xuất công nghiệp? (Nhiệt luyện của dụng cụ không có góc R có nghĩa là sự tập trung ứng suất của chi tiết sắc nhọn dễ bị nứt và dễ bị mòn hoặc nứt trong quá trình sử dụng.) Và ngay cả khi dụng cụ không có góc cắt R, số răng tối đa có thể không phải là 17 răng, do đó, 17 răng được sử dụng làm điều kiện thiếu. Nó thực sự dành cho cuộc tranh luận! Hãy cùng xem những hình ảnh trên.

Qua hình vẽ có thể thấy không có sự thay đổi rõ ràng về đường cong chuyển tiếp chân răng từ 15 răng sang 18 răng khi dao có góc R ở đỉnh mặt cào bằng 0 để gia công bánh răng, vậy tại sao Răng số 17 bắt đầu với một chiếc răng mọc thẳng bất đắc dĩ? Còn về số lượng răng bị cắt xén?

Bức tranh này chắc do sinh viên chuyên ngành cơ khí vẽ với chiếc quạt bánh răng Chengyi. Có thể thấy rằng kích thước góc R của dao có ảnh hưởng đến độ cắt của bánh răng.

Đường cong cách đều của thể lục bội kéo dài màu tím của phần chân răng trong hình trên là mặt cắt răng sau khi chân răng bị cắt. Phần chân răng của bánh răng bị cắt ở mức độ nào thì ảnh hưởng đến việc sử dụng? Điều này được xác định bởi chuyển động tương đối của đỉnh răng của bánh răng kia và độ bền dự trữ của chân răng của bánh răng đó. Nếu đỉnh răng của bánh răng được ghép nối không ăn khớp với phần cắt, hai bánh răng có thể quay bình thường. (Lưu ý: Cắt xén Một phần của nó là cấu hình răng không bất định, cấu hình răng không xâm lấn và chia lưới cấu hình răng không xâm phạm thường không liên kết với nhau trong trường hợp thiết kế không cụ thể, nghĩa là can thiệp).  

Qua hình này có thể thấy đường chia lưới của hai bánh răng vừa quét đường tròn có đường kính lớn nhất đối diện với đường cong chuyển tiếp của hai bánh răng (Lưu ý: phần màu tím là biên dạng răng vô tâm, phần màu vàng là phần cắt xén , đường chia lưới Không thể đi vào bên dưới đường tròn cơ sở, bởi vì không thể có đường bất khả xâm phạm bên dưới đường tròn cơ sở và điểm chia lưới của hai bánh răng tại bất kỳ vị trí nào cũng nằm trên đường này), tức là hai bánh răng vừa rồi có thể hòa lưới bình thường. Nó không được phép trong kỹ thuật, chiều dài của đường chia lưới là 142,2, giá trị này / phần cơ sở = độ trùng hợp.

Người khác nói: Trước hết, câu này sai, bánh răng nhỏ hơn 17 răng sẽ không ảnh hưởng đến việc sử dụng (mô tả điểm này trong câu trả lời đầu tiên là sai, ba điều kiện để chia lưới chính xác của bánh răng không có gì cả. làm với số lượng răng), nhưng 17 răng trong một số trường hợp cụ thể, sẽ có những xử lý bất tiện. Đây là thêm để bổ sung một số kiến thức liên quan về bánh răng.

Hãy bắt đầu với vô tuyến, là loại biên dạng răng bánh răng được sử dụng rộng rãi nhất. Vì vậy, tại sao bất khả xâm phạm? Sự khác biệt giữa đường thẳng này với đường thẳng và dây cung là gì? Nó là một bất khả xâm phạm như thể hiện trong hình bên dưới (ở đây chỉ có một nửa chiếc răng bất khả xâm phạm).

Trong một câu, một quỹ đạo là một quỹ đạo đi ngang qua một điểm cố định giả sử là một đường thẳng và điểm cố định trước đó của nó khi đường thẳng đó lăn dọc theo một đường tròn. Lợi ích của nó là rõ ràng khi hai lưới bất khả xâm phạm với nhau, như hình dưới đây.

Khi hai bánh xe quay, chiều tác dụng của lực tại điểm tiếp xúc (chẳng hạn M, M ') luôn nằm trên cùng một đường thẳng, và đường thẳng này vuông góc với hai mặt tiếp xúc hình bất biến (mặt tiếp tuyến) . Giữa chúng sẽ không có hiện tượng “trượt” và “ma sát”, làm giảm ma sát của lưới bánh răng một cách khách quan, điều này không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn kéo dài tuổi thọ của bánh răng.

Tất nhiên, là dạng hồ sơ răng được sử dụng rộng rãi nhất, vô hình không phải là sự lựa chọn duy nhất của chúng tôi.

Nói đến “cắt gốc”, là kỹ sư, chúng ta không chỉ cần xem xét mức độ lý thuyết có khả thi không, hiệu quả có tốt hay không, mà quan trọng hơn, chúng ta cần tìm cách trình bày những điều lý thuyết, liên quan đến vật chất. lựa chọn, sản xuất, độ chính xác, thử nghiệm, v.v., v.v.

Các phương pháp gia công bánh răng thường được sử dụng thường được chia thành phương pháp tạo hình và phương pháp Fan Cheng. Phương pháp tạo hình là cắt trực tiếp hình dạng răng bằng cách chế tạo một dụng cụ tương ứng với hình dạng của khe hở giữa các răng. Điều này thường bao gồm dao phay, bánh mài bướm, v.v.; Phương pháp Fan Cheng so sánh Phức tạp, ta có thể hiểu là hai bánh răng đang chia lưới, một bánh răng rất cứng (công cụ), bánh răng kia vẫn ở trạng thái phôi. Quá trình chia lưới đang dần chuyển từ trạng thái chia lưới xa dần sang trạng thái chia lưới bình thường. Trong quá trình này Cắt trung bình tạo ra bánh răng mới và những ai quan tâm có thể tìm hiểu từ "Nguyên lý cơ khí".

Phương pháp Fan Cheng được sử dụng rộng rãi, nhưng khi số lượng răng nhỏ, giao điểm của đường đỉnh răng và đường chia lưới của dụng cụ sẽ vượt quá điểm giới hạn chia lưới của bánh răng cần cắt, và chân răng được xử lý sẽ bị gạch chéo. Việc loại bỏ, vì phần undercut vượt quá điểm giới hạn chia lưới, nó không ảnh hưởng đến việc chia lưới bình thường của bánh răng, nhưng nhược điểm là nó làm suy yếu độ bền của răng bánh răng. Khi các bánh răng như vậy được sử dụng trong những trường hợp nặng như hộp giảm tốc, Các răng bánh răng dễ bị gãy, như thể hiện trong hình sau khi gia công bình thường của bánh răng 2 chế độ 8 răng (có khoét lỗ).

Và 17 là số răng giới hạn được tính trong trường hợp tiêu chuẩn bánh răng của nước tôi. Các bánh răng có số răng nhỏ hơn 17 sẽ xuất hiện "hiện tượng ăn mòn" khi sử dụng phương pháp Fan Cheng để xử lý bình thường. Tại thời điểm này, phương pháp gia công nên được điều chỉnh, chẳng hạn như dịch chuyển, như thể hiện trong hình 2-chế độ 8 bánh răng để gia công dịch chuyển (vết cắt nhỏ).

Tất nhiên, nhiều nội dung được mô tả ở đây không toàn diện. Có nhiều bộ phận thú vị hơn trong máy móc, và có nhiều vấn đề hơn trong việc sản xuất các bộ phận này trong kỹ thuật. Bột vàng quan tâm có thể mong muốn được chú ý nhiều hơn.

Kết luận: Răng 17 xuất phát từ phương pháp gia công, và nó cũng phụ thuộc vào phương pháp gia công. Nếu phương pháp gia công của bánh răng được thay thế hoặc cải tiến, chẳng hạn như phương pháp tạo hình và gia công dịch chuyển (ở đây, bánh răng thúc được đề cập cụ thể), sẽ không có hiện tượng cắt xén. Không giới hạn số lượng 17 răng.

Ngoài ra, từ câu hỏi này và câu trả lời của nó, chúng ta có thể thấy một đặc điểm của ngành cơ khí - đó là tính tích hợp cao giữa lý thuyết và thực hành.

Quan điểm của netizen: Trước hết, nếu nói bánh răng có dưới 17 răng thì không quay được là không chính xác. Hãy để chúng tôi giới thiệu sơ lược về số lượng răng 17 xuất phát như thế nào.

 Bánh răng đề cập đến một phần tử cơ học liên tục ăn khớp với các bánh răng trên vành để truyền chuyển động và công suất. Biên dạng răng của bánh răng có vô tuyến, vòng cung, v.v., và bánh răng không đột biến được sử dụng rộng rãi.

Bánh răng vô tính được chia thành bánh răng thúc / bánh răng xoắn, v.v. Đối với bánh răng thúc tiêu chuẩn, hệ số chiều cao phần phụ là 1, hệ số chiều cao chân răng là 1,25 và góc áp suất là 20 °. Khi gia công bánh răng, phương pháp Fan Cheng thường được sử dụng, tức là chuyển động của dao và bánh răng trống trong quá trình gia công giống như một cặp bánh răng ăn khớp với nhau. Đối với quá trình gia công bánh răng tiêu chuẩn, nếu số lượng răng nhỏ hơn một giá trị nhất định, một phần của đường bao không xâm phạm ở gốc của trống bánh răng sẽ được đào ra, được gọi là đường cắt, như hình bên trái bên dưới, đường cắt sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức mạnh và sự truyền động của bánh răng Độ ổn định của, giá trị nhỏ nhất của không có đường cắt này là 2 * 1 / sin (20) ^ 2 (1 là hệ số chiều cao phụ, 20 là góc áp suất).

17 răng ở đây là dành cho bánh răng thúc tiêu chuẩn. Chúng ta có nhiều cách để tránh các vết cắt, chẳng hạn như dịch chuyển bánh răng, tức là, dao ở xa hoặc gần tâm quay của bánh xe trống. Để tránh các đường cắt dưới, chúng ta cần chọn Xa khỏi tâm của vòng quay đường viền, như hình bên phải bên dưới, đường bao hoàn toàn không thực hiện có xuất hiện trở lại không?

Sau khi bánh răng bị dịch chuyển, bánh răng có thể quay mà không bị ảnh hưởng, và bánh răng 5 răng cũng có thể quay theo chuyển vị thích hợp.

Trên thực tế, bánh răng xoắn ốc cũng có thể tránh được các vết cắt dưới bánh răng hoặc giảm số răng tối thiểu mà tại đó vết cắt xảy ra.

Con số 17 được tính toán. Không phải là một vài bánh răng 17 không quay được, nhưng nếu có ít hơn 17 răng, rất dễ dàng cắt đứt một phần của chân răng với đường cách nhau đã gia công trong quá trình gia công bánh răng, tức là cắt xén, dẫn đến sức bền của bánh răng bị yếu đi. Còn về cách tính thì hoàn toàn là một bài toán. Theo công thức trên, góc nhào a = 20 độ, và số răng tối thiểu không bị mài mòn là 17.

Quan điểm của netizen: Số răng của bánh răng có thể nhỏ hơn 17 hay không là một câu hỏi đáng được quan tâm. Đối với một bánh răng tiêu chuẩn, số răng không thể nhỏ hơn 17, tại sao? Vì khi số răng nhỏ hơn 17 thì bánh răng sẽ bị ăn mòn.

Cái gọi là cắt xén có nghĩa là khi cắt răng bằng phương pháp Fancheng, trong những điều kiện nhất định, đỉnh răng của dụng cụ cắt quá nhiều vào chân răng của bánh răng, và hình dạng răng bất định của chân răng bị cắt ra.

Fan Chengfa và Undercut 

Fan Chengfa

Phương pháp Fan Cheng (hay phương pháp tạo) là một phương pháp gia công bánh răng bằng cách sử dụng nguyên lý bao hình học. Sau khi biên dạng răng bất biến của hai bánh răng và vận tốc góc w ₁ của bánh xe dẫn động đã cho, vận tốc góc w ₂ của bánh xe dẫn động có thể thu được thông qua việc chia lưới của hai biên dạng răng, và tôi ₁₂ = w ₁ / w ₂ = giá trị không đổi. Bởi vì trong quá trình chia lưới của hai biên dạng răng, hai đường tròn hoàn toàn lăn và trong quá trình lăn thuần túy của vòng tròn bước 1 trên vòng tròn bước 2, biên dạng răng của bánh răng 1 sẽ chiếm một loạt các vị trí tương đối với bánh răng 2 , và vị trí tương đối của loạt các vị trí tương đối này sẽ là Đường bao là biên dạng răng của bánh răng 2, nghĩa là, khi hai đường tròn lăn hoàn toàn, hai biên dạng răng bất biến có thể được coi là đường bao lẫn nhau.

hiện tượng cắt xén

Lý do cho vết cắt: khi giao điểm của đường đỉnh răng dụng cụ và đường chia lưới vượt quá điểm giới hạn chia lưới N1, và dụng cụ tiếp tục di chuyển từ vị trí II, mặt cắt răng bất định bị cắt ở chân răng sẽ bị cắt đứt. lại.

Hậu quả của việc mài mòn: bánh răng bị mài mòn nghiêm trọng, một mặt, làm suy yếu độ bền uốn của răng bánh răng; Lý do tạo ra vết cắt: Khi giao điểm của đường đỉnh răng dụng cụ và đường chia lưới vượt quá điểm giới hạn chia lưới N1 và dao tiếp tục di chuyển từ vị trí II, mặt cắt răng bất định đã bị cắt ở chân răng sẽ bị cắt ra một lần nữa.

Đối với bánh răng không tiêu chuẩn, ít hơn 17 răng là ổn.