L'ingranaggio è una sorta di pezzi di ricambio ampiamente utilizzati nella vita, che si tratti di aviazione, mercantile, automobile e così via. Tuttavia, quando l'ingranaggio viene progettato e lavorato, è necessario il suo numero di denti. Alcune persone dicono che se è inferiore a 17 denti, non può ruotare e alcune persone dicono che è sbagliato. Gli ingranaggi sotto i 17 denti abbondano. In effetti, queste affermazioni sono tutte corrette. I fan dell'oro sanno perché? Benvenuti a lasciare un messaggio per discutere.
Perché il numero di denti è 17?
Allora perché 17? Invece di altri numeri? Per quanto riguarda il 17, questo inizia con il metodo di lavorazione dell'ingranaggio, come mostrato nella figura sottostante, un metodo molto utilizzato è quello di utilizzare un creatore per tagliare.
Quando si fabbricano ingranaggi in questo modo, quando il numero di denti è piccolo, si verifica un sottotaglio, che influisce sulla resistenza degli ingranaggi fabbricati. Ciò che è undercutting significa che la radice è stata tagliata. . . Notare la casella rossa nell'immagine:
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Quando il punto di intersezione della sommità del dente dell'ingranaggio e della linea di ingranamento supera il punto di ingranamento limite dell'ingranaggio di taglio, una parte del profilo del dente ad evolvente della radice del dente dell'ingranaggio di taglio viene tagliata. Questo fenomeno si chiama undercutting.
Quindi, quando è possibile evitare la sottoquotazione? La risposta è questa 17 (quando il coefficiente di altezza dell'addendum è 1 e l'angolo di pressione è di 20 gradi).
Prima di tutto, il motivo per cui gli ingranaggi possono ruotare è perché dovrebbe formarsi una coppia di buoni rapporti di trasmissione tra l'ingranaggio superiore e quello inferiore. Solo quando la connessione tra i due è in atto, il suo funzionamento può essere una relazione stabile. Prendendo come esempio gli ingranaggi ad evolvente, due ingranaggi possono svolgere il loro ruolo solo se si ingranano bene. Nello specifico si dividono in due tipologie: ingranaggi cilindrici ed ingranaggi elicoidali.
Per un ingranaggio cilindrico standard, il coefficiente dell'altezza dell'addendum è 1 e il coefficiente dell'altezza del tallone del dente è 1,25 e il suo angolo di pressione dovrebbe raggiungere i 20 gradi. Quando l'ingranaggio viene elaborato, se la base del dente e lo strumento sono come due ingranaggi lo stesso.
Se il numero di denti dell'embrione è inferiore a un certo valore, verrà scavata una parte della radice della radice del dente, che si chiama undercutting. Se il sottotaglio è piccolo, influirà sulla forza e sulla stabilità dell'ingranaggio. I 17 menzionati qui sono per gli ingranaggi. Se non parliamo dell'efficienza lavorativa degli ingranaggi, funzionerà indipendentemente dal numero di denti.
Inoltre 17 è un numero primo, cioè il numero di sovrapposizioni tra un certo dente di un ingranaggio e altri ingranaggi è il minimo ad un certo numero di giri, e non rimarrà a questo punto per molto tempo quando viene applicata la forza. Gli ingranaggi sono strumenti di precisione. Sebbene ci saranno errori su ogni marcia, la probabilità di usura dell'albero della ruota a 17 è troppo alta, quindi se è 17, andrà bene per un breve periodo di tempo, ma non funzionerà per molto tempo.
Ma qui arriva il problema! Ci sono ancora molti ingranaggi con meno di 17 denti sul mercato, ma girano ancora bene, ci sono le immagini e la verità!
Alcuni netizen hanno sottolineato che, infatti, se si cambia il metodo di lavorazione, è possibile produrre ingranaggi standard ad evolvente con meno di 17 denti. Naturalmente, è anche facile che un ingranaggio del genere si blocchi (a causa dell'interferenza dell'ingranaggio, non riesco a trovare l'immagine, per favore deciditi), quindi non può davvero girare. Ci sono anche molte soluzioni corrispondenti, e l'ingranaggio del cambio è quello più comunemente usato (in parole povere serve per allontanare l'utensile durante il taglio), e ci sono anche ingranaggi elicoidali, ingranaggi cicloidali, ecc. Poi c'è il pancicloide ingranaggio.
Il punto di vista di un altro netizen: tutti sembrano credere troppo nei libri. Non so quante persone abbiano studiato a fondo gli ingranaggi al lavoro. Nella lezione sui principi della meccanica, non c'è una causa principale per gli ingranaggi cilindrici ad evolvente con più di 17 denti. La derivazione del taglio si basa sul fatto che il raccordo superiore R della faccia di spoglia dell'utensile a cremagliera per la lavorazione degli ingranaggi è 0, ma in realtà, come possono gli utensili nella produzione industriale non avere l'angolo R? (Senza il trattamento termico dell'utensile ad angolo R, la concentrazione dello stress della parte affilata è facile da rompere ed è facile da indossare o rompere durante l'uso) e anche se l'utensile non ha un sottosquadro dell'angolo R, il numero massimo di denti potrebbe non essere 17 denti, quindi 17 denti vengono utilizzati come condizione di sottosquadro. In effetti, è aperto al dibattito!
Si può vedere dalla figura che quando l'ingranaggio viene lavorato con un utensile con un angolo R di 0 nella parte superiore della faccia di taglio, la curva di transizione dal 15° al 18° dente non cambia in modo significativo, allora perché si dice che il 17° dente inizia con un dente dritto ad evolvente? E il numero di denti che tagliano?
La curva equidistante dell'epicicloide esteso viola nella parte della radice dell'immagine sopra è il profilo del dente dopo il taglio della radice. Fino a che punto la parte della radice di un ingranaggio sarà tagliata per influenzarne l'uso? Ciò è determinato dal movimento relativo della sommità del dente dell'altro ingranaggio e dalla riserva di forza della radice del dente dell'ingranaggio. Se la parte superiore del dente dell'ingranaggio di accoppiamento non ingrana con la parte sottosquadro, i due ingranaggi possono ruotare normalmente il profilo del dente ad evolvente di solito non è coniugato nel caso di un disegno non specifico, cioè per interferire).
Da questa immagine si può vedere che la linea di ingranamento dei due ingranaggi ha appena cancellato il cerchio di diametro massimo opposto alla curva di transizione dei due ingranaggi (Nota: la parte viola è il profilo del dente ad evolvente, la parte gialla è il sottosquadro parte, la linea di ingranamento È impossibile entrare sotto il cerchio di base, perché non c'è evolvente sotto il cerchio di base, e i punti di ingranamento dei due ingranaggi in qualsiasi posizione sono tutti su questa linea), cioè i due ingranaggi possono solo mesh normalmente, ovviamente questo Non è consentito in ingegneria, la lunghezza della linea di mesh è 142,2, questo valore/sezione base=grado di coincidenza.
Altri hanno detto: prima di tutto, l'impostazione di questa domanda è sbagliata. Ingranaggi con meno di 17 denti non pregiudicano l'uso (la descrizione di questo punto nella prima risposta è errata, e le tre condizioni per il corretto ingranamento degli ingranaggi non hanno nulla a che fare con il numero di denti), ma 17 denti in un certo In alcuni casi specifici, sarà scomodo elaborare, qui è più per integrare alcune conoscenze sugli ingranaggi.
Consentitemi di parlare prima dell'evolvente, l'evolvente è il tipo più utilizzato di profilo del dente dell'ingranaggio. Allora perché un evolvente? Qual è la differenza tra questa linea e la linea retta e l'arco? Come mostrato nella figura sotto, è un evolvente (qui c'è solo mezzo dente evolvente).
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Per dirla in una parola, l'evolvente è assumere una retta e un punto fisso su di essa, quando la retta rotola lungo un cerchio, la traiettoria del punto fisso. I suoi vantaggi sono evidenti quando due evolventi si ingranano l'una con l'altra, come mostrato nella figura seguente.
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Quando le due ruote ruotano, la direzione agente della forza nel punto di contatto (come M , M' ) è sempre sulla stessa retta, e questa retta è mantenuta perpendicolare alle due superfici di contatto a forma di evolvente (piani tangenti ). A causa della verticalità, non ci saranno "scivolamento" e "attrito" tra di loro, il che riduce oggettivamente la forza di attrito della maglia dell'ingranaggio, che può non solo migliorare l'efficienza, ma anche prolungare la durata dell'ingranaggio.
Naturalmente, poiché la forma più utilizzata del profilo del dente - evolvente, non è la nostra unica scelta.
Oltre a "sottoquotare", come ingegneri, non solo dobbiamo considerare se è fattibile a livello teorico e se l'effetto è buono, ma soprattutto, dobbiamo trovare un modo per far emergere le cose teoriche, il che implica la selezione del materiale , produzione, precisione, test, ecc. E così via.
I metodi di lavorazione comunemente usati per gli ingranaggi sono generalmente suddivisi in metodo di formatura e metodo di formatura a ventaglio. Il metodo di formatura consiste nel ritagliare direttamente la forma del dente fabbricando uno strumento corrispondente alla forma dello spazio tra i denti. Ciò include generalmente frese, mole a farfalla, ecc.; Il metodo Fan Cheng confronta Complicato, puoi capire che due ingranaggi si stanno ingranando, uno dei quali è molto duro (coltello) e l'altro è ancora in uno stato grezzo. Il processo di meshing si sta gradualmente spostando da una lunga distanza a uno stato di meshing normale. In questo processo vengono prodotti nuovi ingranaggi mediante taglio medio. Se sei interessato, puoi trovare i "Principi di Meccanica" per imparare in dettaglio.
Il metodo Fancheng è ampiamente utilizzato, ma quando il numero di denti dell'ingranaggio è piccolo, il punto di intersezione della linea dell'addendum dell'utensile e la linea di ingranamento supereranno il punto limite di ingranamento dell'ingranaggio tagliato e la radice dell'ingranaggio da elaborare sarà finito Taglio, perché la parte sottosquadro supera il punto limite di ingranamento, non pregiudica il normale ingranamento degli ingranaggi, ma lo svantaggio è che indebolisce la resistenza dei denti. Quando tali ingranaggi vengono utilizzati in occasioni pesanti come i cambi, è facile rompere i denti degli ingranaggi. L'immagine mostra il modello dell'ingranaggio 2-matrice 8-dentata dopo la normale lavorazione (con sottosquadro).
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E 17 è il numero limite di denti calcolato secondo lo standard degli ingranaggi del nostro paese. L'ingranaggio con il numero di denti inferiore a 17 apparirà "fenomeno di undercutting" quando viene normalmente elaborato con il metodo Fancheng. A questo punto, il metodo di elaborazione deve essere regolato, come lo spostamento, come mostrato nella figura 2-matrice 8-ingranaggio del dente lavorato per l'indicizzazione (piccolo sottosquadro).
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Naturalmente, molti dei contenuti qui descritti non sono esaustivi. Ci sono molte altre parti interessanti nella macchina e ci sono più problemi nella produzione di queste parti nel progetto. I fan dell'oro interessati potrebbero voler prestare maggiore attenzione.
Conclusione: i 17 denti derivano dal metodo di lavorazione e dipende anche dal metodo di lavorazione. Se il metodo di lavorazione dell'ingranaggio viene sostituito o migliorato, come il metodo di formatura e l'elaborazione dello spostamento (qui si riferisce specificamente all'ingranaggio cilindrico), il fenomeno del sottosquadro non si verificherà e non ci sono problemi con il numero limite di 17 denti.
Inoltre, da questa domanda e dalla sua risposta, possiamo vedere una caratteristica della disciplina meccanica: un alto grado di integrazione tra teoria e pratica.
Il punto di vista di Netizen: prima di tutto, non è corretto affermare che un ingranaggio con meno di 17 denti non può ruotare. Introduciamo brevemente come viene il numero di 17 denti.
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Un ingranaggio si riferisce a un elemento meccanico con ingranaggi sul cerchione che ingrana continuamente per trasmettere movimento e potenza. Il profilo del dente dell'ingranaggio ha una forma ad evolvente, una forma ad arco, ecc., e l'ingranaggio ad evolvente è ampiamente utilizzato.
Gli ingranaggi ad evolvente sono divisi in ingranaggi cilindrici/ingranaggi cilindrici elicoidali, ecc. Per gli ingranaggi cilindrici standard, il coefficiente di altezza dell'addendum è 1, il coefficiente di altezza del dedendum è 1,25 e l'angolo di pressione è di 20 gradi. Il metodo di formatura a ventaglio viene generalmente utilizzato nella lavorazione degli ingranaggi, ovvero il movimento dell'utensile e dell'ingranaggio grezzo durante la lavorazione è come una coppia di ingranaggi che si ingranano l'uno con l'altro. Per la lavorazione standard degli ingranaggi, se il numero di denti è inferiore a un certo valore, verrà scavata parte del profilo dell'evolvente alla radice del grezzo del dente, che si chiama sottosquadra, come mostrato nella figura in basso a sinistra, la sottosquadro sarà seriamente influenzare la forza e la trasmissione dell'ingranaggio La stazionarietà, il valore minimo senza sottoquotazione è 2*1/sin(20)^2 (1 è il coefficiente di altezza dell'addendum, 20 è l'angolo di pressione).
I 17 denti qui sono per ingranaggi cilindrici standard. Abbiamo molti modi per evitare la sottoquotazione, come lo spostamento dell'ingranaggio, ovvero l'utensile è lontano o vicino al centro di rotazione del pezzo grezzo della ruota. Qui, per evitare il sottosquadro, dobbiamo scegliere Lontano dal centro di rotazione del contorno, come mostrato nella figura in basso a destra, la linea di contorno ad evolvente completa esce di nuovo?
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Dopo che l'ingranaggio è stato spostato, l'ingranaggio può ruotare di nuovo senza essere influenzato e anche l'ingranaggio con 5 denti può ruotare attraverso lo spostamento corretto.
Infatti, gli ingranaggi elicoidali possono anche evitare la sottosquadro dell'ingranaggio o ridurre il valore minimo del dente perché si verifichi la sottosquadro.
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Il numero 17 è calcolato. Ciò non significa che un piccolo numero di 17 ingranaggi non possa ruotare, ma se ci sono meno di 17 denti, è facile tagliare una parte della radice dell'ingranaggio con la linea distanziata lavorata durante la lavorazione dell'ingranaggio, cioè sottosquadro, con conseguente nella forza dell'ingranaggio indebolita. Per quanto riguarda come calcolare, è interamente un problema matematico. Facendo riferimento alla formula precedente, l'angolo di impasto è di =20 gradi e il numero minimo di denti senza sottosquadra è 17.
Il punto di vista di Netizen: se il numero di denti dell'ingranaggio può essere inferiore a 17 è una questione che vale la pena considerare. Per gli ingranaggi standard, il numero di denti non può davvero essere inferiore a 17, perché? Perché quando il numero di denti è inferiore a 17, l'ingranaggio sarà inferiore.
Il cosiddetto sottosquadro significa che in determinate condizioni, in determinate condizioni, la parte superiore del dente dell'utensile taglia troppo nella radice del dente dell'ingranaggio e taglia una parte del profilo del dente ad evolvente della radice del dente.
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Ventaglio Chengfa e Sottosquadro
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Ventilatore Chengfa
Il metodo Fancheng (o chiamato metodo di generazione) è un metodo di lavorazione degli ingranaggi utilizzando il principio dell'inviluppo in geometria. Dati il profilo del dente ad evolvente dei due ingranaggi e la velocità angolare w1 della ruota motrice, si può ricavare la velocità angolare w2 della ruota condotta attraverso l'ingranamento dei due profili del dente, e i12=w1/ w2=valore fisso. Poiché nell'ingranamento di due profili del dente, i due cerchi primitivi eseguono un puro rotolamento e durante il processo di puro rotolamento del cerchio primitivo 1 sul cerchio primitivo 2, il profilo del dente dell'ingranaggio 1 occuperà una serie di posizioni relative rispetto all'ingranaggio 2, e la serie di posizioni relative L'inviluppo è il profilo dei denti dell'ingranaggio 2, cioè quando le due circonferenze primitive sono in puro rotolamento, i due profili dei denti ad evolvente possono essere considerati come inviluppi reciproci.
Sottoquotazione
Motivi per sottotaglio: quando il punto di intersezione della linea dell'addendum dell'utensile e della linea di ingranamento supera il punto limite di ingranamento N1 e l'utensile continua a spostarsi dalla posizione II, viene tagliata una parte del profilo del dente ad evolvente che è stato tagliato alla radice spento.
Conseguenze della sottoquotazione: gli ingranaggi con una grave sottoquotazione indeboliranno la resistenza alla flessione dei denti degli ingranaggi da un lato; d'altra parte, ridurrà l'adattamento della trasmissione ad ingranaggi, che è molto sfavorevole alla trasmissione. Motivi per sottotaglio: quando il punto di intersezione della linea dell'addendum dell'utensile e della linea di ingranamento supera il punto limite di ingranamento N1 e l'utensile continua a spostarsi dalla posizione II, viene tagliata una parte del profilo del dente ad evolvente che è stato tagliato alla radice spento.
Per ingranaggi non standard, vanno bene meno di 17 denti.
