Rack va pinion drayverini qanday o'lchash mumkin: kuch, modul va pinion tishlari

Chelik spiral tishli tokchalar, modullar M1 dan M4 gacha

Maqsadli kalit so'z:raf va pinion kuchini hisoblash

Ikkilamchi:tishli tokcha modulini tanlash, tirgak va pinion o‘lchamlari, tangensial quvvat tirgak pinioni

Meta tavsifi:Haqiqiy formulalar va modullar bo'yicha e'lon qilingan kuch reytinglari bilan tirgak va pinion o'lchamlari bilan ishlang. Xavfsizlik omillari, tishli tishlarni hisoblash bo'yicha ko'rsatmalar va ishlab chiqilgan misolni o'z ichiga oladi.

Biz ko'rgan eng keng tarqalgan o'lchamdagi xato bu matematik xato emas. Bu ishqalanish va tezlanish shartlarini o'tkazib yuboradi va faqat o'lik og'irlik bo'yicha tokchani o'lchaydi.

2000 kg gantry uchun 2000 kg uchun mo'ljallangan raf kerak emas. Gorizontal ravishda bu og'irlikni deyarli ushlab turishi shart emas - chiziqli qo'llanmalar buni qiladi. Rak etkazib berishi kerak bo'lgan narsa ishqalanish va massani tezlashtirish uchun kuchdir va tez o'qda tezlashtirish atamasi boshqa hamma narsada ustunlik qiladi.

Bu erda muhim raqamlar bilan to'liq hisob-kitob.

Kuch tenglamasi

Gorizontal raf va pinion o'qidagi besleme kuchi uchta narsaning yig'indisidir:

F_N = M · g · µ + M · a + F

Bu erda M - kg dagi ko'chirilgan massa, g - 9,81 m/s², µ - ishqalanish koeffitsienti, a - m/s² tezlashuv va F har qanday tashqi jarayon kuchi - kesish yukini, surish operatsiyasini, mashina yashash uchun nima qilsa ham, qoplaydi.

Xuddi shu munosabat ko'pincha F₁=m × g × µ + m × yoziladi.

Ishqalanish koeffitsienti - bu taxminlar noto'g'ri bo'lgan joyda. Umumiy{1}}maqsadga oid yoʻriqnomada koʻpincha 0,1 yoki 0,15 kotirovka qilinadi, lekin aylanma sharning chiziqli qoʻllanmalarida ishlaydigan dastgoh oʻqi bu qiymatga yaqinroqdir.0.01- kattalik tartibi pastroq, chunki bu qoʻllanmalar juda samarali. Chiziqli{3}}yo‘naltiruvchi o‘qda 0,15 dan foydalanish butun poezdning o‘lchamini oshiradi.

Keyin kuchni pinion momentiga aylantiring:

T_N = (F_N · d) / 2000(moment Nm, kuch N, qadam diametri d mm)

Va pinion pitch diametri oddiyd = m · z- modul bilan tishlar soni.

Boshqa yo'l bilan qayta tartibga solingan, mavjud momentdan tangensial kuchFt=2T / (m · z).

Maqsadli chiziqli tezlik uchun pinion tezligi:

N = (V · 19100) / d(aylanma daqiqa, V m/s va d mm bilan)

Yoki m/min da ishlayotgan, chiziqli tezlik=p × modul × tishlar × rpm ÷ 1000. Ishlagan: modul 3, 20 tishli pinion, 300 rpm → p × 3 × 20 × 300 ÷ 1000=56.5 m/min.

Xavfsizlik omillari - va vertikal o'q tutqichi

Dizayn momenti - bu xavfsizlik koeffitsientiga ko'paytirilgan hisoblangan moment. Standart amaliyot:

Shakl 1. Xavfsizlik omili va operatsion yuk koeffitsienti hisoblangan besleme kuchiga ko'paytiriladi.

Vertikal ko'rsatkichning yuqori bo'lishi o'z-o'zidan konservatizm emas. Vertikal o'qda raf doimiy ravishda to'liq statik og'irlikni ko'taradi, tortishish bir yo'nalishda yordam beradi va boshqa yo'nalishda qarama-qarshi bo'ladi va haydovchining xatosi yukning o'z og'irligi ostida tushishini anglatadi. Kichkina o'lchamning oqibatlari boshqa toifaga kiradi.

Buning ustiga operatsion yuk omili qatlamlari:

1,25 dan 2,0 gacha bo'lgan xizmat ko'rsatish omillari odatda zarba yuklash xususiyatlariga qarab qo'llaniladi.

Bu stack. Og'ir zarba yuki bo'lgan vertikal o'q, hisoblangan kuchga nisbatan 3 × 1,75 ≈ 5,25 birlashtirilgan omilga ega. Bu - to'ldirmaydi, tishli tishlarga siklik zarba yuklanishi charchoq muammosidir va charchoq sizning o'rtacha yukingizga ahamiyat bermaydi.

Modul bo'yicha nashr etilgan kuch quvvati

Dizayn kuchiga ega bo'lganingizdan so'ng, uni nominal quvvat bilan solishtiring. Modul va raf turi bo'yicha vakillik ruxsat etilgan tangensial kuch:

Shakl 2. Modul va issiqlik bilan ishlov berish bo'yicha ruxsat etilgan tangensial kuch. Issiqlik bilan ishlov berish modul hajmidan ustundir.

(kN qiymatlari 1 lbf=4.44822 N. ga e'lon qilingan funt ko'rsatkichlarining birlik konversiyasidir.)

Ikki narsa e'tiborga loyiqdir.

Birinchidan, manba sahifasida bu baholar ortidagi yuz kengligi ko‘rsatilmagan va yuz kengligi tish kuchining birinchi-tartib o‘zgaruvchisidir. Jadvalni jarayonlar va modullar bo'yicha qiyosiy qo'llanma sifatida ko'rib chiqing, so'ngra siz sotib olayotgan aniq kesma uchun nominal kuchni tasdiqlang.

Ikkinchidan, har bir qatorga qarang. Qattiqlashtirilgan{1}}va{2}}tuproq moduli 4 rafi 13 000 funt yuk ko'taradi; yumshoq modulli 4 rack 1800 funt yukni ko'taradi. Xuddi shu geometriya, har bir metrga bir xil tishlar soni, sig'imi yetti marta. Issiqlik bilan ishlov berish va tugatish yuk ko'rsatkichini ikkita modul o'lchamiga qaraganda ko'proq o'zgartiradi.

Bu ish stoli ustiga qo'yish kerak bo'lgan nuqtani tushuntiradi:

"5-sifatdagi 2-rack moduli 8-sifatdagi 3-modulga qaraganda yuqori tangensial kuchni uzatishi mumkin!"

Pinion tishlari soni

Taxminan 20 tishdan iborat tishli tishli tishli tizimning orqa zarbasiga qarshi tangensial kuch uchun matematik optimalga yaqin. Kattaroq pinion ko'proq teskari zarba beradi; kichikroq pinion kamroq momentni uzatadi va tezroq eskiradi.

Savdo{0}}shunday davom etadi. Kamroq tishlar qadam diametrining kichikroqligini bildiradi, ya'ni kuch birligi uchun ko'proq momentni bildiradi - kuch quvvati uchun yaxshi va o'lchamlari uchun yaxshi, chunki har bir motor aylanishi kamroq masofani bosib o'tadi. Ammo kamroq tishlar bir vaqtning o'zida to'rning kamroqligini, har bir tish uchun yuqori kontakt stressini va 20 graduslik bosim burchagida taxminan 17 tishdan pastroq kesish xavfini anglatadi.

Ko'proq tishlar silliq yugurish va pastroq tish stressini beradi, lekin dvigatel aylanishining chiziqli o'lchamlari pasayadi va haydovchining har qanday burchak xatosi kattaroq chiziqli xatoga aylanadi.

Yigirma tish - bu o'rtaga tushadigan kelishuv. Qasddan og'ish: moment-cheklangan bo'lsa, kamroq, agar tezlik kerak bo'lsa va zaxira moment bo'lsa, ko'proq.

Sizga kerak bo'lishi mumkin tish geometriyasi

Malumot tenglamalaridan standart evolyut tish geometriyasi:

Bosim burchagi deyarli barcha yangi dizaynlar uchun 20 daraja. 14,5 darajali profil tarixan keng tarqalgan va hali ham eski mashinalarni almashtirish uchun ishlab chiqariladi, shuning uchun ikkalasi ham mavjud bo'lib qoladi. Agar siz yangi dizayn qilsangiz, 20 darajadan foydalaning. Mavjud mashinada bitta tish profilini almashtirmoqchi bo'lsangiz, buyurtma berishdan oldin o'lchab qo'ying - aralashtirish bosimi burchaklari nuqta bilan aloqa qiladi va tez yo'q qilinadi.

Ishlagan misol

Mashina asboblari o'qi uchigacha ishlagan:

Mashina asboblari o'qi, gorizontal

m=2,500 kg, µ=0.01, v=60 m/min

0,5 s dan ortiq tezlashuv 2 m/s²

K_A = 1, S_B = 1

Vites qutisi: nominal 3000 rpm, nominal 180 Nm, nisbati 10

Dvigatel: 3000 rpm nominal, 20 Nm nominal

Ishqalanish kuchi: 2500 × 9,81 × 0.01=245 N

Tezlanish kuchi: 2500 × 2=5 000 N

Umumiy besleme kuchi: taxminan 5245 N

Tezlanish muddati ishqalanish muddatidan yigirma marta. Tez harakatlanadigan har qanday mashinada rack kuchi aynan shu erdan kelib chiqadi - va odamlar statik yukda o'lchamlarini unutib qo'yishadi.

Tekshirish uchun tekshirish shartlari quyidagilardir: F_MAX F_S dan katta yoki unga teng, T_G T_S dan katta yoki unga teng, T_M T₂ dan katta yoki unga teng, N_G N₁ dan katta yoki unga teng, N_M N₂ dan katta yoki unga teng. Barcha besh, faqat kuch emas.

O'lchamlarni tekshirish ro'yxati

Ko'chirilgan massa, shu jumladan ish qismini maksimal darajada

Maqsadli tezlik va tezlashuv - tezlashuvni to'g'ri oladi, u ustunlik qiladi

Ishqalanish koeffitsienti haqiqiy qo'llanma turiga mos keladi (chiziqli qo'llanmalar uchun 0,01, 0,15 emas)

Har qanday jarayon kuchi

Besleme kuchi → siz tanlagan modul va tishlar sonidagi pinion momenti

S_B (2 gorizontal, 3 vertikal) va K_A (1,0 / 1,25 / 1,75) ni qo'llang

Raf turi - uchun nominal kuch bilan solishtiring va yuz kengligini tasdiqlang

Vites qutisi va motor chegaralariga nisbatan pinion tezligini tekshiring

TSS

Yuqori sifatli rafni tanlasam, kichikroq moduldan foydalanishim mumkinmi?

Ko'pincha ha. Nashr etilgan quvvat jadvallari qattiqlashtirilgan{1}}va{2}}yer osti rafining ikki modul o‘lchami kattaroq yumshoq rafdan ustunligini ko‘rsatadi. Ikkala variant uchun ham aniq baholangan raqamlar bilan tekshiring.

Yuz kengligi imkoniyatlarga qanday ta'sir qiladi?

To'g'ridan-to'g'ri - tish ildizining egilish kuchlanishi yuz kengligiga teskari proportsionaldir. Nashr etilgan kuch jadvallari har doim ma'lum bir yuz kengligini qabul qiladi, shuning uchun etkazib beruvchilar o'rtasidagi raqamlarni solishtirishdan oldin buni tasdiqlang.

Qanday ishqalanish koeffitsientidan foydalanishim kerak?

Qo'llanma tizimini moslashtiring. Aylanma sharning chiziqli qo'llanmalari 0,01 atrofida bo'ladi, bu yuqoridagi dastgoh misolida qo'llaniladi. Toʻgʻridan-toʻgʻri toʻgʻridan-toʻgʻri yoʻlaklar yoki qattiqlashtirilgan tekis yoʻllar - 0.1 0,15 hududdan ancha baland.

Xavfsizlik omili zarba yuklarini qoplaydimi?

O'z-o'zidan emas. Xavfsizlik koeffitsienti S_B va K_A operatsion koeffitsienti alohida multiplikatorlar va ikkalasi ham amal qiladi. Vertikal o'qda kuchli zarba taxminan 5 × gacha.

Nima uchun tezlik formulasida 19,100?

Bu birlik{0}}konvertatsiya konstantasi daqiqada 60 soniya va p munosabatini bitta raqamga aylantirib, V ni m/s va d ni mm ga qo‘yish va aylanish tezligini olish mumkin.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology 1 dan 10 gacha modullarda tekis va spiral, yumshoq va qotib qolgan-va-tuproqli tishli tokchalar va mos pinionlarni ishlab chiqaradi. Massa, tezlik, tezlanish va orientatsiyani yuboring va biz siz bilan o'lchamlarni o'tkazamiz.