Vaihteistotyypit: Vaihteet: Luokitukset, sovellukset ja vinkit

Hammaspyörät ovat keskeisessä asemassa voiman ja liikkeen siirtämisessä eri koneissa. Ne toimivat hampaiden lomittumisen avulla, mikä takaa tarkan liikkeen ja kuorman hallinnan. Tässä oppaassa syvennytään hammaspyörien monimutkaiseen maailmaan ja tutustutaan niiden tyyppeihin, toimintoihin ja teknisiin eritelmiin.

Sisällysluettelo

Mikä on vaihde?

Hammaspyörä on mekaaninen osa. Se muodostuu hammasrattaista tai hammaspyöristä, joissa on hampaita. Ne sopivat välittämään pyörimistä ja vääntömomenttia akselilta toiselle. Tämä tarkka kytkeytyminen estää kompromisseja. Ne voivat aiheuttaa epäjohdonmukaista nopeutta ja tehoa. Hammaspyörät ovat kriittisiä komponentteja monilla aloilla. Näitä ovat autoteollisuus, koneet, ilmailu- ja avaruusala sekä robotiikka. Hammaspyöriä käytetään nopeuden säätöön ja tehon siirtoon.

Vaihteistoalalla ei ole standardia. Silti vaihteet luokitellaan hammaspyörien hampaiden ja pyörimissuunnan perusteella. Tämä havainnollistaa, miten eri hammaspyörätyypeistä ja erityiskäytöstä keskustellaan. Sitä käytetään monissa erilaisissa mekaanisissa järjestelmissä. Näin havainnollistetaan, miten hammaspyörät suunnitellaan monimutkaisia kokoonpanoja varten.

Tärkeitä hammaspyöräterminologioita

Vaihteiden termit
Vaihteiden termit

Perusvaihteiden parametrit

Vaihteilla on parametrit. Ne ovat hammaspyörien teknisiä ominaisuuksia. Teollisuuden insinöörit vaativat näitä parametreja. Kaikkia näitä parametreja sovelletaan vaihteen eri osiin. Ne määrittävät vaihteen toiminnan ja suorituskyvyn.

Hampaiden lukumäärä: Hampaat ovat teräväreunaisia, ja ne ympäröivät hammaspyörän kokonaan. Hampaiden lukumäärän on oltava kokonaisluku, mikä voi vaikuttaa hammaspyörän välityssuhteeseen, joka on tärkeä osa hammaspyörän suorituskykyä. Useampi hammas tekee liikkeestä tasaisemman, mutta vaatii tarkkaa valmistusta.

Koko syvyys: Koko syvyys mitataan hampaan yläreunasta sen alimpaan kohtaan. Näin varmistetaan, että kyseinen hammaspyörä pystyy kantamaan aiotun kuorman. Se mahdollistaa myös vaihteen asianmukaisen toiminnan mekaanisessa järjestelmässä.

Kriittiset ympyrät ja halkaisijat

Pitch Circle: Pitch Circle on kuvitteellinen ympyrä, joka osoittaa vaihteen koon. Se on elintärkeä hammaspyörien kytkennässä. Niiden jakopiirien on vastattava hyvin toisiaan käytön aikana…. Jakoympyrä jakaa hampaan addendumiin ja dedendumiin.

Juuriympyrä:Juuriympyrää kutsutaan joskus sisähalkaisijaksi. Se merkitsee hampaan pohjaa tai tarkemmin sanottuna sen korkeutta. Tätä korkeutta käytetään hampaan syvyyttä ja lujuutta koskevissa laskelmissa.

Outside Circle: Ulkomittojen osalta ulkokehä osoittaa halkaisijan, josta merkintä alkaa ja josta hampaan päät alkavat ylhäältä alaspäin. Kokonaiskoko ja järjestelmän hammaspyörien keskinäinen vaihdettavuus riippuvat siitä.

Kentän halkaisija: Korkeuden halkaisija määritellään korkeusympyrän halkaisijana. Kahden hammaspyörän välisen etäisyyden arvioiminen on siis ratkaisevan tärkeää. Se estää keskeytykset, joita tapahtuu, kun tätä prosessia ei hallita hyvin….

Pitch ja moduuli

B Se mittaa kahden vierekkäisen hampaan välisen etäisyyden jakoympyrässä. Se on olennaisen tärkeää asemoinnin ja vuorovaikutuksen ymmärtämiseksi.

Moduuli: Se on suhde, joka saadaan jakamalla jakopiirien halkaisija π:llä (pi). Hammaspyöräanalyysissä sitä käytetään usein yksinkertaistamaan hammaspyörän koon ja välysten laskentaa.

Diametrial Pitch: Vaihteen hampaiden lukumäärä jaettuna jakopiirin halkaisijalla. Vaihteet, joilla on sama halkaisijakoko, tarttuvat hyvin toisiinsa. Tämän vuoksi se on tärkeä parametri vaihteiden yhteensopivuuden kannalta.

Ympyrän muotoinen paksuus: Mittaus, joka määrittää, kuinka paksu hammas on yksittäisesti katsottuna sen kehältä. Näillä mittauksilla varmistetaan, että hammaspyörät kestävät niiden toiminnan aikana kohdistuvat voimat.

Kulmat ja pisteet

Painekulma: Kulma, joka muodostuu hampaan kosketuspisteen yhteisen normaalin ja jakoympyrän yhteisen tangentin välisestä kulmasta. Tämä vaikuttaa voimansiirtoon sekä vaihteen toiminnan tasaisuuteen.

Pitch Point: Kohta, jossa kahden toisiinsa kytkeytyvän hammaspyörän kosketuspisteet sijaitsevat niiden jakopiireillä. Tarkka hammaspyörien kohdistus riippuu tästä pisteestä; siksi se on tasainen.

Kentän pinta: Hammaspyörän tiedetään korvaavan kuvitteellisen vierintäpinnan. Tämä auttaa meitä ymmärtämään hammaspyörien liikettä niiden vuorovaikutuksessa.

Addendum, Dedendum ja Depths.

Addendum & Dedendum: Säteittäinen etäisyys ulottuu lisäyksestä hampaan tyvestä. Se varmistaa hammaspyörän kunnollisen kosketuksen kuormituksen aikana.

Addendum Circle & Dedendum Circle:

Base Circle: Siitä johdetaan epäkeskohampaan profiilit. Tämä määrittää 13-hammasrakenteen muodon ja lujuuden.

Kokonaissyvyys & Työsyvyys: Säteittäinen ero on addendum- ja dedendum-ympyröiden välillä. Työsyvyys varmistaa hammaspyörien sopivuuden lisäysympyrästä välyksen ympyrään.

Hampaan paksuus ja hammasväli: Tämä on hampaan leveys hammasympyrässä. Nämä lukemat auttavat määrittämään hampaiden etäisyyksiä ja niiden vuorovaikutusta hammaspyöräjärjestelmän kanssa.

Vaihteiden luokittelu

Vaihteiden luokittelu
Vaihteiden luokittelu

Hammaspyörätyypit hampaan muodon perusteella

Hampaan muodon mukaan hammaspyöriä on kolme päätyyppiä: epäkeskopyörä, sykloidinen ja trokoidinen hammaspyörä. Evolventtivaihteet tunnetaan kaarevista profiileista, jotka takaavat tasaisen voimansiirron. Sykloidivaihteilla on kaareva muoto. Tämä muoto tekee niistä tehokkaampia joissakin tapauksissa kuin toisissa. Trokoidivaihteissa on ainutlaatuiset hampaat. Niiden ansiosta vaihteet toimivat hyvin tietyissä olosuhteissa.

Akselien kokoonpanoon perustuvat hammaspyörätyypit

Vaihteet voidaan luokitella myös niiden akselikonfiguraation perusteella. Rinnakkaisakseliset vaihteet on sijoitettu samansuuntaisiin akseleihin, jotka ovat samassa tasossa. Niillä on korkea hyötysuhde liikkeensiirrossa, aivan kuten kierukkavaihteilla ja hammastangoilla. Akselihammaspyörät kohtaavat pisteessä. Esimerkkinä tästä on viistopyörä. Tämän tyyppiset hammaspyörät kohtaavat tasossa. Sen hyötysuhde on korkea. Sen sijaan matopyörän akselit eivät kohtaa toisiaan eivätkä kulje yhdensuuntaisesti. Tämä aiheuttaa alhaisen hyötysuhteen.

Erilaiset vaihteet

Vaihteisto on ratkaisevan tärkeä jokaisessa koneessa. Se siirtää pyörimistä ja voimaa osien välillä. Niitä on monenlaisia. Ne täyttävät monia mekaanisia tarpeita eri teollisuudenaloilla. Insinöörien on tunnettava kunkin hammaspyörätyypin ominaisuudet ja rakenne. He käyttävät tätä tietoa valitessaan tarpeisiinsa parhaiten soveltuvat vaihteet.

Spuristusvaihde: Spuristusvaihteet ovat yksinkertaisia. Niiden hampaat ovat yhdensuuntaiset niiden pyörimisakselin kanssa. Tämä tarkoittaa, että ne voivat kytkeytyä vain sellaisten muiden hammaspyörien kanssa, joiden akselit ovat samansuuntaiset. Tällaista hammaspyörää käytetään laajalti, koska se on yksinkertainen, halpa ja helppo huoltaa. Valimokäytäntöä on siis käytettävä kohtalaisen nopeissa sovelluksissa, kuten myllyjen käyttökoneissa ja nostolaitteissa.

raidevaihde
raidevaihde

Helical Gear: Helical gears: Kierteisissä hammaspyörissä hampaat on leikattu kulmassa akseliin nähden. Ne ovat hiljaisempia ja värähtelevät vähemmän kuin hammaspyörät. Nämä vaihteet soveltuvat parhaiten suurnopeussovelluksiin. Ne pystyvät myös kantamaan enemmän kuormaa, joten ne soveltuvat autojen vaihteistoihin ja raskaisiin koneisiin.

Kierukkavaihde
Kierukkavaihde

Kaksoiskierteinen hammaspyörä: Kaksoiskierteinen hammaspyörä koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta kierteisestä pinnasta, joiden välissä on rako; näin ollen aksiaalista työntövoimaa ei ole ja toiminta on tasaisempaa. Sitä suositellaan erityisesti nopeisiin, suurten välityssuhteiden sovelluksiin. Tätä tyyppiä käytetään myös iskujen ja tärinän vaimentamiseen.

Kaksoiskierteinen hammaspyörä
Kaksoiskierteinen hammaspyörä

Silmukkainen vaihde: Herringbone-vaihteet ovat kuin kaksoiskierteinen hammaspyörä. Niissä ei kuitenkaan ole tilaa kahden sivun välillä. Tämän vuoksi ne ovat ihanteellisia koville iskuille ja tärinälle. Niiden monimutkainen valmistusprosessi ja kustannukset estävät kuitenkin niiden laajamittaisen käytön.

Herringbone Gear
Herringbone Gear

Matovaihde: Matovaihteessa on mato ja matopyörä. Ne on tarkoitettu suorassa kulmassa toisiaan leikkaamattomille akseleille. Sillä on suuret alennussuhteet. Tällainen vaihteisto tunnetaan hiljaisesta toiminnasta. Niinpä se on paras hitaiden ja keskinopeiden tapauksiin, joissa on iskukuormia.

Worm Gear
Worm Gear

Kartiovaihde: Kulmavaihteet siirtävät voimaa jossakin kulmassa, esimerkiksi 90 asteen kulmassa, risteävien akselien välillä. Niitä käytetään yleisesti autojen tasauspyörästöissä, sähkötyökaluissa ja ohjausjärjestelmissä. Tämä johtuu siitä, että ne pystyvät käsittelemään tehokkaasti suuria vääntömomentteja.

Viistovaihde
Viistovaihde

Rack and Pinion: Tämä hammaspyörätyyppi muuntaa pyörimisen lineaariseksi liikkeeksi tai päinvastoin. Se on keskeinen ohjausjärjestelmissä, CNC-koneissa ja lineaaritoimilaitteissa. Hammaspyörät tarjoavat tarkan liikkeenohjauksen. Siksi monet käyttötarkoitukset edellyttävät tällaisilta tuotteilta tehokkuutta.

Hammastanko ja hammaspyörä
Hammastanko ja hammaspyörä

Planetaarivaihde: Planetaarivaihteissa on keskimmäinen aurinkopyörä, useita planeettapyörästöjä ja ulompi rengaspyörä. Ne antavat erittäin suuret alennussuhteet. Ne ovat myös riittävän kompakteja kestämään raskaita kuormia. Tämän vuoksi ne ovat suosittuja autoissa, roboteissa ja koneissa, jotka tarvitsevat tätä yhdistelmää.

Planeettavaihde
Planeettavaihde

Sisävarusteet: Sisävaihteita käytetään pääasiassa planeettavaihteissa ja akselikytkimissä. Tällaisissa vaihteissa on hampaat kartiossa tai sylinterissä, jolloin ne kääntyvät samalla tavalla. Tarvitaan erityisiä vaihteiden kohdistus- ja pyörimisohjausvaatimuksia.

Sisäinen vaihde
Sisäinen vaihde

Mekaanisten hammaspyörien toimintaperiaatteet

Vaihteiden verkottuminen ja liikkeensiirto

Hammaspyörät toimivat, kun niiden hammasrattaat kietoutuvat toisiinsa nopeuksien ja liikkeiden siirtämiseksi. Hammaspyörän hampaat lukkiutuvat toisen hammaspyörän hampaisiin. Näin ne pystyvät siirtämään pyörimistä. Näin syntyy mekaanista etua, kun vääntömomentti, nopeus ja pyörimissuunta muuttuvat. Tällä tavoin hammaspyörien liikkeensiirto tapahtuu tehokkaasti, pääasiassa kytkeytymisen ansiosta.

Vaihteen ja akselin välinen liitettävyys

Näin ollen hammaspyörät pyörivät akseleita pitkin, joihin ne on asennettu. Tämä tarkoittaa, että liikkeet voidaan siirtää hammaspyörältä toiselle akselia pitkin tapahtuvan hammaspyöräliikkeen avulla. Vaihteet sijoitetaan oikein akselin avulla. Akseli pitää hammaspyörät vakaina ja kohdistettuina, jotta ne toimivat oikein. Jos akseleita ei olisi, olisi todennäköistä, että hammaspyörät eivät säilyttäisi kokoonpanoaan tehokkaan liikkeen aikaansaamiseksi.

Ajovaihde vs. ajovaihde

Missä tahansa hammaspyöräsarjassa on kaksi päätyyppiä: vetävä ja vetävä hammaspyörä. Vetävä vaihde aiheuttaa liikkeen vetävään vaihteeseen pyörittämällä itseään. Liike syntyy siis vuorovaikutuksesta mekanismin muiden osien kanssa. Tämä johtuu siitä, että kun vetävä vaihde lähtee liikkeelle, sen pyöriminen vaikuttaa suoraan siihen, kuinka nopeasti tai hitaasti vetävä vaihde toimii. Näin varmistetaan tasainen toiminta.

Hammaspyörien valmistuksessa yleisesti käytetyt materiaalit.

Metallit ja metalliseokset

S45C

S45C-teräs kuuluu JISG4051-79 (94) -standardiin, joka tunnetaan Kiinassa nimellä 45-teräs, ja sillä on vastaavat nimitykset Japanissa (S45C) ja Taiwanissa (S45C). Se on korkealuokkainen hiiliteräs, jossa ei ole rakenteellisia vikoja. Sen mikrorakenne on tasainen koko massa-alueella. Sen kulutuskestävyys kasvaa sitä mukaa, kun sen sisältämä yli 0,4 prosentin hiilipitoisuus kasvaa. Tämä edellyttää kuitenkin asianmukaista lämpökäsittelyä sammutuksen aikana, jotta se ei johtaisi muodonmuutoksiin tai halkeiluun.

SUS304

Sitä kutsutaan myös nimellä 06Cr19Ni10 tai vain 304, ja se on esimerkki ruostumattomasta teräksestä. Sillä on erinomainen korroosionkestävyys ja mekaaniset ominaisuudet. Sitä on kuitenkin mahdollista kuumamuovata. Menetelmät, kuten taivutus ja leimaaminen, voidaan tehdä ilman sen kovettamista. Tämä teräs pysyy samana -196 °C:sta 800 °C:seen. Elintarvikelaatu 304:ssä on enemmän sääntöjä kromin, nikkelin ja raskasmetallien osalta.

40Cr

Kiinalainen vastine SCr440:lle (Japani), 5140:lle (Yhdysvallat) ja ISO 41Cr4:lle. Sitä käytetään koneenrakennuksessa. Tämä johtuu sen fysikaalisista ominaisuuksista karkaisun jälkeen. Toisaalta sen karkaisukyky on parempi kuin S45C-teräksen. Sitä voidaan käyttää hammaspyörissä, öljypumpun roottoreissa jne. Ne toimivat suurilla kuormituksilla ja keskinopeuksilla.

Muovimateriaalit

POM (polyoksimetyleeni)

Sitä kutsutaan ”superteräkseksi” sen poikkeuksellisten ominaisuuksien vuoksi. Sitä kutsutaan polyasetaaleiksi tai asetaalihartseiksi. POM toimii -40 °C:n ja +100 °C:n välillä. Sillä on hyvä kulutuskestävyys ja itsevoitelu. POM on parempi kuin monet muut tekniset muovit. Sen vetolujuus on esimerkiksi noin 70 Mpa. Sillä on myös vähäinen veden imeytyminen, hyvä mittapysyvyys ja kiiltävä ulkonäkö.

Nylon

Voiteluvapaa ominaisuus tekee nylonvaihteista suosittuja. Ne soveltuvat sovelluksiin, jotka edellyttävät alhaisempaa melutasoa. Ne toimivat myös kevyissä vaihteissa. Lisäksi sen ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät tästä polymeeristä sopivan erikoisvaihteisiin. Nämä ovat sovelluksia, joissa toiminnan aikainen melu on minimoitava.

Komposiittimateriaalit

Keramiikka

Piikarbidi ja muut kehittyneet keraamiset materiaalit ovat kovia ja kulutusta kestäviä. Niitä käytetään näiden ominaisuuksien vuoksi. Tällaiset materiaalit on pääasiassa tarkoitettu käytettäväksi ankarissa olosuhteissa. Vaikka ne ovat hauraita, ne toimivat hyvin ääriolosuhteissa.

Metallimatriisikomposiitit

Näissä komposiiteissa yhdistyvät metallien lujuus ja keramiikan kovuus ja korroosionkestävyys. Ne ovat ihanteellisia sovelluksiin, joissa tarvitaan metallin sitkeyttä. Niiden on myös tunnettava keramiikan ominaisuudet paremmin. Nämä ominaisuudet auttavat materiaaleja kestämään kovia käyttövaatimuksia.

Vaihteiden suunnitteluun ja valintaan liittyviä näkökohtia.

Talousarvio

Räätälöinnin hinta on aina ollut korkea vaihteiden valinnassa. Tuottajat tarvitsevat usein räätälöityjä vaihteita. Niiden on vastattava teknisiä piirustuksia ja suosituksia. Nämä tarpeet on sovitettava yhteen käytettävissä olevien budjettien kanssa.

Suunnittelu ja standardit

Hammaspyörillä on monia eritelmiä, standardeja ja toleransseja. Mikään yksittäinen lähestymistapa ei sovi kaikkiin tilanteisiin. Siksi yritysten olisi määriteltävä omat erityisstandardinsa. Tämä voi edellyttää muiden maiden, kuten Yhdysvaltojen tai Japanin, huomioon ottamista, jos paikalliset määräykset eivät ole riittäviä.

Tilan kokoonpano

Vaikka hammaspyörät ovat yleensä akselien keskellä, valmistustarpeet saattavat vaatia muuta. Tällaiset muutokset voivat tarkoittaa hampaiden muodon ja paksuuden muuttamista tai tiiviisti istuvien sisäisten hammaspyörien valitsemista.

Voimansiirtotarpeet

Hammaspyörät ovat välttämättömiä koneen osien välisen liikkeen ja vääntömomentin siirrossa. Jokaisella osalla on yksilölliset vaatimukset, joten valmistajat valitsevat sopivat vaihteet sen mukaan. He muuttavat vaihteiden tyyppiä ja rakennetta liikkeen ja vääntömomentin vaatimusten mukaan.

Palveluehdot

Vaihteen valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten paino, kitka, melu, tärinä ja rasitus. Lisäksi on olemassa ympäristötekijöitä, kuten lämpötila, puhtaus ja kosteus. Nämä tekijät otetaan huomioon, kun päätetään hammaspyörien materiaaleista, käsittelystä tai voitelusta.

Materiaalin valinta

Vaihteiden valinta riippuu siitä, miten hyvin ne kestävät erilaisia olosuhteita. Näitä ovat muun muassa äärimmäiset lämpötilat ja pöly. Joitakin materiaaleja ovat ruostumaton teräs (SUS304), hiiliteräs (S45C), nailon jne. Ne takaavat kestävyyden tietyissä olosuhteissa.

Vaihteen kokoonpanon yksityiskohdat

  • Moduuli ja hammasluku : Valitse halutun välityssuhteen ja käytettävissä olevan tilan mukaan,
  • Vaihteen koko: Valitse asennuspaikkojen tilavaatimusten perusteella,
  • Vääntömomenttivaatimukset:Järjestelmän kuormituksen vääntömomenttikyky on otettava huomioon ennen vaihteen valintaa,
  • Sisäisen reiän muoto: Paikannusta tai kiinnitystä varten valitse avaimenreikä. Muussa tapauksessa valitse pyöreä reikä asennus- tai liitäntätarpeiden perusteella.

Vaihteistotyyppien sovellukset

VarustetyyppiSovellukset
SpuristusvaihdeKellot, junat, lentokoneet, pyykinpesukoneet, voimalaitokset, elintarvikkeiden jalostus, autoteollisuus, metsäkoneet, pienet kuljettimet.
Kierteinen hammaspyöräAutoteollisuuden järjestelmät, kellot, kotitaloustyökalut, sementintuotanto, kaivostoiminta, merenkulkusovellukset, suuret kuljettimet.
Kaksoiskierteinen hammaspyöräKaivosteollisuus, meriteollisuus, raskaat koneet, höyryturbiinit
Herringbone GearRaskas teollisuus, alusten käyttövoimat
KartiovaihdePumput, junat, lentokoneet, voimalaitokset, sementintuotanto, kaivostoiminnot
Worm GearHissit, autoteollisuuden sovellukset, elintarvikekoneet
Rack GearPunnitusjärjestelmät, junat
HypoidivaihdeSementintuotanto, kaivostoiminta, vedenkäsittelyjärjestelmät

Vaihteiden edut ja haitat

Vaihteiden edut

  • Tehokas voimansiirto: Nämä mahdollistavat suuret nopeussuhteet pienessä tilassa mahdollisimman pienellä energianhukalla.
  • Tarkka nopeuden ja vääntömomentin säätö: Se mahdollistaa tarkan ohjauksen, joten sitä voidaan käyttää erilaisiin mekaanisiin tarpeisiin.
  • Monipuoliset sovellukset: Kunkin vaihteen kysynnän mukaan valittavissa on lukuisia eri tyyppejä ja kokoja.
  • Kompakti muotoilu: Tämä auttaa säästämään tilaa ja integroitumaan saumattomasti erilaisiin kokoonpanoihin.
  • Vähän huoltoa: Kestävyyden ja pitkän käyttöiän ansiosta tarvitaan vain yksinkertaista voitelua.
  • Kiinteä nopeussuhde: Liike ei-yhdensuuntaisten akselien välillä risteää täydellisesti, mikä takaa tasaisen suorituskyvyn.

Vaihteiden haitat

  • Monimutkaiset järjestelmät: Tällaisten järjestelmien tarkka asentaminen voi olla haastavaa, samoin kuin niiden ylläpito,
  • Melu ja tärinä: Se haittaa järjestelmän miellyttävää käyttöä,
  • Rajoitettu pitkän matkan toimintakyky: Ei pysty siirtämään liikettä pitkien etäisyyksien päähän,
  • Vaurioriski suuressa kuormituksessa: Pahin vahinko voi tapahtua, jos hammaspyörissä on virheitä,
  • Joustavuuden puute: Monissa tapauksissa toiminnan jäykkyys rajoittaa sen soveltamista erilaisissa tilanteissa,
  • Korkeat valmistuskustannukset: Tuotanto- ja kokoonpanoprosessit ovat taloudellisesti raskaita ostajille.

Mitä eroa on hammaspyörillä ja ketjupyörillä?

Hammaspyörät ja ketjupyörät pyörittävät kaikkea polkupyöristä koneisiin. Ne ovat tärkeä osa jokapäiväistä elämäämme. Ne mahdollistavat tasaisen voimansiirron ja ohjaavat siten tarkkaa liikettä. Sekä hammaspyörät että ketjupyörät käyttävät koneita. Niiden erilainen rakenne tekee niistä kuitenkin parempia eri toimintoihin, kuten ruuvimeisselistä ja jakoavaimesta.

Muoto ja suunnittelu

Hammaspyörillä on hampaat. Hampaat ovat epäsäännöllisen palapelin palasten muotoisia. Ne sopivat yhteen. Tämän ansiosta ne sopivat hyvin yhteen muiden hammaspyörien kanssa. Sitä vastoin ketjupyörissä hampaat on sijoitettu erilleen toisistaan, jotta ne tarttuvat kunnolla ketjuun tai hihnaan.

Voimansiirtomekanismi

Hammaspyörät mahdollistavat voimansiirron hammastustensa yhteenliittämisen, mikä johtaa jatkuvaan liikkeeseen. Ketjupyörät siirtävät energiaa tarttumalla ketjun lenkkeihin. Tämä on samanlaista kuin polkupyörän ketju, joka pyörii hammasrattaiden ympärillä.

Sovellukset

Hammaspyöriä käytetään tarkkaan nopeuteen, vääntömomenttiin ja paikannukseen. Niitä on autoissa, koneissa, kelloissa ja vaihteistoissa. Ketjupyöriä käytetään pääasiassa ketjujen tai hihnojen kanssa toimivissa järjestelmissä. Näitä ovat polkupyörät, moottoripyörät, kuljettimet ja muut koneet.

Kuorman jakautuminen

Ne jakavat kuorman monille hampaille, jotta voimansiirto on tasaista ja tehokasta. Tämä tarkoittaa, että yksittäisiin hampaisiin kohdistuu mahdollisimman vähän rasitusta. Ketjupyörät jakavat kuorman ketjun tai hihnan yksittäisille lenkkeille, mikä lisää rasitusta tiettyihin kosketuspisteisiin.

Koko ja rakenne

Vaihteita on erikokoisia ja -rakenteisia. Niitä ovat mm. hammaspyörä-, spiraali-, viiste-, mato-, hammastanko- ja planeettavaihteet. Sen sijaan ketjupyörien rakenteet ovat vakioidumpia. Ne ovat myös rakenteeltaan yksinkertaisempia, minkä vuoksi ne toimivat paremmin ketjujen ja hihnojen kanssa.

Päätelmä

Hammaspyörien ymmärtäminen on olennaista mekaanisten järjestelmien optimoinnissa. Tässä oppaassa tutustutaan hammaspyörätyyppeihin ja niiden suunnitteluun. Siinä käsitellään, miten ne auttavat voimansiirtoa toimimaan hyvin. Paremmat tiedot helpottavat parempaa päätöksentekoa vaihteiden valinnassa ja kunnossapidossa.

Tehosta yhteistyössä kanssamme mekaanisia järjestelmiäsi asiantuntevasti suunnitelluilla hammaspyörillämme. Ota meihin yhteyttä jo tänään, niin saat innovatiivisia ratkaisuja ja asiantuntevaa neuvontaa tarpeidesi mukaan.

UKK

Mitä käsittelytekniikoita koneistajat käyttävät hammaspyörille?

Hammaspyörät voidaan hioa sileiksi hiljaisen toiminnan varmistamiseksi. Ne lämpökäsitellään, koska se parantaa niiden lujuutta ja kestävyyttä. Hammaspyörien kuumentaminen haravoinnin jälkeen tekee niistä paljon vahvempia. Tätä prosessia käytetään useimmiten pyörien tai akselien kanssa rinnakkaisissa ylävaihteisissa vaihteistoissa.

Mitä ovat hammaspyörätyöstön laskentakaavat?

Vaihteiden koot lasketaan kaavojen avulla, erityisesti hammaspyöriin ja suuriin hammaspyöriin sovellettavien kaavojen avulla. Nämä kaavat perustuvat muun muassa seuraaviin seikkoihin: moduulin painekulma, hampaiden lukumäärä, jakopiirin halkaisija jne.

ChansMachining

Tilauksesta CNC-työstö prototyyppien ja osien valmistukseen, mukautettuihin viimeistelyihin ja pieniin tuotantomääriin.

Jaa tämä artikkeli ystäviesi kanssa.

Hae apua tai lainaa nyt

Lisää otsikkotekstisi tähän