Защо верижните задвижвания се нуждаят от 17 зъба: обяснено хордово действие

Зъбни колела в наличност и персонализирани бройки на зъбите

Целева ключова дума:акордно действие на верижно задвижване

Вторичен:минимални зъби на зъбно колело, избор на брой зъби на зъбно колело, верига с многоъгълен ефект

Мета описание:Хордалното действие причинява 6% промяна на скоростта на зъбно колело с 9 зъба и 1,7% на 17 зъба. Математиката зад правилото за 17 зъба, плюс максимален брой задвижвани зъби и защо съществува.

Веригата не се увива около зъбно колело в кръг. Обвива се в многоъгълник.

Този единствен геометричен факт предизвиква вариации на скоростта, вибрации, шум и ускорено износване и това е причината всеки водач на верижно задвижване да ви казва да използвате поне 17 зъба на водача. Разбирането на механизма ви позволява да решите интелигентно кога да нарушите правилото.

Какво е акордно действие

Всяка връзка на веригата е твърд прав сегмент. Когато веригата зацепи зъбно колело, връзките образуват многоъгълник, вписан в делителния кръг, а не гладка дъга.

Докато зъбното колело се върти, ефективният радиус, при който веригата напуска зъбното колело, се променя непрекъснато. Максимумът е, когато ролката се намира в горната част на зъбното колело, и минимумът е половин зъб по-късно, когато веригата обхваща струна между две ролки.

Тъй като линейната скорост е ъгловата скорост по радиуса, променлив радиус при постоянни обороти в минута дава различна скорост на веригата. Всеки един зацепен зъб, завинаги.

Стандартната формула:

Дори когато зъбните колела се въртят с постоянна скорост, скоростта на веригата не е постоянна, тъй като ефективният радиус на зъбното колело се променя при всяко захващане на зъб. Хордалното действие се определя от броя на зъбите:

>

Съотношение на промяна на скоростта=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 градуса /N)

Разширено, същата връзка гласи:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 градуса /N)

Δv / v_средно=1 − cos(180 градуса /N)

Бележка относно формулите: вариант, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100%, нормализира спрямо минималната, а не максималната скорост. Двете се различават леко при малък брой зъби. Използваме първата форма навсякъде.

Числата

Публикувани данни от източниците по-горе:

Фигура 1. Вариация на скоростта на веригата спрямо броя на зъбите на зъбното колело.

Оценяването на формулата в диапазона дава формата на кривата.(Тези междинни редове са наша собствена аритметика на публикуваната формула, а не копирани от таблица на производителя - крайните точки са съгласни с публикуваните стойности по-горе.)

Кривата пада стръмно и след това се изравнява. Преминаването от 9 на 17 зъба намалява вариацията с коефициент 3,5. Преминаването от 17 на 30 зъба ви печели още един коефициент 3 - реално, но с намаляваща възвращаемост спрямо цената на много по-голямо зъбно колело.

Седемнадесет зъба е мястото, където кривата се обръща. Под него плащате солидно; над него плащате прогресивно повече зъбно колело за прогресивно по-малко ползи.

Какво всъщност прави вариацията на скоростта от 6%.

При зъбно колело с 9 зъба веригата ускорява и забавя с 6% от средната си скорост, няколко пъти на оборот. Следват три последствия.

Инерционно натоварване.Ускоряването на масата на веригата добавя напрежение отвъд предаваното натоварване. Силата се мащабира с квадрата на скоростта, така че бързо шофиране с малък брой зъби се наказва два пъти.

Вибрации и шум.При 9 зъб резултатът е значителна вибрация. Под 17 зъба вариацията надвишава приблизително 3%, което обикновено се описва като неприемлива вибрация и шум.

Износване на артикулацията.По-малкото зъби означава, че всяко звено се завърта под по-голям ъгъл, когато влиза и излиза от зъбното колело. С много малко зъби всяка връзка претърпява по-голям ъглов шарнир за цикъл на зацепване, което ускорява износването на втулката на щифта.

Този трети е тихият убиец. Износването на втулката на щифта е това, което удължава веригата, а удължаването на веригата е това, което в крайна сметка прекратява живота ѝ.

Минимален брой зъби: какво казват източниците

Най-полезната версия градира минимума според скоростта на задвижване:

Фигура 2. Препоръки за минимален брой зъби по клас на скоростта на задвижване.

- Задвижване с бавна скорост (капково смазване) -12 зъба

- Средноскоростно задвижване (смазване тип маслена баня) -17 зъба

- Високоскоростно задвижване (изпомпвано смазване) -25 зъба

Това е отговорът на "мога ли да използвам по-малко от 17 зъба?" Да - при ниска скорост. Инерционното наказание от акордното действие се увеличава със скоростта, така че бавното шофиране толерира вариации, които биха унищожили бързото. Зъбно колело с 12 зъба на бавен конвейер е разумен инженерен избор. Същото зъбно колело при 1000 об/мин не е така.

Използвайте нечетен брой зъби

ISO 606 и общата практика на шофиране препоръчват нечетен брой зъби на водача.

Повечето задвижвания използват четен брой стъпки във веригата. Съчетаването на това с нечетен брой задвижващи зъби гарантира, че износването се разпределя равномерно както върху веригата, така и върху зъбите на зъбното колело.

Дължините на веригите са почти винаги четни (нечетната дължина изисква офсетна връзка, която е по-слаба). При равномерна верига и равномерно зъбно колело едни и същи звена на веригата многократно срещат едни и същи зъби на зъбно колело и се концентрират на износването. Нечетен брой зъби нарушава цикъла на повторение, така че износването се разпределя около двата компонента.

Нищо не струва. Изберете 17, 19, 21, 23, 25 вместо 18, 20, 22.

Максимален брой задвижвани зъби - и защо съществува

Публикуваните капачки се различават леко:

114максимум на всяко задвижвано зъбно колело

по-малко от 120

не повече от 120

Мотивите са еднакви и в трите и става дума за износена верига, а не за нова верига:

За дадено удължение на веригата поради износване, работният диаметър на стъпката на веригата върху зъбното колело се увеличава спрямо номиналния диаметър на стъпка - веригата заема по-висока позиция върху зъба на зъбното колело. Допустимото безопасно износване на веригата обикновено се приема като около 2% удължение над номиналната дължина."

С износването на веригата стъпката нараства. По-дълга стъпка не може да седи в джобовете на зъбите при оригиналния радиус, така че веригата се движи прогресивно по-високо нагоре по зъбите. На малко зъбно колело това е поносимо. При много голяма, натрупаната грешка около обвивката е достатъчна, за да може веригата да се изкачи изцяло.

Количествено: 2% удължена верига на зъбно колело със 120 зъба вече се е отклонила с 1,2 стъпки спрямо обиколката на зъбното колело.

Една формула обединява различните публикувани ограничения:

Една проста формула за определяне колко удължение на веригата може да поеме едно зъбно колело е200/N, изразено като процент, където N е броят на зъбите на най-голямото зъбно колело."

Проверете: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. И двете се приземяват близо до 2% допустимо износване. „Капачката“ е просто кой брой зъби все още толерира удължението, което планирате да позволите преди смяната.

Това също означава, че лимитът е ваш. Ако смените веригата при 1% удължение, 200/N=1 дава N=200 зъби. Ако бягате до 2%, останете на 100.

Още две правила, които си струва да знаете

Сума от зъби По-голяма или равна на 50.Добра практика е да поддържате сбора на зъбите 50 или повече, когато и двете зъбни колела се движат по една и съща верига - при задвижване 1:1, което означава 25 зъба всяко. Задвижване 1:1 с две зъбни колела със 17 зъба отговаря на минимума за всяко, но сумира до 34, така че и двата края страдат от хордиално действие едновременно.

Максимално съотношение 7:1 на етап.Максималното препоръчително съотношение за единична редукция е 7:1; над това се предпочита двойно намаление. При ударно натоварване фигурата се стяга около 5:1.

Централното разстояние взаимодейства с акордното действие.От материала на конвейерната верига на CEMA: "ако централното разстояние на вала е общо кратно на стъпката на веригата, хордовото действие е малко. Но ако централното разстояние на вала е кратно на стъпката на веригата +0.5 стъпка, хордовото действие се увеличава." Задаването на централно разстояние до цял брой стъпки позволява частично отмяна на хордовите вариации на двете зъбни колела; половината-отместване на терена ги кара да добавят.

Последователност на избора

Съотношение- спазвайте 7:1 на етап (5:1 с шок)

Водач зъби- 17 минимум за общи устройства; 12 приемливо при ниска скорост с капково смазване; 25 за висока скорост с изпомпвано смазване

Странен бройза водача

Задвижвани зъби- проверете срещу 200/N за вашия праг на заместване на удължението

Сума от зъби По-голяма или равна на 50

Централно разстояниена цял брой терени

ЧЗВ

Мога ли да използвам зъбно колело с 15 зъба?

При ниска скорост, да - 15 е широко прието и 13 е работещо в ограничен дизайн. Вариацията на скоростта при 15 зъба е 2,19%, срещу 1,70% при 17. Преценете според вашата скорост и метод на смазване.

Акордното действие засяга ли и голямото зъбно колело?

Да, но много по-малко - вариации падат с броя на зъбите, така че зъбно колело с 60 зъба не допринася почти нищо. Доминира малкото зъбно колело.

Защо задвижваното зъбно колело изобщо е затворено?

Износената верига се качва по-високо върху зъбите. След определен брой зъби, натрупаният дрейф позволява на веригата да се изкачи. Използвайте 200/N, за да зададете свой лимит въз основа на вашата политика за замяна.

Зъбните ремъци имат ли акордно действие?

Да, но много по-малък. Публикуваните данни го определят като цяло под 0,6%, въпреки че в комбинация с отклонението на шайбата и грешките на стъпката може да достигне 2–3%.

Винаги ли по-голямото зъбно колело осигурява по-дълъг живот на веригата?

До границата на удължение, обикновено да - по-ниско хордиално действие, по-нисък ъгъл на артикулация, по-ниско натоварване на зъбите. Търговията е цена, тегло и пространство.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology произвежда зъбни колела по стандартите ANSI и ISO на склад и персонализиран брой зъби, със закалени зъби, където приложението се нуждае от тях. Изпратете ни вашето съотношение, скорост и централно разстояние и ние ще направим преброяването на зъбите с вас.