Ako nastaviť veľkosť pohonu hrebeňa a pastorka: Sila, modul a zuby pastorka

Oceľové ozubené tyče so šikmým ozubením, moduly M1 až M4

Cieľové kľúčové slovo:výpočet sily hrebeňa a pastorka

Sekundárne:výber modulu ozubenej tyče, dimenzovanie ozubenej tyče a pastorka, pastorok ozubenej tyče s tangenciálnou silou

Meta popis:Pracujte cez dimenzovanie ozubených kolies a pastorkov pomocou skutočných vzorcov a publikovaných hodnôt sily podľa modulu. Zahŕňa bezpečnostné faktory, vedenie počtu zubov pastorka a spracovaný príklad.

Najčastejšia chyba veľkosti, ktorú vidíme, nie je matematická chyba. Je to preskakovanie podmienok trenia a zrýchlenia a dimenzovanie hrebeňa iba na základe vlastnej hmotnosti.

Portál s hmotnosťou 2 000 kg nepotrebuje regál dimenzovaný na 2 000 kg. Vodorovne sotva potrebuje udržať túto váhu - lineárne vodiace lišty to robia. To, čo musí nosič dodať, je trenie plus sila na zrýchlenie hmoty a na rýchlej osi dominuje všetkému ostatnému člen zrýchlenia.

Tu je úplný výpočet s číslami, na ktorých záleží.

Silová rovnica

Posuvná sila na vodorovnej osi hrebeňa a pastorka je súčtom troch vecí:

F_N = M · g · µ + M · a + F

Kde M je presunutá hmotnosť v kg, g je 9,81 m/s², µ je koeficient trenia, a je zrýchlenie v m/s² a F pokrýva akúkoľvek vonkajšiu procesnú silu - rezné zaťaženie, tlačenie, čokoľvek, čo stroj skutočne robí.

Rovnaký vzťah sa často píše F₁=m × g × µ + m × .

Koeficient trenia je miesto, kde sa odhady mýlia. Všeobecné-vedenie často uvádza 0,1 alebo 0,15, ale os obrábacieho stroja bežiaca na recirkulačných guľových lineárnych vedeniach je bližšie0.01- rádovo nižšie, pretože tieto vodidlá sú mimoriadne efektívne. Použitie 0,15 na lineárnej-osovej vodiacej osi predimenzuje celé vaše hnacie ústrojenstvo.

Potom preveďte silu na krútiaci moment pastorka:

T_N = (F_N · d) / 2000(krútiaci moment v Nm, sila v N, priemer stúpania d v mm)

A priemer rozstupu pastorka je jednoduchod = m · z- modul krát počet zubov.

V opačnom prípade je tangenciálna sila z dostupného krútiaceho momentuFt=2T / (m · z).

Rýchlosť pastorka pre cieľovú lineárnu rýchlosť:

N = (V · 19100) / d(ot./min, s V v m/sa d v mm)

Alebo pracuje v m/min, lineárna rýchlosť=π × modul × zuby × ot./min. ÷ 1000. Spracované cez: modul 3, pastorok s 20 zubami, 300 ot./min. → π × 3 × 20 × 300 ÷ 1000=56.5 m/min.

Bezpečnostné faktory - a pasca zvislej osi

Návrhový krútiaci moment je vypočítaný krútiaci moment vynásobený bezpečnostným faktorom. Štandardná prax:

Obrázok 1. Koeficient bezpečnosti a faktor prevádzkového zaťaženia sa násobia na vypočítanú posuvnú silu.

Vyššie zvislé číslo nie je samo osebe konzervativizmom. Na zvislej osi stojan nepretržite nesie celú statickú hmotnosť, gravitácia pomáha v jednom smere a protichodná v druhom a porucha pohonu znamená, že náklad klesá pod vlastnou hmotnosťou. Dôsledky poddimenzovania sú v inej kategórii.

Vrstvy prevádzkového faktora zaťaženia navyše:

Prevádzkové faktory v rozsahu 1,25 až 2,0 sa bežne používajú v závislosti od charakteristík rázového zaťaženia.

Tieto sa hromadia. Vertikálna os s veľkým rázovým zaťažením nesie kombinovaný faktor 3 × 1,75 ≈ 5,25 oproti vypočítanej sile. To nie je vypchávka - cyklické rázové zaťaženie zubov ozubeného kolesa je problém únavy a únava sa nestará o vaše priemerné zaťaženie.

Zverejnená silová kapacita podľa modulu

Keď budete mať konštrukčnú silu, porovnajte ju s menovitou kapacitou. Reprezentatívna prípustná tangenciálna sila podľa modulu a typu stojana:

Obrázok 2. Prípustná tangenciálna sila modulom a tepelným spracovaním. Tepelné spracovanie prevažuje nad veľkosťou modulu.

(Hodnoty kN sú prevody jednotiek publikovaných čísel v librách pri 1 lbf=4.44822 N.)

Dve veci si zaslúžia pozornosť.

Po prvé, zdrojová stránka neuvádza šírku tváre za týmito hodnoteniami a šírka tváre je premennou prvého{0}}poradia v sile zubov. S tabuľkou zaobchádzajte ako s porovnávacím sprievodcom medzi procesmi a modulmi a potom potvrďte menovitý výkon pre konkrétny prierez-, ktorý kupujete.

Po druhé, pozrite sa na každý riadok. Spevnený-a{2}}zemný stojan modulu 4 nesie 13 000 lb; stojan s mäkkým modulom 4 nesie 1 800 lb. Rovnaká geometria, rovnaký počet zubov na meter, sedemnásobok kapacity. Tepelné spracovanie a konečná úprava menia nosnosť viac ako zvýšenie o dve veľkosti modulov.

Čo vysvetľuje bod, ktorý stojí za to pripnúť nad stôl:

"Rackový modul 2 v kvalite 5 môže prenášať vyššiu tangenciálnu silu ako modul 3 v kvalite 8!"

Počet zubov pastorka

Pastorok s asi 20 zubami je blízko matematického optima pre tangenciálnu silu proti vôli systému. Väčší pastorok prináša väčšiu vôľu; menší pastorok prenáša menší krútiaci moment a rýchlejšie sa opotrebováva.

Obchod-prebieha takto. Menej zubov znamená menší priemer rozstupu, čo znamená väčší krútiaci moment na jednotku sily - dobré pre silu sily a dobré pre rozlíšenie, pretože každá otáčka motora sa posunie o menšiu vzdialenosť. Ale menej zubov tiež znamená menej v zábere naraz, vyššie kontaktné napätie na zub a riziko podrezania pod približne 17 zubami pri 20 stupňovom uhle tlaku.

Viac zubov poskytuje plynulejší chod a nižšie namáhanie zubov, ale lineárne rozlíšenie na otáčku motora klesá a akákoľvek uhlová chyba v hnacom ústrojenstve sa zosilňuje na väčšiu lineárnu chybu.

Dvadsať zubov je kompromis, ktorý pristane uprostred. Zámerne sa odchyľujte: menej, ak máte obmedzený-krútiaci moment, viac, ak potrebujete rýchlosť a máte krútiaci moment nazvyš.

Geometria zubov, ktorú možno budete potrebovať

Štandardná evolventná geometria zubov z referenčných rovníc:

Uhol tlaku je 20 stupňov v podstate pre všetky nové dizajny. 14,5-stupňový profil bol historicky prevládajúci a stále sa vyrába na výmenu starších strojov, a preto sú oba dostupné. Ak navrhujete nový, použite 20 stupňový . Ak vymieňate profil jedného zuba v existujúcom stroji, pred objednaním zmerajte - uhly miešacieho tlaku poskytujú bodový kontakt a rýchle zničenie.

Spracovaný príklad

Reprezentatívna os obrábacieho stroja prepracovaná od konca po koniec:

Os obrábacieho stroja, horizontálna

m=2,500 kg, µ=0.01, v=60 m/min

Zrýchlenie 2 m/s² za 0,5 s

K_A = 1, S_B = 1

Prevodovka: 3000 ot./min., 180 Nm, pomer 10

Motor: menovitý 3000 ot./min., menovitý 20 Nm

Trecia sila: 2 500 × 9,81 × 0.01=245 N

Sila zrýchlenia: 2 500 × 2=5 000 N

Celková posuvná sila: približne 5 245 N

Zrýchlenie je dvadsaťnásobkom trenia. Na akomkoľvek stroji, ktorý sa rýchlo pohybuje, je to miesto, kde sila stojana pochádza z - a je to presne termín, na ktorý ľudia zabúdajú, keď robia veľkosť pri statickom zaťažení.

Overovacie podmienky, ktoré je potrebné skontrolovať, sú: F_MAX Väčšie alebo rovné F_S, T_G Väčšie alebo rovné T_S, T_M Väčšie alebo rovné T2, N_G Väčšie alebo rovné N₁, N_M Väčšie alebo rovné N₂. Všetkých päť, nielen silu.

Kontrolný zoznam veľkosti

Presunutá hmota vrátane maximálneho obrobku

Cieľová rýchlosť a zrýchlenie - majú zrýchlenie správne, dominujú

Koeficient trenia zodpovedajúci skutočnému typu vedenia (0,01 pre lineárne vedenia, nie 0,15)

Akákoľvek procesná sila

Sila posuvu → krútiaci moment pastorka pri zvolenom module a počte zubov

Použiť S_B (2 horizontálne, 3 vertikálne) a K_A (1,0 / 1,25 / 1,75)

Porovnajte s menovitou silou pre typ stojana - a potvrďte šírku čela

Skontrolujte otáčky pastorka vzhľadom na limity prevodovky a motora

FAQ

Môžem použiť menší modul, ak si vyberiem kvalitnejší stojan?

Často áno. Zverejnené tabuľky sily ukazujú tvrdený-a{2}}pozemný stojan, ktorý prekonáva mäkký stojan o dve veľkosti modulov väčší. Porovnajte ich so špecifickými hodnotami pre obe možnosti.

Ako ovplyvňuje šírka tváre kapacitu?

Priamo - namáhanie v ohybe koreňa zuba je nepriamo úmerné šírke čela. Zverejnené tabuľky síl vždy predpokladajú konkrétnu šírku čela, preto si ju pred porovnaním údajov medzi dodávateľmi overte.

Aký koeficient trenia by som mal použiť?

Zlaďte vodiaci systém. Recirkulačné guľové lineárne vedenia sú okolo 0,01, čo je to, čo používa vyššie uvedený príklad obrábacieho stroja. Obyčajné klzné dráhy alebo spevnené ploché dráhy sú oveľa vyššie - 0.1 až 0,15 územia.

Pokrýva bezpečnostný faktor rázové zaťaženie?

Nie sám od seba. Bezpečnostný faktor S_B a prevádzkový faktor K_A sú samostatné multiplikátory a platia oba. Ťažký náraz na zvislej osi sa nahromadí približne 5×.

Prečo 19 100 v rýchlostnom vzorci?

Ide o konštantu konverzie jednotiek{0}}skladajúcu sa 60 sekúnd za minútu a vzťah π do jedného čísla, takže môžete zadať V v m/s a d v mm a získať otáčky za minútu.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology vyrába ozubené hrebene a prispôsobené pastorky v moduloch 1 až 10, rovné a špirálovité, mäkké až kalené-a{3}}brúsené. Pošlite nám svoju hmotnosť, rýchlosť, zrýchlenie a orientáciu a my s vami prebehneme dimenzovanie.