Prečo reťazové pohony potrebujú 17 zubov: Vysvetlenie činnosti akordov

Ozubené kolesá na sklade a vlastné počty zubov

Cieľové kľúčové slovo:reťazový pohon akordické pôsobenie

Sekundárne:minimálny počet zubov ozubeného kolesa, výber počtu zubov ozubeného kolesa, reťaz s polygonálnym efektom

Meta popis:Aktíva akordu spôsobuje 6% zmenu rýchlosti na 9-zubovom kolese a 1,7% na 17 zuboch. Matematika za pravidlom 17 zubov plus maximálny počet riadených zubov a prečo existuje.

Reťaz sa neotáča okolo ozubeného kolesa v kruhu. Ovíja sa do mnohouholníka.

Tento jediný geometrický fakt spôsobuje kolísanie rýchlosti, vibrácie, hluk a zrýchlené opotrebovanie, a to je dôvod, prečo vám každé vedenie reťazového pohonu hovorí, aby ste na unášači použili aspoň 17 zubov. Pochopenie mechanizmu vám umožní inteligentne sa rozhodnúť, kedy porušiť pravidlo.

Čo je akordická akcia

Každý článok reťaze je pevný rovný segment. Keď reťaz zapadne do ozubeného kolesa, články vytvoria mnohouholník vpísaný do rozstupovej kružnice, nie hladký oblúk.

Ako sa ozubené koleso otáča, efektívny polomer, pri ktorom reťaz opúšťa ozubené koleso, sa neustále mení. Je to maximálne, keď valec sedí v hornej časti ozubeného kolesa, a minimálne o pol zuba neskôr, keď reťaz preklenuje tetivu medzi dvoma valčekmi.

Pretože lineárna rýchlosť je uhlová rýchlosť krát polomer, meniaci sa polomer pri konštantných otáčkach dáva rôznu rýchlosť reťaze. Každý jeden záber zubov, navždy.

Štandardná formulácia:

Aj keď sa reťazové kolesá otáčajú konštantnou rýchlosťou, rýchlosť reťaze nie je stabilná, pretože efektívny polomer reťazového kolesa sa mení pri každom zábere zubov. Činnosť akordov sa riadi počtom zubov:

>

Pomer zmeny rýchlosti=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 stupňov /N)

Rozbalené, rovnaký vzťah znie:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 stupňov /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 stupňov /N)

Poznámka k vzorcom: variant, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100 %, sa normalizuje oproti minimálnej, nie maximálnej rýchlosti. Tieto dva sa mierne rozchádzajú pri nízkom počte zubov. V celom texte používame prvý formulár.

Čísla

Publikované údaje z vyššie uvedených zdrojov:

Obrázok 1. Zmena rýchlosti reťaze v závislosti od počtu zubov ozubeného kolesa.

Vyhodnotenie vzorca v celom rozsahu dáva tvar krivky.(Tieto medziriadky sú našou vlastnou aritmetikou v publikovanom vzorci, nie sú skopírované z tabuľky výrobcu - koncové body súhlasia s publikovanými hodnotami vyššie.)

Krivka prudko klesá a potom sa splošťuje. Prechod z 9 na 17 zubov znižuje variáciu 3,5-násobne. Prechodom zo 17 na 30 zubov získate ďalší skutočný faktor 3 -, ale s klesajúcou návratnosťou oproti nákladom na oveľa väčšie ozubené koleso.

Sedemnásť zubov je miesto, kde sa krivka otáča. Pod ním platíte ťažko; nad ním platíte postupne viac ozubeného kolesa za postupne menšie výhody.

Čo vlastne robí 6% variácia rýchlosti

Na 9-zubovom ozubenom kole sa reťaz niekoľkokrát za otáčku zrýchli a spomaľuje o 6 % svojej strednej rýchlosti. Z toho vyplývajú tri dôsledky.

Zotrvačné zaťaženie.Zrýchľovanie hmoty reťaze zvyšuje napätie nad prenášané zaťaženie. Sila sa mení s druhou mocninou rýchlosti, takže rýchla jazda s nízkym počtom zubov je potrestaná dvakrát.

Vibrácie a hluk.Pri 9 zuboch sú výsledkom výrazné vibrácie. Pod 17 zubami odchýlka presahuje zhruba 3 %, čo sa vo všeobecnosti označuje ako nežiaduce vibrácie a hluk.

Opotrebenie kĺbov.Menej zubov znamená, že každý článok sa pri vstupe a výstupe z ozubeného kolesa otáča pod väčším uhlom. S veľmi malým počtom zubov prechádza každý článok väčším uhlovým kĺbovým pohybom na jeden cyklus zapojenia, čo urýchľuje opotrebenie puzdra kolíka-.

Ten tretí je tichý zabijak. Opotrebenie čapu-predlžuje reťaz a predĺženie reťaze nakoniec končí jej životnosť.

Minimálny počet zubov: čo hovoria zdroje

Najužitočnejšia verzia graduje minimum podľa rýchlosti jazdy:

Obrázok 2. Odporúčania minimálneho počtu zubov podľa triedy rýchlosti pohonu.

- Pomalá jazda (kvapkanie typu mazania) -12 zubov

- Stredná rýchlosť pohonu (typ mazania olejovým kúpeľom) -17 zubov

- Vysokorýchlostný pohon (čerpané mazanie) -25 zubov

Toto je odpoveď na otázku "môžem použiť menej ako 17 zubov?" Áno - pri nízkej rýchlosti. Zotrvačný trest od akordickej akcie sa mení s rýchlosťou, takže pomalá jazda toleruje variácie, ktoré by zničili rýchlu. 12-zubové ozubené koleso na pomalom dopravníku je rozumnou inžinierskou voľbou. Rovnaké ozubené koleso pri 1 000 ot./min nie je.

Použite nepárny počet zubov

ISO 606 a všeobecná jazdná prax odporúčajú vodičovi nepárne počty zubov.

Väčšina pohonov používa párny počet rozstupov v reťazi. Spárovanie s nepárnym počtom zubov unášača zaisťuje rovnomerné rozloženie opotrebovania na reťazi aj zuboch ozubeného kolesa.

Dĺžky reťaze sú takmer vždy párne (nepárna dĺžka potrebuje ofsetový článok, ktorý je slabší). Pri rovnomernej reťazi a rovnomernom ozubenom kolese sa rovnaké články reťaze opakovane stretávajú s rovnakými zubami ozubeného kolesa a koncentrujú sa na opotrebovanie. Nepárny počet zubov preruší cyklus opakovania, takže opotrebovanie sa rozloží okolo oboch komponentov.

Nič to nestojí. Zvoľte radšej 17, 19, 21, 23, 25 ako 18, 20, 22.

Maximálny počet hnaných zubov - a prečo existuje

Zverejnené čiapky sa mierne líšia:

114maximálne na akomkoľvek hnanom ozubenom kolese

menej ako 120

nie viac ako 120

Zdôvodnenie je rovnaké vo všetkých troch a ide o opotrebovanú reťaz, nie o novú reťaz:

Pri danom predĺžení reťaze v dôsledku opotrebovania sa pracovný priemer reťaze na ozubenom kolese zväčší v porovnaní s menovitým priemerom rozstupu - reťaz zaujme vyššiu polohu na zube ozubeného kolesa. Prípustné bezpečné opotrebenie reťaze sa vo všeobecnosti považuje za predĺženie okolo 2 % nominálnej dĺžky."

Ako sa reťaz opotrebováva, stúpa sklon. Dlhšia rozteč nemôže sedieť v zubových vreckách na pôvodnom polomere, takže reťaz stúpa postupne vyššie po zuboch. Na malom ozubenom kolese je to tolerovateľné. Na veľmi veľkom je nahromadená chyba okolo ovinu dostatočná na to, aby reťaz úplne vyliezla.

Vyčíslené: 2 % predĺžená reťaz na 120-zubovom ozubenom kolese sa už posunula o 1,2 stúpania vzhľadom na obvod ozubeného kolesa.

Jeden vzorec zjednocuje rôzne publikované horné limity:

Jednoduchý vzorec na určenie, aké veľké predĺženie reťaze môže pojať reťazové koleso200/N, vyjadrené v percentách, kde N je počet zubov na najväčšom ozubenom kolese."

Skontrolujte to: 200/114=1.75 %, 200/120=1.67 %. Obe pristanú blízko 2 % povoleného opotrebenia. "Čiapka" je jednoducho podľa toho, ktorý počet zubov ešte toleruje predĺženie, ktoré plánujete povoliť pred výmenou.

To tiež znamená, že limit si nastavíte vy. Ak vymeníte reťaz pri 1% predĺžení, 200/N=1 dáva N=200 zubov. Ak sa dostanete na 2 %, zostaňte na 100.

Ďalšie dve pravidlá, ktoré stojí za to poznať

Súčet zubov väčší alebo rovný 50.Dobrou praxou je udržiavať súčet zubov 50 alebo viac, ak obe ozubené kolesá bežia na rovnakej reťazi - na pohone 1:1, čo znamená, že každé má 25 zubov. Pohon 1:1 s dvoma 17-zubovými ozubenými kolesami spĺňa minimum na každom, ale súčet je 34, takže oba konce trpia súčasne akordickým účinkom.

Maximálny pomer 7:1 na stupeň.Maximálny odporúčaný pomer pre jednu redukciu je 7:1; nad tým je výhodné dvojité zníženie. Pri nárazovom zaťažení sa údaj stiahne na približne 5:1.

Stredová vzdialenosť interaguje s akordickou akciou.Z materiálu dopravnej reťaze CEMA: "ak je stredová vzdialenosť hriadeľa spoločným násobkom rozstupu reťaze, činnosť tetivy je malá. Ak je však vzdialenosť stredu hriadeľa násobkom rozstupu reťaze +0.5, činnosť tetivy sa zvyšuje." Nastavenie vzdialenosti stredu na celý počet výšok umožňuje čiastočne zrušiť akordické variácie dvoch ozubených kolies; polovičný-posun výšky tónu ich núti pridať.

Postupnosť výberu

Pomer- dodržujte pomer 7:1 na fázu (5:1 so šokom)

Zuby vodičaminimum - 17 pre všeobecné disky; 12 prijateľné pri nízkej rýchlosti s kvapkacím mazaním; 25 pre vysoké otáčky s čerpaným mazaním

Nepárny početpre vodiča

Poháňané zuby- skontrolujte v porovnaní s 200/N pre vašu prahovú hodnotu pre predĺženie

Súčet zubov väčší alebo rovný 50

Stredová vzdialenosťna celom počte ihrísk

FAQ

Môžem použiť 15-zubové ozubené koleso?

Pri nízkej rýchlosti je áno - 15 široko akceptované a 13 je použiteľné v obmedzených návrhoch. Zmena rýchlosti pri 15 zuboch je 2,19% oproti 1,70% pri 17 zuboch. Posúďte to podľa rýchlosti a spôsobu mazania.

Ovplyvňuje akordická akcia aj veľké ozubené koleso?

Áno, ale oveľa menej variácií - súvisí s počtom zubov, takže 60-zubové ozubené koleso neprispieva takmer k ničomu. Dominuje malé ozubené koleso.

Prečo je hnané ozubené koleso vôbec zakryté?

Opotrebovaná reťaz jazdí vyššie na zuboch. Po určitom počte zubov nahromadený posun nechá reťaz zliezť. Použite 200/N na nastavenie vlastného limitu na základe vašej zásady výmeny.

Majú ozubené remene tetivovú činnosť?

Áno, ale oveľa menšie. Publikované údaje ho vo všeobecnosti uvádzajú pod 0,6 %, hoci v kombinácii s priehybom kladky a chybami stúpania môže dosiahnuť 2–3 %.

Poskytuje väčšie ozubené koleso vždy dlhšiu životnosť reťaze?

Do limitu predĺženia vo všeobecnosti áno - dolná akcia tetivy, nižší uhol artikulácie, nižšie zaťaženie zubov. Obchod je cena, váha a priestor.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology vyrába reťazové kolesá podľa noriem ANSI a ISO na sklade a na zákazku s počtom zubov, s kalenými zubami tam, kde to aplikácia potrebuje. Pošlite nám svoj pomer, rýchlosť a stredovú vzdialenosť a my s vami vypočítame počet zubov.