GearTandprofilmodifikation er et afgørende aspekt af geardesign, der forbedrer ydeevnen ved at reducere støj, vibration og stresskoncentration. Denne artikel diskuterer de vigtigste beregninger og overvejelser, der er involveret i design af modificerede gearkandprofiler.

1. Formål med tandprofilmodifikation

Tandprofilmodifikation implementeres primært for at kompensere for fremstilling af afvigelser, forkert justeringer og elastiske deformationer under belastning. Hovedmålene inkluderer:

• Reduktion af transmissionsfejl
• Minimering af gearstøj og vibrationer
• Forbedring af belastningsfordeling
• Stigende gear levetid I ​​henhold til definitionen af ​​gearets meshingstivhed kan den elastiske deformation af geartænderne tilnærmes med følgende formel: ΔA - tandelastisk deformation, μm; KA-Brug faktor, se ISO6336-1; WT - belastning pr. Enhed tandbredde, n/mm, wt = ft/b; Ft - tangential kraft på gear, n; B - Effektiv tandbredde af gear, MM; C '- Enkeltpar-tandnetstivhed, n/(mm · μm); Cy - gennemsnitlig meshingstivhed, N/(mm · μm).Spur gear

Skrå gear

• Tip lettelse: Fjernelse af materiale fra spidsen af ​​geartanden for at forhindre interferens under meshing.
• Root Relief: Ændring af rodsektionen for at reducere stresskoncentrationen og forbedre styrke.
• Bly kroning: Påføring af en let krumning langs tandbredden for at imødekomme forkert justering.
• Profil kroning: Introduktion af krumning langs den involverede profil for at reducere kantkontaktspændinger.

3. Designberegninger

Ændringer i gear tandprofilen beregnes typisk ved anvendelse af analysemetoder, simuleringer og eksperimentel validering. Følgende parametre overvejes:

• Ændringsbeløb (Δ): Dybden af ​​materiale fjernet fra tandoverfladen, som normalt spænder fra 5 til 50 mikron afhængigt af belastningsforholdene.
• Belastningsfordelingsfaktor (K): Bestemmer, hvordan kontakttrykket fordeles over den modificerede tandoverflade.
• Transmissionsfejl (TE): Defineret som afvigelsen af ​​den faktiske bevægelse fra den ideelle bevægelse, minimeret ved optimeret profilmodifikation.
• Endelig elementanalyse (FEA): Bruges til at simulere stressfordelinger og validere ændringer inden produktionen.

4. designovervejelser

• Belastningsbetingelser: Mængden af ​​ændring afhænger af den påførte belastning og forventede afbøjninger.
• Fremstillingstolerancer: Præcisionsbearbejdning og slibning er påkrævet for at opnå den ønskede ændring.
• Materielle egenskaber: Hårdheden og elasticiteten af ​​gearmaterialer påvirker effektiviteten af ​​profilmodifikationer.
• Operationelt miljø: Højhastigheds- og højbelastningsapplikationer kræver mere præcise ændringer.

5. Ændring af tandprofil er vigtig for at optimere gearydelsen, reducere støj og forbedre holdbarheden. En godt designet ændring, støttet af nøjagtige beregninger og simuleringer, sikrer gearens levetid og effektivitet i forskellige anvendelser.

Ved at overveje belastningsbetingelser, materielle egenskaber og præcisionsfremstillingsteknikker kan ingeniører opnå optimal gearydelse, samtidig med at de minimerer operationelle problemer.