Dari jam tangan hingga turbin uap, roda gigi dengan berbagai ukuran, besar dan kecil, banyak digunakan di berbagai produk sebagai bagian mekanis untuk mentransmisikan daya.Konon ukuran pasar roda gigi dan komponen roda gigi di dunia telah mencapai satu triliun yuan, dan diperkirakan akan terus berkembang pesat di masa depan seiring dengan perkembangan industrinya.
Gear merupakan salah satu suku cadang yang banyak digunakan dalam kehidupan, baik itu penerbangan, kapal barang, mobil dan lain sebagainya.Namun, ketika roda gigi dirancang dan diproses, diperlukan jumlah roda gigi yang banyak.Ada yang bilang kalau kurang dari 17 gigi tidak bisa diputar., apa kamu tahu kenapa?
Jadi mengapa 17?Daripada nomor lain?Sedangkan untuk 17 dimulai dengan cara pengolahan roda gigi, seperti terlihat pada gambar di bawah ini, cara yang banyak digunakan adalah dengan menggunakan kompor untuk memotong.
Saat membuat roda gigi dengan cara ini, ketika jumlah gigi sedikit, terjadi undercutting, yang mempengaruhi kekuatan roda gigi yang diproduksi.Yang dimaksud undercutting adalah akarnya telah dipotong...Perhatikan kotak merah pada gambar:
Jadi kapan undercutting bisa dihindari?Jawabannya adalah 17 (jika koefisien ketinggian tambahan adalah 1 dan sudut tekanan adalah 20 derajat).
Pertama-tama, alasan mengapa roda gigi dapat berputar adalah karena harus terjalin hubungan transmisi yang baik antara gigi atas dan gigi bawah.Hanya jika hubungan antara keduanya terjalin, pengoperasiannya dapat menjadi hubungan yang stabil.Ambil contoh roda gigi yang tidak beraturan, dua roda gigi hanya dapat memainkan perannya jika keduanya menyatu dengan baik.Secara khusus, mereka dibagi menjadi dua jenis: roda gigi pacu dan roda gigi heliks.
Untuk roda gigi pacu standar, koefisien tinggi addendum adalah 1, dan koefisien tinggi tumit gigi adalah 1,25, dan sudut tekanannya harus mencapai 20 derajat.Pada saat roda gigi diproses, jika dasar gigi dan alatnya seperti dua roda gigi yang sama.
Jika jumlah gigi embrio kurang dari nilai tertentu, maka sebagian akar gigi akan tercabut, yang disebut undercutting.Jika undercuttingnya kecil maka akan mempengaruhi kekuatan dan kestabilan gigi.17 yang disebutkan di sini adalah untuk roda gigi.Jika kita tidak membicarakan efisiensi kerja roda gigi, roda gigi akan tetap berfungsi tidak peduli berapa banyak gigi yang ada.
Selain itu, 17 adalah bilangan prima, artinya jumlah tumpang tindih antara gigi tertentu suatu roda gigi dengan roda gigi lainnya adalah yang paling sedikit pada jumlah putaran tertentu, dan tidak akan bertahan lama pada titik ini. ketika gaya diterapkan.Roda gigi adalah instrumen presisi.Walaupun akan terjadi kesalahan pada setiap gigi, namun kemungkinan keausan poros roda pada angka 17 terlalu tinggi, sehingga jika 17 akan baik-baik saja untuk waktu yang singkat, tetapi tidak akan berfungsi dalam waktu yang lama.
Tapi inilah masalahnya!Masih banyak gigi kurang dari 17 gigi yang beredar di pasaran, namun putarannya masih bagus, ada gambar dan kenyataannya!
Beberapa netizen menunjukkan bahwa, sebenarnya, jika Anda mengubah metode pemrosesan, roda gigi involute standar dengan jumlah gigi kurang dari 17 dapat dibuat.Tentu saja roda gigi seperti itu juga mudah macet (karena gangguan roda gigi, saya tidak dapat menemukan gambarnya, harap ambil keputusan), sehingga benar-benar tidak dapat berputar.Ada juga banyak solusi yang sesuai, dan roda gigi pemindah adalah yang paling umum digunakan (dalam istilah awam, memindahkan alat saat memotong), dan ada juga roda gigi heliks, roda gigi sikloidal, dll. Lalu ada roda gigi pansikloid gigi.
Pandangan netizen lainnya: Semua orang sepertinya terlalu percaya pada buku.Saya tidak tahu berapa banyak orang yang mempelajari roda gigi secara menyeluruh di tempat kerja.Dalam pelajaran prinsip mekanik, tidak ada penyebab utama terjadinya roda gigi involute dengan lebih dari 17 gigi.Penurunan pemotongan didasarkan pada kenyataan bahwa fillet atas R permukaan rake alat rak untuk roda gigi pengolah adalah 0, namun nyatanya bagaimana perkakas dalam produksi industri tidak memiliki sudut R?(Tanpa perlakuan panas alat sudut R, konsentrasi tegangan bagian tajam mudah retak, dan mudah aus atau retak saat digunakan) dan bahkan jika alat tidak memiliki sudut R yang dipotong, jumlah gigi maksimum mungkin tidak 17 gigi, sehingga digunakan 17 gigi sebagai kondisi undercut.Faktanya, hal ini terbuka untuk diperdebatkan!Mari kita lihat gambar-gambar di atas.
Terlihat dari gambar bahwa pada saat roda gigi dikerjakan dengan pahat dengan sudut R 0 pada bagian atas permukaan rake, kurva peralihan dari gigi ke 15 ke gigi ke 18 tidak mengalami perubahan yang berarti, lalu mengapa demikian? katanya gigi ke 17 diawali dengan gigi lurus yang berbelit-belit?Bagaimana dengan jumlah gigi yang undercut?
Gambaran ini pasti digambar oleh mahasiswa jurusan teknik mesin bersama Fan Chengyi.Anda dapat melihat pengaruh sudut R pahat terhadap undercut roda gigi.
Kurva episikloid memanjang ungu yang berjarak sama pada bagian akar pada gambar di atas adalah profil gigi setelah pemotongan akar.Seberapa jauh bagian akar dari sebuah roda gigi akan dirusak sehingga mempengaruhi penggunaannya?Hal ini ditentukan oleh pergerakan relatif gigi bagian atas dari roda gigi lainnya dan cadangan kekuatan akar gigi dari roda gigi tersebut.Jika gigi bagian atas dari gigi kawin tidak menyatu dengan bagian undercut, maka kedua roda gigi tersebut dapat berputar secara normal, (Catatan: Bagian Undercutnya adalah profil gigi non-involute, dan penyambungan profil gigi involute dan non- profil gigi yang rumit biasanya tidak terkonjugasi dalam kasus desain yang tidak spesifik, yaitu mengganggu).
Dari gambar terlihat garis penyatuan kedua roda gigi baru saja menyapu lingkaran diameter maksimum yang berlawanan dengan kurva transisi kedua roda gigi (Catatan: bagian ungu adalah profil gigi involute, bagian kuning adalah undercut bagian, garis penyatuan Tidak mungkin masuk di bawah lingkaran alas, karena tidak ada lekukan di bawah lingkaran alas, dan titik penyatuan kedua roda gigi pada posisi mana pun semuanya ada pada garis ini), yaitu kedua roda gigi dapat hanya mesh biasa, tentu saja ini tidak diperbolehkan dalam teknik, panjang garis meshing adalah 142,2, nilai/bagian dasar ini = derajat kebetulan.
Dari gambar terlihat garis penyatuan kedua roda gigi baru saja menyapu lingkaran diameter maksimum yang berlawanan dengan kurva transisi kedua roda gigi (Catatan: bagian ungu adalah profil gigi involute, bagian kuning adalah undercut bagian, garis penyatuan Tidak mungkin masuk di bawah lingkaran alas, karena tidak ada lekukan di bawah lingkaran alas, dan titik penyatuan kedua roda gigi pada posisi mana pun semuanya ada pada garis ini), yaitu kedua roda gigi dapat hanya mesh biasa, tentu saja ini tidak diperbolehkan dalam teknik, panjang garis meshing adalah 142,2, nilai/bagian dasar ini = derajat kebetulan.
Yang lain berkata: Pertama-tama, rumusan pertanyaan ini salah.Roda gigi dengan kurang dari 17 gigi tidak akan mempengaruhi penggunaan (deskripsi poin ini pada jawaban pertama salah, dan tiga kondisi penyatuan roda gigi yang benar tidak ada hubungannya dengan jumlah gigi), tetapi 17 gigi dalam a tertentu Dalam beberapa kasus tertentu, akan merepotkan untuk memprosesnya, berikut ini lebih untuk menambah pengetahuan tentang roda gigi.
Izinkan saya berbicara tentang involute terlebih dahulu, involute adalah jenis profil gigi roda gigi yang paling banyak digunakan.Jadi mengapa harus berbelit-belit?Apa perbedaan antara garis ini dengan garis lurus dan busur?Seperti terlihat pada gambar di bawah, merupakan involute (di sini hanya terdapat setengah gigi involute)
Singkatnya, involute adalah mengasumsikan sebuah garis lurus dan sebuah titik tetap di atasnya, ketika garis lurus tersebut menggelinding sepanjang lingkaran, lintasan dari titik tetap tersebut.Manfaatnya terlihat jelas ketika dua involusi menyatu satu sama lain, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Ketika kedua roda berputar, arah kerja gaya pada titik kontak (misalnya M , M' ) selalu pada garis lurus yang sama, dan garis lurus ini dijaga tegak lurus terhadap dua permukaan kontak yang berbentuk tidak beraturan (bidang singgung). ).Karena vertikalitasnya, tidak akan ada “selip” dan “gesekan” di antara keduanya, yang secara obyektif mengurangi gaya gesekan pada jaring roda gigi, yang tidak hanya dapat meningkatkan efisiensi, tetapi juga memperpanjang umur roda gigi.
Tentu saja, sebagai bentuk profil gigi – involute yang paling banyak digunakan, ini bukanlah satu-satunya pilihan kami.
Selain “meremehkan”, sebagai insinyur, kita tidak hanya perlu mempertimbangkan apakah hal tersebut layak secara teoritis dan apakah efeknya baik, tetapi yang lebih penting, kita harus menemukan cara untuk mewujudkan hal-hal teoritis, yang melibatkan pemilihan material. , manufaktur, presisi, pengujian, dll. Dan seterusnya.
Metode pemrosesan roda gigi yang umum digunakan umumnya dibagi menjadi metode pembentukan dan metode pembentukan kipas.Cara pembentukannya adalah dengan memotong langsung bentuk gigi dengan cara membuat alat yang sesuai dengan bentuk celah antar gigi.Ini umumnya mencakup pemotong frais, roda gerinda kupu-kupu, dll.;Metode Fan Cheng membandingkan Rumit, Anda dapat memahami bahwa dua roda gigi saling bertautan, yang satu sangat keras (pisau), dan yang lainnya masih dalam keadaan kasar.Proses meshing secara bertahap berpindah dari jarak jauh ke keadaan meshing normal.Pada proses ini dihasilkan roda gigi baru dengan pemotongan sedang.Jika Anda tertarik, Anda dapat menemukan “Prinsip Mekanika” untuk mempelajarinya secara detail.
Metode Fancheng banyak digunakan, namun bila jumlah gigi roda gigi sedikit maka titik perpotongan garis adendum pahat dan garis penyambung akan melebihi titik batas penyatuan roda gigi potong, dan akar roda gigi yang akan diproses. akan over Pemotongan, karena bagian undercut melebihi titik batas penyambungan, hal ini tidak mempengaruhi penyambungan normal roda gigi, namun kerugiannya adalah melemahkan kekuatan gigi.Ketika roda gigi tersebut digunakan dalam tugas berat seperti kotak roda gigi, gigi roda gigi tersebut mudah patah.Gambar menunjukkan model gigi 2-die 8-gigi setelah pemrosesan normal (dengan undercut).
Dan 17 adalah batas jumlah gigi yang dihitung berdasarkan standar roda gigi negara kita.Roda gigi dengan jumlah gigi kurang dari 17 akan muncul “fenomena undercutting” jika diproses secara normal dengan metode Fancheng.Pada saat ini, metode pemrosesan harus disesuaikan, seperti perpindahan, seperti yang ditunjukkan pada gambar roda gigi 2-die 8-gigi yang dikerjakan untuk pengindeksan (undercut kecil).
Tentu saja, banyak konten yang dijelaskan di sini tidak komprehensif.Ada banyak bagian yang lebih menarik dalam mesin, dan ada lebih banyak masalah dalam pembuatan bagian-bagian ini di bidang teknik.Pembaca yang tertarik mungkin ingin memberi perhatian lebih.
Kesimpulan: Ke-17 gigi tersebut berasal dari cara pengolahannya, dan itu juga tergantung dari cara pengolahannya.Jika cara pengolahan roda gigi diganti atau diperbaiki, seperti metode pembentukan dan pengolahan perpindahan (di sini khusus mengacu pada roda gigi pacu), fenomena undercut tidak akan terjadi, dan tidak ada masalah dengan batas jumlah 17 gigi.
