Af hverju geta gírar ekki verið með færri en 17 tennur, hvað ef þær vantar?

Gír eru mikið notaður varahluti í daglegu lífi, hvort sem hann er notaður í flugi, flutningaskipum, bifreiðum og svo framvegis. Við hönnun og vinnslu gíra eru hins vegar kröfur um fjölda gíra. Sumir segja að ef það sé minna en 17 tennur geti það ekki snúist á meðan aðrir halda því fram að það sé ekki rétt. Gírar með minna en 17 tennur eru alls staðar og fullyrðing allra er rétt. Veistu af hverju?
Af hverju er það 17? Og ekki aðrar tölur? Hvað 17 varðar, þá byrjar það með vinnsluaðferð gíra, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan. Ein mikið notuð aðferð er að nota helluborð til að skera.

Þegar tannhjól eru framleidd með þessum hætti, þegar fjöldi tanna er lítill, mun rótarskurður eiga sér stað, sem hefur áhrif á styrk framleiddra tannhjóla. Hvað er rótarskurður, það þýðir að rótin hefur verið skorin... Takið eftir rauða kassanum á myndinni:

Þegar skurðpunktur milli tannodds gírsins og möskvalínunnar fer yfir mörk möskvapunkts gírsins sem verið er að skera, er hluti af ósveigjanlegu tannsniði tannrótar gírsins sem verið er að skera af, sem kallast rót. klippa.

Svo við hvaða aðstæður er hægt að forðast rótskurð? Svarið er þetta 17 (þegar topphæðarstuðull tannanna er 1 og þrýstingshornið er 20 gráður).
Í fyrsta lagi getur gírinn snúist vegna þess að gott flutningssamband þarf að myndast á milli efri gírsins og neðri gírsins. Aðeins þegar tengingin á milli tveggja er til staðar getur rekstur þess verið slétt samband. Ef tekin eru ósveigjanleg gír sem dæmi, aðeins þegar tvö gír passa vel saman geta þau gegnt hlutverki sínu, sem hægt er að skipta frekar í tvennt: spor sívalur gír og hjóllaga sívalur gír.
Hefðbundið hjólhjól hefur stuðulinn einn fyrir topphæð tanna og 1,25 fyrir hælhæð tanna og þrýstingshorn hans ætti að ná 20 gráðum. Við vinnslu gíra, ef það eru tvö gír á milli tanneyðisins og tólsins, mun það líta út eins og tveir gírar.
Ef fjöldi tanna í fósturvísinum er minni en tiltekið gildi, verður hluti af rót tannarinnar grafinn upp, sem kallast rótarskurður. Ef rótarskurðurinn er of lítill mun það hafa áhrif á styrk og stöðugleika gírsins. Þeir 17 sem nefndir eru hér eru fyrir gír. Ef við tölum ekki um skilvirkni gíra munu þeir virka og ganga óháð því hversu margar tennur þeir hafa.
Auk þess er 17 prímtala, sem þýðir að ein tönn í tannhjóli hefur fæstar tilviljanir við annan gír við ákveðinn fjölda snúninga, þannig að hún verður ekki áfram á þessum tímapunkti í langan tíma þegar hún verður fyrir krafti. Gír tilheyra nákvæmni tækjum. Þó að villur geti átt sér stað á hverjum gír eru líkurnar á sliti á ás af völdum 17 of miklar. Þess vegna, ef það er 17, er í lagi að flytja um tíma til skamms tíma, en ekki til langs tíma.
En hér kemur vandamálið! Það eru enn margir gírar á markaðnum með minna en 17 tennur, sem snúast samt vel. Það eru myndir og sannleikur!

Sumir netverjar bentu á að í raun og veru, ef önnur vinnsluaðferð er notuð, er hægt að framleiða staðlaða óeðlilega gír með færri en 17 tönnum. Auðvitað er líka mjög auðvelt að festast svona gír þegar þau eru notuð (vegna gírtruflana er ekki hægt að finna myndina, vinsamlegast hugsaðu vandlega), svo þau geta í raun ekki snúist. Það eru líka margar samsvarandi lausnir, þar á meðal er breytta gírinn sá sem er oftast notaður (í mannamáli, skurðarverkfærið færist aðeins í burtu meðan á klippingu stendur) og það geta líka verið þyrillaga gír, hringlaga gír osfrv. Annað er hringlaga gírinn.
Sjónarmið annars netverja: Svo virðist sem fólk trúi enn of mikið á bækur. Ég veit ekki hversu margir hafa kynnt sér gíra rækilega í starfi sínu. Í tengslum við vélrænar meginreglur byggist afleiðing meginreglunnar um að óeðlileg tannhjól með fleiri en 17 tennur framkalli ekki rótarskurð á þeirri staðreynd að efsta flakið R á fremri skurðyfirborði grindarverkfærisins fyrir vinnslugír er { {1}}. Hins vegar, í raun og veru, hvernig geta iðnaðarframleiðslutæki ekki haft R horn? Hitameðferð skurðarverkfæra án R-horns er viðkvæm fyrir álagsstyrk og sprungum í skörpum hlutum, sem getur valdið sliti eða sprungum við notkun. Þar að auki, jafnvel þótt tólið sé ekki með R-horn rótarskurð, getur hámarksfjöldi tanna ekki verið 17 tennur. Þess vegna er fullyrðing um að 17 tennur séu rótskurðarástand í raun opin fyrir umræðu! Við skulum kíkja á myndirnar hér að ofan.

Af línuritinu má sjá að engin marktæk breyting er á tannrótarbreytingarferlinum úr 15 í 18 tönn við vinnslu gíra með tóli með topp R hornið 0 á hrífuhliðinni. Svo hvers vegna er það sagt að 17 tennur séu fjöldi tanna sem byrja að gangast undir rótarskurð sem óvirkar beinar tennur?

Þessi mynd hljóta að hafa verið teiknuð af nemendum í vélaverkfræði með gírrafall og má sjá að stærð R-horns tólsins hefur áhrif á gírrótarskurðinn.

Jafnfjarlæga ferill fjólubláa útbreiddra epicycloidsins við rót tannarinnar á myndinni hér að ofan er tannsniðið eftir rótarskurð. Að hve miklu leyti verður rót gírsins skorin og hefur áhrif á notkun þess? Þetta ræðst af hlutfallslegri hreyfingu tannodds annars gírs og styrkleikaforða tannrótar gírsins. Ef tannoddurinn á paraða gírnum passar ekki við rótskorna hlutann, þá geta þessir tveir gír snúist venjulega.

Af þessu línuriti má sjá að möskvalínur þessara tveggja gíra nuddast bara við hámarksþvermálshring umbreytingarferilsins tveggja gíra (athugið: fjólublái hlutinn er ósveigjanlegur tannsnið, guli hlutinn er rótarskurðurinn hluta, og möskvalínan getur ekki farið inn fyrir neðan grunnhringinn vegna þess að það er engin involve fyrir neðan grunnhringinn, og möskvapunktar gíranna tveggja í hvaða stöðu sem er eru á þessari línu), sem þýðir að þessir tveir gír geta bara tengst venjulega, Þetta er auðvitað ekki leyfilegt í verkfræði. Lengd möskvalínunnar er 142,2 og þessi gildi/grunnhnútur=skarast.
Sumir segja líka að þessi spurning sé röng. Gír með færri en 17 tennur mun ekki hafa áhrif á notkun þess (lýsingin á þessum lið í fyrsta svarinu er röng og skilyrðin þrjú fyrir rétta gírmöskun tengjast ekki fjölda tanna). Hins vegar geta 17 tennur valdið óþægindum við vinnslu við ákveðnar sérstakar aðstæður. Hér verður bætt við frekari upplýsingum um gír.
Við skulum fyrst tala um involute, sem er mest notaða gerð gírtannasniðs. Svo hvers vegna er það óvirkt? Hver er munurinn á þessari línu og beinum línum og bogum? Eins og sést á myndinni hér að neðan er það eðjuhringur (hér er aðeins hálftönn tönn).

Með öðrum orðum, involute er ferillinn sem fastur punktur fer á línu þegar hann rúllar eftir hring. Kostir þess eru augljósir, eins og sýnt er á eftirfarandi mynd þegar tveir involutes tengjast hvort öðru.

Þegar tvö hjól snúast er stefna kraftsins sem verkar á snertipunktinn (eins og M, M ') alltaf á sömu beinu línunni, og þessi beina lína er hornrétt á snertiflötinn (kafla) óefldu línanna tveggja. Vegna hornréttar þess verður engin "miði" eða "núningur" á milli þeirra, sem dregur hlutlægt úr núningskrafti gír sem tengist, ekki aðeins bæta skilvirkni heldur einnig lengja endingartíma gírsins.
Auðvitað, sem mest notaða form tannsniðs - involute, er það ekki eini kosturinn okkar.
Talandi um "rótarskurð", sem verkfræðingar, þurfum við ekki aðeins að íhuga hvort fræðilega stigið sé framkvæmanlegt og áhrifin séu góð, heldur þurfum við að finna leiðir til að kynna fræðilegu hlutina, sem felur í sér efnisval, framleiðslu, nákvæmni, prófun og öðrum þáttum.
Algengar vinnsluaðferðir fyrir gír eru almennt skipt í mótunaraðferð og sniðmátsaðferð. Myndunaraðferð vísar til að skera tannformið beint með því að framleiða verkfæri sem samsvarar bilinu á milli tannanna, sem venjulega felur í sér fræsunarskera, fiðrildaslípuhjól osfrv. Aðferðin við að tengja er nokkuð flókin, sem má skilja sem svo að tveir gírar fari saman, annar þeirra er mjög harður (skurðarverkfæri) og hinn er enn í grófu ástandi. Ferlið við að möskva færist smám saman úr því að vera langt í burtu í eðlilegt möskvaástand og í þessu ferli framleiðir klipping ný gír. Áhugasamir geta vísað til „Mechanical Principles“ fyrir sérstakt nám.
Notkun normaðferðarinnar er mjög útbreidd, en þegar fjöldi tanna í gírnum er lítill mun skurðpunkturinn á milli tönn efstu línu tólsins og möskvalínunnar fara fram yfir möskvamörk gírsins sem á að vera. skera. Á þessum tíma mun rót gírsins sem á að vinna skera of mikið. Þar sem skurðarhlutinn fer yfir möskvamörkum hefur það ekki áhrif á eðlilega möskva gírsins, en ókosturinn við þetta er sá að það veikir styrk gírtanna, þegar slík gír eru notuð við erfiðar aðstæður eins og gírskiptingar. , þeir eru viðkvæmir fyrir tannbroti, eins og sést á myndinni af 2-ham 8-tanngírlíkani eftir venjulega vinnslu (með rótarskurði).

Og 17 er hámarksfjöldi tanna sem reiknaður er samkvæmt gírstaðlinum í Kína. Gírar með minna en 17 tennur munu upplifa "rótarskurð" fyrirbæri við venjulega vinnslu með því að nota kynslóðaraðferðina. Á þessum tíma þarf að aðlaga vinnsluaðferðina, svo sem tilfærslu, eins og sýnt er á myndinni fyrir 2-ham 8-tannbúnað (lítil rótarskurður) með tilfærsluvinnslu.

Auðvitað er margt af því sem hér er lýst ekki tæmandi. Það eru líka margir áhugaverðir hlutar í vélum og framleiðsla þessara hluta í verkfræði stendur einnig frammi fyrir fleiri vandamálum. Áhugasamir lesendur gætu viljað veita meiri athygli.
Ályktun: 17 tennurnar koma frá vinnsluaðferðinni og eru einnig háðar vinnsluaðferðinni. Ef vinnsluaðferð gírsins er skipt út eða endurbætt, svo sem mótunaraðferð eða tilfærsluvinnsla (sérstaklega vísað til sívalningslaga gíra), verður ekkert undirskurðarfyrirbæri og engin takmörkun á fjölda 17 tanna.
Ennfremur, af þessari spurningu og svari hennar, má sjá að einkenni vélrænni fræðigreinar er mikil samþætting kenninga og framkvæmda.
Sjónarmið frá Mechanical Hydraulic Forum: Í fyrsta lagi er staðhæfingin um að gírar geti ekki snúist með færri en 17 tönnum röng. Hér að neðan munum við kynna stuttlega hvernig talan 17 tennur eru fengnar.

Gír vísar til vélræns hluta á brún hjóls sem tengist stöðugt gírum til að senda hreyfingu og kraft. Tannsnið gírs getur verið óeðlilegt, bogalaga o.s.frv., og óvolfið gír eru mikið notuð.
Ósveigjanlegum gírum er frekar skipt í sporsívala gír/heilísk sívalningsgír o.s.frv. Fyrir venjulegt sporsívala gír er topphæðarstuðull tönn 1, hæðarstuðull tannrótar er 1,25 og þrýstingshornið er 20 gráður. Við vinnslu gíra er almennt notuð myndunaraðferðin, sem þýðir að hreyfing skurðarverkfærisins og gíreyðublaðsins meðan á vinnslu stendur er eins og par af gír sem tengist saman. Fyrir hefðbundna gírvinnslu, ef fjöldi tanna er minni en tiltekið gildi, verður hluti af involute sniðinu við rót gírauðsins grafinn, sem kallast rótarskurður. Eins og sýnt er á myndinni til vinstri mun rótskurður hafa alvarleg áhrif á styrk og sléttleika gírskiptingar. Lágmarksgildið án rótarskurðar er 2 * 1/sin (20) ^ 2 (1 er topphæðarstuðull tönn og 20 er þrýstingshorn).
17 tennurnar hér eru fyrir staðlaða sívalningslaga gíra og við höfum margar leiðir til að forðast undirskurð, svo sem gírfærslu, sem þýðir að tólið er fjarri eða nálægt snúningsmiðju hjólsins. Til að forðast undirskurð er nauðsynlegt að velja að vera í burtu frá snúningsmiðju útlínunnar. Eins og sést á myndinni til hægri, kemur heila óvolgæða útlínulínan út aftur.

Eftir að gírnum hefur verið breytt getur gírið snúist aftur án þess að verða fyrir áhrifum og með viðeigandi breytingum getur 5-tanngír einnig snúist.
Reyndar geta þyrillaga gírar einnig forðast undirskurð í gír eða dregið úr lágmarksgildi tanna þar sem undirskurður á sér stað.

Talan 17 er reiknuð út. Það er ekki það að nokkrir 17 gírar geti ekki snúist, en ef það eru færri en 17 tennur er auðvelt að skera hluta gírrótarinnar af með vélrænu úthreinsunarlínunni við gírvinnslu, sem kallast rótarskurður, sem veldur lækkun í gírstyrk. Eins og fyrir hvernig á að reikna það, það er algjörlega stærðfræðilegt vandamál. Með vísan til formúlunnar hér að ofan, klemmuhornið a=20 gráður og lágmarksfjöldi tanna sem ekki fara í rótarskurð er 17.
Sjónarmið netverja: Hvort tannfjöldi í gír geti verið færri en 17 er spurning sem vert er að íhuga. Fyrir staðlaða gír getur fjöldi tanna í raun ekki verið færri en 17, hvers vegna. Vegna þess að þegar fjöldi tanna er færri en 17 mun gírinn verða fyrir undirskurði.
Með svokölluðu rótarskurði er átt við að klippa óeðlilega tannsnið tannrótarinnar með því að skera of mikið af tannoddinum á skurðarverkfærinu inn í rót gírtanna við ákveðnar aðstæður þegar tennur eru skornar með framkallandi aðferð.
framleiðsluaðferð
Generative aðferðin (einnig þekkt sem kynslóðaaðferðin) er aðferð til að vinna gír með því að nota umslagsregluna í rúmfræði. Eftir að hafa gefið upp ósveigjanlegt snið tveggja gíra og hornhraða w1 drifhjólsins er hægt að fá hornhraða w2 drifhjólsins með því að tengja saman tönn sniðin tvö og i12=w1/w{{4 }}fast gildi. Vegna þess að í samruna tveggja tannprófíla, gangast tveir hallahringirnir í hreina veltingu. Meðan á hreinu veltingsferli hallahringsins 1 á hallahringnum 2 stendur mun tannsnið gírs 1 taka upp röð af hlutfallslegum stöðum með tilliti til gírs 2, og umslag þessarar röð af hlutfallslegum stöðum er tannsnið gírs 2. Það er að segja, þegar hallahringirnir tveir gangast undir hreina veltingu, má líta á hina óeðlilegu tannprófíla sem umlykja línur innbyrðis.
Rótarskurðarfyrirbæri
Ástæðan fyrir rótarskurði: Þegar skurðpunktur tönntönnarlínunnar og möskvunarlínunnar fer yfir möskvamarkapunkt N1, og tólið heldur áfram að færa sig úr stöðu II, er hluti af óvirku tannsniðinu sem þegar hefur verið skorið við rótina. skera af.
Afleiðingar rótarskurðar: gír með alvarlegum rótarskurði, annars vegar, veikja beygjustyrk tanna; Á hinn bóginn mun það minnka passa gírskiptingarinnar sem er mjög skaðlegt fyrir skiptinguna. Ástæðan fyrir rótarskurði: Þegar skurðpunktur tönntönnarlínunnar og möskvunarlínunnar fer yfir möskvamarkapunkt N1, og tólið heldur áfram að færa sig úr stöðu II, er hluti af óvirku tannsniðinu sem þegar hefur verið skorið við rótina. skera af.
Fyrir óstöðluð gír er ásættanlegt að hafa færri en 17 tennur.