Unha engrenaxe é un compoñente mecánico que ten unha engrenaxe no borde que continua en mallas para transmitir movemento e potencia. Hai moito tempo que apareceu o uso de engrenaxes nas transmisións. A finais do século 19th, o principio do método de incisión e as máquinas-ferramentas e ferramentas especiais que usaron este principio para cortar os dentes apareceron unha tras outra. Co desenvolvemento da produción, tomouse en serio a suavidade da operación.
Precisión de engrenaxe:
A precisión da engrenaxe refírese a un grao que se divide no erro integral da forma da engrenaxe, incluíndo algúns parámetros importantes como a forma do dente, a dirección do dente e o salto. A forma do dente refírese á forma radial do dente e a dirección do dente refírese á dirección lonxitudinal do dente. A forma e o salto do diámetro refírense ao erro da distancia entre dous dentes adxacentes. Xeralmente, os engrenaxes empregados no noso automóbil poden ser procesados pola máquina de aficionado e pódense usar nos graos 6-7. Algunhas prensas requiren unha alta precisión debido á necesidade de operacións de alta velocidade e impresión por lotes. A engrenaxe reduce o erro causado pola acumulación de engrenaxes e o efecto de impresión redúcese. A máquina de moenda de engrenaxes producida no mercado interno pódese procesar ata os graos 4 ~ 5. A máquina de moer engrenaxes de alta precisión importada do estranxeiro pódese procesar a 3, ~ 4 e moito máis. Algunhas pódense procesar ata o nivel 2. A norma xaponesa DIN 0 é equivalente á clasificación chinesa de 4, o erro xeral é en μm, 1μm = 0.001mm
Teña en conta o problema:
O simple diagnóstico é determinar rapidamente se a engrenaxe está en estado normal de traballo e
Os engrenaxes con condicións de traballo anormais son sometidos a análises diagnósticas sofisticadas ou outras medidas. Por suposto, en moitos casos pódense diagnosticar algúns fallos evidentes a partir dunha simple análise da vibración. O simple diagnóstico de engrenaxes inclúe diagnóstico de ruído, diagnóstico de vibracións e pulso de choque (SPM). O máis común é o método de diagnóstico de vibracións. O método de diagnóstico de aplanado é un método de diagnóstico que usa a intensidade de vibración da engrenaxe para determinar se a engrenaxe está nun estado de traballo normal. Segundo diferentes indicadores e normas de xuízo, pódese dividir en método de xuízo de valor absoluto e método de xuízo de valor relativo.
Método de xuízo de valor absoluto:
O método de determinación do valor absoluto usa o valor de amplitude medido no mesmo punto de medición da caixa de cambios como índice para avaliar o estado de funcionamento.
O método de xuízo de valor absoluto úsase para identificar o estado de engrenaxe. É necesario formular normas de xuízo correspondentes segundo diferentes caixas de cambios e diferentes requisitos de uso.
A base principal para establecer os criterios de xuízo de valor absoluto para engrenaxes é a seguinte:
1) Estudo teórico de fenómenos de vibración anormais;
(2) Análise de fenómenos de vibración segundo experimentos;
(3) Avaliación estatística dos datos medidos;
(4) Consulte os estándares pertinentes no país e no estranxeiro.
De feito, non hai ningún criterio de valor absoluto que se poida aplicar a todos os engrenaxes. Cando o tamaño e o tipo de engrenaxes son diferentes, os criterios de xuízo son naturalmente diferentes.
Ao xulgar a vibración dunha banda ancha segundo un parámetro de medición, o valor estándar debe cambiarse segundo a frecuencia. A frecuencia está por baixo de 1 kHz, a vibración está determinada pola velocidade; a frecuencia está por encima de 1 kHz e a vibración é determinada pola aceleración. Os criterios reais dependerán da situación específica.
Determinación do valor de fase
En aplicacións prácticas, para engrenaxes que aínda non se desenvolveron con criterios de valor absoluto, pódense realizar medicións estatísticas usando os datos das medicións de campo para determinar criterios relativos apropiados. A utilización de tales criterios chámase determinación de valor relativo.
O estándar de xuízo relativo esixe que a amplitude medida en distintos puntos da mesma parte da caixa de cambios sexa comparada coa amplitude no estado normal, e cando o valor medido alcanza un certo nivel en comparación co valor normal, determínase ser un certo estado. Por exemplo, cando o estándar de xuízo de valor relativo estipula que o valor real chega ás veces 1.6 a 2 do valor normal, debe prestarse atención e cando sexa 2.56 a 4 veces, indica perigo. En canto ao uso específico, a clasificación realízase segundo os tempos 1.6 ou a clasificación segundo os tempos 2, segundo os requirimentos de uso da caixa de cambios, e o equipo relativamente groso (por exemplo, a maquinaria mineira) usa xeralmente unha clasificación superior.
Na práctica, para obter os mellores resultados, pódense usar simultaneamente os dous métodos anteriores para comparación e comparación.
A industria de engrenaxes de China desenvolveuse rapidamente durante o período do plan quinquenal do 10th: en 2005, o valor de produción anual da industria de engrenaxes pasou de 24 millóns de yuan en 2000 a 68.3 mil millóns de yuanes, cunha taxa de crecemento anual composta do 23.27%, que ten convértese no maior compoñente mecánico básico de China. Industria. En termos de demanda de mercado e escala de produción, a industria de artes de China superou a Italia no ranking global, ocupándose o cuarto lugar do mundo.
fabricante:
A industria de engrenaxes está composta principalmente por tres tipos de empresas: empresas de fabricación de transmisión de engrenaxes de vehículos, empresas de fabricación de transmisión de engrenaxes industriais e empresas de fabricación de equipos especiais. Entre eles, a engrenaxe do vehículo é única, a súa cota de mercado é 60%; A engrenaxe industrial está composta por engrenaxes industriais xerais, especiais e xerais, a súa cota de mercado é 18%, 12%, 8%; Os equipos de engrenaxe só representan o 2% da cota de mercado.
Características de lubricación:
O movemento dun par de engrenaxes redutores conséguese por un par de movementos de compromiso na superficie do dente. O movemento relativo dun par de superficies dentes divididas implica rodar e deslizar. Para engrenaxes que transmiten potencia, debe estudarse a forza dos engrenaxes. Deformación. O coñecemento da mecánica aplicada é necesario. Hai dúas lubricacións entre as dúas caras dentes da engrenaxe e tamén implica o coñecemento da mecánica de fluídos. Se estudas a película superficial xerada pola interacción entre o cinto e a superficie de engrenaxe, necesitas coñecementos físicos e químicos. Polo tanto, en presenza de lubricantes, debe considerarse a existencia de lubricantes para reflectir de forma verdadeira e comprensiva a cinemática e a dinámica das transmisións de engrenaxes. O deseño de engrenaxes do lubricante artificial é un deseño máis completo e completo.
Forma de fallo:
1, desgaste superficial dos dentes
Para a transmisión de engrenaxes abertas ou a transmisión de engrenaxes pechadas con aceite lubricante impuro, debido ao deslizamiento relativo entre as superficies do flanco de malla, algúns grans abrasivos duros entran na superficie de fricción, de xeito que o perfil do dente cambia e aumenta o contrasento. Como resultado, a engrenaxe está excesivamente delgada e os dentes están rotos. En circunstancias normais, só cando as partículas abrasivas se mesturan no aceite lubricante, o desgaste da superficie do dente producirase durante a operación.
2, pegamento superficial dos dentes
Para a transmisión de engrenaxes de gran velocidade e resistencia pesada, a fricción entre as superficies dos dentes é grande e a velocidade relativa é grande, o que fai que a temperatura da zona de malla sexa demasiado alta. Unha vez que as condicións de lubricación son pobres, a película de aceite entre as superficies dos dentes desaparecerá, convertendo o metal dos dous dentes. As superficies están en contacto directo e, polo tanto, únense entre si. Cando as dúas superficies dentes continúan movendoas unhas coas outras, a superficie dente máis dura rasca unha parte do material na superficie do dente máis suave no sentido de deslizamento para formar unha rañura.
3, enfoque de fatiga
Cando o contacto entre dous dentes entra en contacto, a forza e a forza de reacción entre as superficies dos dentes causan tensión de contacto nas dúas superficies de traballo. Dado que a posición do punto de malla cambia e a engrenaxe realízase para realizar un movemento periódico, a tensión de contacto é segundo o ciclo de pulsacións. Baixo a acción de tal tensión de contacto alterna durante moito tempo, aparecerá unha pequena fisura na marca do dente da superficie do dente. Co paso do tempo, a fisura vaise expandindo gradualmente na dirección lateral da capa superficial, e a fisura forma unha forma de anel, de xeito que a roda A superficie do dente produce unha lixeira área de engordadura para formar algúns fosos pouco profundos. .
4, dente roto
Os engrenaxes sometidos a carga durante a operación, como os feixes de voladizo, cuxas raíces son sometidas a tensións periódicas do pulso que exceden o límite de fatiga do material de engrenaxe, racharán na raíz e expandiranse gradualmente e produciranse cando a parte restante non poida soportar a carga de transmisión. Dentes rotos. As engrenaxes poden causar dentes rotos por impacto grave, carga excéntrica e material desigual no traballo.
5, deformación plástica na superficie do dente
Baixo carga de impacto ou gran carga, a superficie do dente é propensa á deformación plástica local, que deforma a superficie curva do perfil do dente involuto.
Métodos de procesamento:
Existen dous tipos de métodos de procesamento de engrenaxes involuntarios, un é o método de perfilado e a rañura de engrenaxe da engrenaxe é cortada polo cortador de formación, que é "forma de imitación". O outro é Fan Chengfa (Método de exposición).
(1) Hobbing máquina de hobbing: pode procesar dentes helicoidais por debaixo dos módulos 8
(2) Fresadora: pode procesar cremalleira recta
(3) Inserir dentes: pode procesar os dentes internos
(4) Máquina de perforación en frío: pódese procesar sen restos
Dentes de planear máquina de planear (5): pode procesar grandes engrenaxes do módulo 16
Dentes de fundición de precisión (6): poden procesar piñóns baratos en grandes cantidades
(7) Trituradora: pode procesar a engrenaxe na máquina de precisión
(8) Máquinas de fundición de dentes de fundición: a maior parte de procesamento de engrenaxes de metais non férreos
Máquina de afeitar (9): é unha máquina de cortar metais para o acabado de engrenaxes
Usar a aplicación:
Engrenaxe de plástico
Co desenvolvemento da ciencia, os engrenaxes foron cambiando gradualmente de engrenaxes metálicas a engrenaxes de plástico. Porque os engrenaxes de plástico son máis lubricantes e resistentes ao desgaste. Pode reducir o ruído, reducir os custos e reducir a fricción.
Os materiais de engrenaxe de plástico usados son: PVC, POM, PTFE, PA, nylon, PEEK e así por diante.
Engrenaxe do coche
Os camións pesados e pesados de China usan máis cualidades de aceiro para os engrenaxes, principalmente para cumprir os requisitos de introducir tecnoloxía avanzada de automóbiles estranxeiros nese momento. Na 1950s, China introduciu a tecnoloxía de produción do camión soviético de tamaño medio (modelo orixinal da marca "liberación") da fábrica de automóbiles Rikhov da antiga Unión Soviética. Ao mesmo tempo, tamén introduciu o aceiro 20CrMnTi producido pola antiga Unión Soviética.
Despois da reforma e apertura, co rápido desenvolvemento da construción económica de China, co fin de satisfacer o rápido desenvolvemento do transporte de China, desde as 1980s, China introduciu sistematicamente varios modelos avanzados de países desenvolvidos industriais, todo tipo de medios avanzados estranxeiros e cargas pesadas Tamén se están introducindo coches. Ao mesmo tempo, a gran fábrica de automóbiles de China colabora con famosas compañías de automóbiles estranxeiras para introducir a tecnoloxía avanzada de produción de automóbiles estranxeiros, incluída a tecnoloxía de produción de engrenaxes de automóbiles. Ao mesmo tempo, o nivel de tecnoloxía de fundición de aceiro de China tamén está a mellorar constantemente, empregando fundición de aceiro fundición secundaria e afinación de composición e fundición continua e laminación e outras tecnoloxías avanzadas de fundición, permitindo ás fábricas de aceiro producir un rendemento de alta pureza e endurecible con engrenaxes reducidos. O uso do aceiro, conseguindo así a localización da introdución de aceiro para engrenaxes para automoción, de xeito que o nivel de produción de aceiro de China alcanzou un novo nivel. Tamén se aplicou o aceiro de alta resistencia que contén níquel para engrenaxes domésticos para vehículos pesados adecuados para as condicións nacionais de China e obtivo bos resultados. A tecnoloxía de tratamento térmico dos engrenaxes de automóbiles tamén evolucionou desde a protección de carburización de gas tipo 50s-60s orixinal ata o uso xeneralizado de liñas automáticas de gas continuo controladas por computadora e liñas automáticas de tipo caixa e liñas de produción automáticas. (incluíndo carburización a baixa presión (ao baleiro)). Tecnoloxía), tecnoloxía de tratamento de preoxidación de carburización de engrenaxes, tecnoloxía de refrixeración con control de extinción de engrenaxes (debido ao uso de aceites especiais de extinción e tecnoloxía de refrixeración), forxa de engrenaxes de tecnoloxía de normalización isotérmica en branco. A adopción destas tecnoloxías non só fai que a distorsión de carburización e extinción de engrenaxes se converta nun control eficaz, a precisión do procesamento de engrenaxes é mellorada, a vida útil prolongase, senón que tamén cumpre os requisitos de produción masiva dos modernos tratamentos térmicos de engrenaxes.
Aceiro de titanio de manganeso cromo e aceiro de boro
Durante moito tempo, o aceiro máis común nos camións de China é 20CrMnTi. Trátase dun engranaje automático de tamaño medio de aceiro 18XTr (é dicir, aceiro 20CrMnTi) importado da antiga Unión Soviética nos 1950s. O gran de aceiro está ben, o crecemento do cereal tende a ser pequeno ao carburizar e ten boas propiedades de carburación e calado e pódese descender directamente despois da carburización. Segundo a literatura, antes de 1980, o aceiro estrutural de aleación carburizada de China (incluído o aceiro 20CrbinTi) só garantía a composición química do aceiro e as propiedades mecánicas medidas por mostras cando foi enviado desde a fábrica, pero a composición química e as propiedades mecánicas aparecían a miúdo no automóbil. produción. O aceiro cualificado, debido á excesiva variedade de durabilidade, afecta a calidade do produto. Por exemplo, se a dureza do aceiro carburizado 20CrMnTi é demasiado baixa, a dureza do núcleo despois do carburizado e saciado é inferior ao valor especificado nas condicións técnicas. Cando se realiza a proba de fatiga, a vida de fatiga da engrenaxe redúcese á metade; se a dureza é superior Se a engrenaxe é alta, a contracción do buraco interno despois do carburado e a extinción é demasiado grande, o que afecta ao conxunto de engrenaxes.
Dado que a resistencia do aceiro ten unha influencia moi significativa na dureza e a distorsión do corazón dos dentes de engrenaxe, en 1985 o Ministerio de Metalurxia promulgou as condicións técnicas para asegurar o aceiro estrutural endurecido en China (GB5216-85), incluído neste estado técnico. Os datos de composición e resistencia química de tipos 10 de aceiro carburizado, incluído o aceiro 20CxMnTiH e o 20MnVBH. A norma estipula que o índice de rendemento de durabilidade do aceiro 20CrMnTi usado para a fabricación de engrenaxes é 30-42HRC do café 9 final enfriado por auga. Despois diso, o problema de que a dureza da parte do núcleo dente da engrenaxe de produción de aceiro 20CrMnTi é demasiado baixa e basicamente a distorsión é excesivamente grande. Non obstante, é obviamente razoable empregar o mesmo aceiro nº de aceiro 20CrMnTi, independentemente do tamaño do módulo de engrenaxes e do grosor da sección de aceiro. Debido á mellora do nivel de tecnoloxía de fundición de aceiro en China e á mellora do subministro de aceiro estrutural de aleación, existen condicións para estreitar aínda máis o rendemento de durabilidade do aceiro de engrenaxes e desenvolverse segundo os requisitos de diferentes produtos (como os engrenaxes de transmisión e engrenaxes do eixe traseiro). As novas calidades de aceiro cumpren os seus requisitos.
Aceiro de engrenaxe de vehículos pesados domésticos
O aceiro de engranajes de China cumpre basicamente os requisitos da demanda nacional e a localización da tecnoloxía importada, mentres que os engrenaxes de transmisión de vehículos pesados e os aceiros para eixes traseiros para vehículos de uso medio e pesado aínda teñen que ser desenvolvidos e producidos. Segundo a análise do estado actual de uso dos vehículos pesados en China, os dous problemas de sobrecarga e as malas condicións da estrada son máis graves e non se poden superar a curto prazo, o que fai que os engrenaxes estean a miúdo sometidos a grandes cargas de choque. . A carga de choque de sobrecarga está entre a fatiga e a tensión da fractura, o que ten unha gran influencia na vida da engrenaxe e moitas veces fai que a engrenaxe fallase cedo.
Para mellorar a vida útil da engrenaxe de transmisión de potencia e reducir o seu tamaño, ademais de melloras nos materiais, o tratamento térmico e a estrutura, elaborouse a engrenaxe dentada con arco. En 1907, o británico FRANK HUMPHRIS publicou por primeira vez un perfil circular de dentes. En 1926, o eritreo EHREST WILDHABER obtivo o dereito de patente da engrenaxe helicoidal dentada con arco circular. En 1955, o ML NOVIKOV da Unión Soviética completou o estudo práctico das artes dentadas de arco e gañou a medalla de Lenin. En 1970, RH, ROHCE, o enxeñeiro británico RM STUDER obtivo unha patente estadounidense para engrenaxes de dobre arco. Este tipo de engrenaxes son cada vez máis valorados e amosaron importantes beneficios na produción.
Os engrenaxes son pezas mecánicas dentadas que poden mallar entre si e úsanse nunha ampla gama de aplicacións na transmisión mecánica e en todo o campo mecánico. Chegou á tecnoloxía moderna de engrenaxes: módulo de engrenaxes 0.004 ~ 100 mm; diámetro da engrenaxe de 1 mm a 150 m; potencia de transmisión ata 100,000 kW; acelerar ata centos de miles de voltas / min; a velocidade periférica máis alta de 300 m / segundo.
Co desenvolvemento da produción, tomouse en serio a suavidade da marcha. En 1674, o astrónomo dinamarqués Romer propuxo por primeira vez o uso do cicloide externo como curva de perfil dental para obter unha marcha fluída.
Durante a revolución industrial do século 18th, a tecnoloxía de engrenaxes desenvolveuse a gran velocidade e as persoas realizaron unha extensa investigación sobre engrenaxes. En 1733, o matemático francés Kami publicou a lei básica do enganche do perfil de dentes; en 1765, o matemático suízo Euler suxeriu usar a curva de involución como curva de perfil dental.
A máquina de hobbing e a moldura de engrenaxes aparecida no século 19th resolveu moitos problemas na produción de engrenaxes de alta precisión. En 1900, Pffort instalou unha engrenaxe diferencial para a máquina de hobbing de engrenaxes, que pode mecanizar a engrenaxe helicoidal na máquina de hobbing de engrenaxes. Desde entón, popularizouse a engrenaxe da máquina de aficionado das engrenaxes e a engrenaxe de transformación converteuse na vantaxe esmagadora. A engrenaxe involucrada converteuse na engrenaxe máis usada. .
En 1899, Rashe implementou a solución da engrenaxe de desprazamento. A engrenaxe de desprazamento non só evita o corte raíz, senón que pode igualar a distancia central e mellorar a capacidade de rodamento da engrenaxe. En 1923, Wilder Haber dos Estados Unidos primeiro propuxo a engrenaxe cun perfil de dente circular. En 1955, Sunovikov realizou un estudo en profundidade sobre a engrenaxe de arco circular e a engrenaxe de arco aplicouse á produción. Os engrenaxes teñen unha elevada capacidade de carga e eficiencia, pero non son tan fáciles de fabricar como os engrenaxes involutarios e son necesarias novas melloras.
