Osnovni principi in značilnosti gredi zobnika
A gred zobnikaje mehanska komponenta, ki se uporablja pri vrtenju za prenos gibanja, navora ali upogibnega momenta, ki podpira vrteče se dele. Običajno gre za sestavni del v obliki kovinske-palice, ki ima v več delih različne premere. S pomočjo medsebojnega zapletanja in gibanja zobnikov zobniška gred ustvarja spremembe v hitrosti in navoru med zaporednimi prestavami, kar omogoča prenos različnih hitrosti in navora.
Njegov delovni koncept se vrti na zaskočenju zobnikov. Prek zobniškega zapleta se ena prestava vrti in pošilja moč naslednji prestavi, tako da se začne vrteti tudi sosednja prestava. Različne hitrosti in prenos navora prek zobniških kombinacij, ki jih omogoča zasnova zobniške gredi, pomagajo zadovoljiti zahteve številnih industrijskih uporab.
Glavne značilnosti zobniških gredi vključujejo:
Visoka učinkovitost prenosa: zobniški ležaji zagotavljajo veliko učinkovitost prenosa in tako učinkovito porazdelijo moč.
Visoka zanesljivost: Visoka zanesljivost in dolga življenjska doba zobniških gredi sta rezultat njihovega razvitega dizajna in proizvodnih tehnik.
Visoke zahteve glede natančnosti: Da bi zagotovili gladko zaječevanje zobnikov in zanesljivo delovanje, proizvodnja gredi zobnikov zahteva zelo natančne tehnike obdelave.
Visoka prilagodljivost: Kombinacija več prestav, spremenljivih prestavnih razmerij in izhodne moči omogoča zadovoljitev zahtev več aplikacij.
Analiza tehnologije predelave
Iskanje meril uspešnosti: prilagajanje kompozitni strukturi gredi zobnika ("Gred + zobnik")
Gred zobnika je komponenta zobnika (zahteva zagotavljanje natančnosti profila zoba zobnika in natančnosti položaja gredi) ter komponenta gredi (zahteva zagotavljanje koaksialnosti in cilindričnosti).
Iskanje primerjalne strategije:
Grobo merilo: predvsem na podlagi zunanjega premera (konvencionalna izbira za grobo obdelavo sestavnih delov gredi, ki zagotavlja enoten dodatek materiala);
Fine Benchmark: Predvsem temelji na dveh sredinskih izvrtinah na koncu (merilo jedra za natančno obdelavo gredi, doseganje "poenotenja merila" ob izpolnjevanju visokih zahtev glede koaksialnosti za obdelavo profila zob zobnikov);
Obdelava-skoznje luknje: Ohranite pozicioniranje središčne luknje z uporabo stožčastih čepov/trnov s stožčastimi tulci (obravnava težave izgubljenih meril za pozicioniranje po obdelavi skozi-luknjo, kar zagotavlja, da središčna črta gredi ostane merilo skozi celotno obdelavo profila zob zobnika).
Te metode hkrati obravnavajo merila uspešnosti tako za obdelavo cilindrične površine gredi kot za obdelavo profila zob zobnika, kar predstavlja tipične tehnične pristope za obdelavo gredi zobnika.
Toplotna obdelava: Ujemanje z zahtevami glede zmogljivosti "visoke trdnosti in žilavosti + odpornosti proti obrabi" zobniških gredi
Zobniške gredi morajo hkrati izpolnjevati naslednje zahteve:
Telo gredi: Nosi vrtilni moment (ki zahteva trdnost in žilavost, ki se doseže s kaljenjem in popuščanjem).
Površina zoba: Odporen proti obrabi (zahteva visoko trdoto, doseženo z lokalnim kaljenjem).
Zaporedje toplotne obdelave:
Normalizacija (po kovanju): Odpravite napetosti pri kovanju, izboljšajte velikost zrn in povečajte obdelovalnost (standardna pred{0}}obdelava surovcev gredi);
Kaljenje in popuščanje (po grobi obdelavi): Odpravite napetosti grobe obdelave in zagotovite trdnost in žilavost telesa gredi (za izpolnjevanje kriterijev mehanskih lastnosti); kaljenje in popuščanje po grobi obdelavi
Lokalno kaljenje (na pomembnih površinah, kot so zobje zobnikov, po pol-končni obdelavi): izboljša trdoto površine zob (odpornost proti obrabi) z naknadnim poliranjem, da se odpravi deformacija zaradi kaljenja, s čimer se uravnovesijo zmogljivost in natančnost.
Ta postopek, ki vključuje osnovno utemeljitev za toplotno obdelavo gredi zobnikov, natančno izpolnjuje merila učinkovitosti sestavljenih gredi zobnikov za "splošno trdnost in žilavost + površinsko odpornost proti obrabi."
Zaporedje obdelave: usklajevanje procesnih konfliktov med "obdelavo gredi + obdelavo zobnikov"
Obdelava gredi zobnika predstavlja težave pri usklajevanju zaporedja med "obdelavo cilindrične površine gredi" in "obdelavo profila zoba" (npr. čas obdelave profila zoba mora uravnotežiti referenčno natančnost in deformacijo toplotne obdelave).
Načrtovanje zaporedja:
Najprej osnovna površina: najprej obdelajte sredinsko luknjo (natančna referenca), nato zunanji premer (grobo → pol-končno → končno);
Ločite grobo in končno obdelavo: uporabite toplotno obdelavo kot mejno-grobo obdelavo pred kaljenjem, pol-končno obdelavo pred kaljenjem in končno obdelavo po kaljenju (da se izognete motnjam napetosti, ki vplivajo na natančnost);
Posebna obdelava za obdelavo profila zob zobnikov:
Grobi profil zoba zobnika: Načrtujte po pol{0}}končni obdelavi zunanjega premera gredi (uporabite natančnejšo referenco zunanjega premera za izboljšanje natančnosti grobe obdelave profila zob zobnika);
Končni profil zoba: Načrtovano po končni obdelavi gredi z zunanjim premerom (za odpravo kaljenja deformacije površine zoba in zagotovitev koaksialnosti med profilom zoba in gredjo);
Sekundarne površine (utori za moznike itd.): Načrtovano po končnem struženju/grobom brušenju zunanjega premera in pred končnim brušenjem (da se izognemo prekinjenim rezalnim vibracijam, ki vplivajo na natančnost gredi, hkrati pa zaščitimo površino gredi po končnem brušenju).
Ta pravila posebej obravnavajo navzkrižja med procesi pri »kompozitni obdelavi zob-gredi« zobniških gredi in so bistvena obravnava pri načrtovanju zaporedij obdelave zobnikov.
Glavna področja uporabe
Mehanski prenosni sistemi: Zobniške gredi se v veliki meri uporabljajo v številnih mehanskih prenosnih sistemih, vključno s proizvodno opremo v tovarnah in zobniškimi gredi vozil, vključno z avtomobili, letali in ladjami.
Zmanjšanje in povečanje hitrosti: Kombinacija zobnikov različnih velikosti in števila zob pomaga doseči zmanjšanje ali povečanje hitrosti, s čimer se prilagodi različnim operativnim potrebam.
Prenos navora: Zobniške gredi učinkovito prenašajo navor, zato omogočajo prenos moči med komponentami in ohranjajo stabilnost sistema.
Natančni stroji: V aplikacijah, kot so strojna orodja CNC in oprema za tiskanje, ki zahtevajo visoko{0}}natančen nadzor gibanja, so zobniške gredi zelo pomembne.