העברת הילוכים תולעת היא צורה מיוחדת של העברת הילוכים, המורכבת מתולעת וגלגל תולעת, המשמשת להעברת שני פירים מצטלבים (בדרך כלל 90 מעלות). המאפיינים העיקריים שלה הם:
יחס העברה גדול (יחיד - שלב I=5 ~ 100, או אפילו גבוה יותר)
שידור יציב עם רעש נמוך
נכסי נעילה עצמית (התולעת יכולה להיות עצמית - נעילה בתנאים מסוימים כדי למנוע את מונע על גלגל התולעת הפוך)
יעילות נמוכה (בדרך כלל 30%~ 90%, תלוי בשימון וזווית סליל)
בשל עיקרון העבודה הייחודי שלו, העברת הילוכים תולעת נמצאת בשימוש נרחב במנגנוני הפחתה, ציוד הרמה, מכשירי אינדקס כלי מכונות ושדות אחרים.
העיקרון העובד של הילוכים תולעת
2.1 עקרון העברה בסיסי
העברת הילוכים תולעת דומה להעברת הילוכים סלילית, אך התולעת דומה לבורג, וגלגל התולעת דומה להילוך סלילי. מצב הרסינג שלהם הוא כדלקמן: כאשר התולעת מסתובבת, שיניו הסליליות דוחפות את שיני גלגל התולעת כדי ליצור תנועה מעגלית. מכיוון שזווית הסליל של התולעת גדולה ומספר השיניים של גלגל התולעת גדול, ניתן להשיג יחס הפחתה גדול.
2.2 מאפייני הילוכים
יחסי תנועההיחס בין מהירות הסיבוב של התולעת (n₁) למהירות הסיבוב של גלגל התולעת (n₂) הוא יחס ההולכה: i=n₁/n₂ {}}} z₂/z₁, כאשר z₁ הוא מספר ראשי התולעת (בדרך כלל 1 ~ 4) ו- Z₂ הוא מספר שיני גלגל התולעת. עבור תולעת ראש יחידה (Z₁=1), יחס ההולכה הוא הגדול ביותר, אך היעילות נמוכה; עבור תולעת ראשית (Z₁=2 ~ 4), ניתן לשפר את היעילות, אך יחס ההפחתה מופחת.
כיוון סיבוב התולעת:
מימין - תולעת ידנית: השתמש בכלל היד הימני. החזק את התולעת ביד ימין, והצביע על ארבע האצבעות לכיוון סיבוב התולעת. ואז האגודל מצביע על כיוון המהירות הליניארית של גלגל התולעת בנקודת הרסינג.
משמאל - תולעת יד: השתמש בכלל השמאל - יד. החזק את התולעת ביד שמאל, והצביע על ארבע האצבעות לכיוון סיבוב התולעת. ואז האגודל מצביע על כיוון המהירות הליניארית של גלגל התולעת בנקודת הרסינג.
עצמיות - נעילה נכס: כאשר זווית הסליל () של התולעת קטנה יותר מזווית החיכוך המקבילה (φ), לתמסורת יש מאפיין נעילה עצמי, כלומר גלגל התולעת אינו יכול להניע את התולעת הפוכה. נכס הנעילה העצמי משמש לרוב במנגנוני הרמה, פלטפורמות הרמה ואירועים אחרים שצריכים למנוע סיבוב הפוך.
יְעִילוּת: היעילות של העברת הילוכים תולעת נמוכה, בעיקר בגלל אובדן חיכוך הזזה: η=שיזוף ( + ϕ) / שיזוף, איפה זווית ההובלה של התולעת ו- φ היא זווית החיכוך.
עיצוב הילוכים תולעת
3.1 פרמטרים עיקריים
מודול (מ): סדרה של מודולים סטנדרטיים (כגון 1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3 ...).
מספר ראשי התולעים (Z₁): יחיד - תולעת ראש (Z₁=1) משמש ליחס הפחתה גדול, ולתולעת ראש רב (Z₁=2 ~ 4) משמשת להעברת יעילות גבוהה.
מספר שיני גלגל התולעת (Z₂): בדרך כלל Z₂=30 ~ 80. קל מדי שיניים קל לגרום לחתוך תחתון, ושיניים רבות מדי יובילו לנפח גדול מדי.
מרחק מרכזי (א): זה משפיע על גודל ההולכה. נוסחת החישוב היא: a=m (z₂ + q)/2, כאשר q הוא מקדם קוטר התולעת (q=d₁/m).
זווית הליקס (): זה משפיע על יעילות ההעברה, בדרך כלל=3 תואר ~ 25 מעלות.
| מודול | קוטר מעגל אינדקס | מקדם קוטר תולעת |
|---|---|---|
| m | d₁ | q |
| 1.25 | 20 | 16 |
| 22.4 | 17.92 | - |
| 1.6 | 20 | 12.5 |
| 28 | 17.5 | - |
| 2 | 22.4 | 11.2 |
| 35.5 | 17.75 | - |
| 2.5 | 28 | 11.2 |
| 45 | 18 | - |
| 3.15 | 35.5 | 11.27 |
| 56 | 17.778 | - |
| 4 | 40 | 10 |
| 71 | 17.75 | - |
| 5 | 50 | 10 |
| 90 | 18 | - |
| 6.3 | 63 | 10 |
| 112 | 17.778 | - |
| 8 | 80 | 10 |
| 140 | 17.5 | - |
| 10 | 90 | - |
| 160 | - | - |
3.2 חישוב גיאומטרי
נוסחאות חישוב הממד הגיאומטרי הבסיסיות להעברת תולעת גלילית הן כדלקמן:
| פריט חישוב | סֵמֶל | נוּסחָה | תוצאת חישוב | הערות | |
|---|---|---|---|---|---|
| מרחק מרכזי | A | A=0.5 m (zz + q + 2) | 175.00 | - | |
| מודול | MDU | Mdu=2 a/(22 + q + 2) | 3.15 | - | |
| זווית לחץ של חתך צירי | a | תואר A=20 | 20.00 | - | |
| יחס העברה | i | i = Z2/Z1 = n1/n2 | 97.00 | - | |
| מקדם שינוי | S | = (a/mdu) - 0.5 (q + z2) | 2.06 | - | |
| מרווח רדיאלי | C | C=0.25 MDU | 0.79 | - | |
| - | מספר הראשים | Z1 | Z1 = 1, 2, 4 | 1.00 | - |
| - | מקדם אופייני | q | q=dfe1/mdu | 10.00 | - |
| - | גובה התוספת | HDI | hdi=mdu | 3.15 | - |
| - | גובה DEDENDUM | HG | hg=1.25 mdu | 3.94 | - |
| תוֹלַעַת | קוטר מעגל אינדקס | DTE1 | Dfel=qmdu | 31.50 | - |
| - | קוטר מעגל המגרש | DJE1 | Dje 1=dfel + 2 mdu 5=mdu (q + 25) | 44.45 | - |
| - | קוטר מעגל קצה | DDI1 | Ddi 1=mdu (q + 2) | 37.80 | - |
| קוטר מעגל השורש | DG1 | Dg 1=mdu (q - 2.5) | 23.63 | - | |
| זווית עופרת מעגל אינדקס | 入 | 入=ARCTGZ1/Q. | 0.10 | - | |
| מודול רגיל | Mf | mf=mducos 入 | 3.13 | - | |
| אורך סליל | L☆ | L=(12 + 0.1 z2) mdu | 68.36 | Z1 = 1, 2 | |
| - | - | L=(13 + 0.1 z2) mdu | 71.51 | Z1 = 4 | |
| מגרש חתך צירי | P | P=πmdu | 9.90 | - | |
| עופרת סליל | PZ | Pz=πmduz1 | 9.90 | - | |
| עובי שן צירי על גליל האינדקס של החוט | SZ1 | SZ 1=0.45 MDU | 97.00 | - | |
| עובי שן רגיל על גליל האינדקס של החוט | SF1 | Sfl=szlcos 入 | 96.52 | - | |
| גובה מדידת עובי השיניים | h~ | h ~=mdu | 3.15 | - | |
| מספר השיניים | Z2 | Z 2=iz1 | 97.00 | - | |
| גלגל תולעת | קוטר מעגל אינדקס | Die2 | Dfe 2=mduz2 | 305.55 | - |
| - | קוטר מעגל המגרש | DJE2 | Dje 2=dfe 2=mduz2 | 305.55 | - |
| - | קוטר מעגל השורש | DG2 | Dg 2=2 (a - 0.5 ddi 1 - 0.25 mdu) | 310.63 | - |
| - | קוטר מעגל קצה | DDI2 | Ddi 2=2 (a - 0.5 dfel + mdu) | 324.80 | - |
| - | קוטר המעגל החיצוני המקסימלי | DW2 | Dw 2=ddi 2 + mdu | 327.95 | - |
| - | רוחב שפה | b | b=0.65 ddi1 | 24.57 | - |
| - | רדיוס קשת תוספת | R1 | R 1=0.5 dfel - mdu | 12.60 | - |
| - | רדיוס קשת DEDENDUM | R2 | R 1=0.5 ddi 1 + 0.25 mdu | 19.69 | - |
3.3 חישוב חוזק
תולעת גלגל שן משטח עוצמת מגע עייפות (למניעת בור): σh=Zevy Kat2 פחות או שווה ל [σh], כאשר (ze) הוא המקדם האלסטי החומרי, (ka) הוא מקדם מצב העבודה (1.0 ~ 1.5), ו- (T2) הוא מומנט גלגל התולעת.
תולעת גלגל שן שורש כיפוף חוזק עייפות (למניעת שבר): σ=1 / (DED2M) × 1.53KAT2 YFA2 y פחות או שווה ל [σf], כאשר (yfa2) הוא מקדם פרופיל השן ו- (y) הוא מקדם זווית הסליל.
חישוב איזון חום (למניעת התחממות יתר): Ploss=p₁ (1 - η) פחות או שווה ל- KaΔT, כאשר (p1) הוא כוח הקלט, (k) הוא מקדם פיזור החום, (א) הוא שטח פיזור החום, ו- (ΔT) הוא עליית הטמפרטורה המותרת (בדרך כלל פחות או שווה ל 60 מעלות).
עיבוד הילוכים תולעת
4.1 עיבוד תולעים
סיבוב: מתאים לייצור אצווה קטן.
כרסום: מתאים לתולעי ראש רב -ראש.
טחינה: משמש לתולעי דיוק גבוהות (כגון מטחנות תולעת CNC).
4.2 עיבוד גלגל תולעת
התחביב: מעובד עם תולעת - כמו HOBS.
חיתוך מעופף - חותך: מתאים לגלגלי תולעת גדולים - מודול.
כבוד / הפקה: כדי לשפר את גימור פני השן.
4.3 בחירת חומרים
| חֵלֶק | חומרים נפוצים | טיפול בחום |
|---|---|---|
| תוֹלַעַת | 45 פלדה, 40cr, 20crmnti | מרווה ומזג, פחמן ומרווה |
| גלגל תולעת | ברונזה פח (ZCUSN10P1), ברונזה אלומיניום (ZCUAL10FE3) | יְצִיקָה |
יישום הילוכים תולעת
5.1 מכונות הרמה
כננות, מנופים (באמצעות נכסים נעולים עצמיים כדי למנוע חפצים כבדים להחליק למטה).
5.2 מפחיתים תעשייתיים
מפחית תולעים (כגון מפחית קרוואנים).
5.3 מכשירי אינדקס כלי מכונה
חלוקת ראשים, שולחנות סיבוב (בקרת זווית דיוק).
5.4 מנגנוני היגוי לרכב
כמה מערכות היגוי מכניות מאמצות העברת הילוכים תולעת, כולל ציוד היגוי, גלגל הגה, ציר הילוכים היגוי, פיר היגוי, זרוע היגוי, מוט עניבת היגוי, מפרק אוניברסלי, מפרק היגוי שמאלי, זרוע מפרק היגוי, היגוי ימין, זרוע טרפזיד וכו 'וכו'.
5.5 שדות אחרים
מכונות אריזה, ציוד העברת, כונני שסתומים וכו '.
5.6 יתרונות וחסרונות של העברת הילוכים תולעת
5.6.1 יתרונות
יחס העברה גדול ומבנה קומפקטי.
פעולה יציבה ורעש נמוך.
נכסי נעילה עצמית (בתנאים ספציפיים).
מתאים לאירועים עם שטח מוגבל.
5.6.2 חסרונות
יעילות נמוכה (במיוחד לתולעי ראש בודדות).
ייצור חום קשה, הדורש שימון טוב.
עלות ייצור גבוהה (גלגל התולעת זקוק לבלאי - חומרים עמידים).
תַקצִיר
העברת הילוכים תולעת ממלאת תפקיד בלתי ניתן להחלפה במנגנוני הפחתה, ציוד הרמה ושדות אחרים בגלל יחס ההפחתה הגדול שלו, נכסי נעילה עצמיים ומבנה קומפקטי. למרות שיעילותו נמוכה, ניתן לשפר משמעותית את הביצועים והחיי השירות שלה באמצעות תכנון מיטבי, בחירת חומרים מתאימים ושיטות שימון. בעתיד, העברת הילוכים תולעת תמשיך להתפתח בכיוון של יעילות גבוהה, דיוק ואינטליגנציה.
