Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Većina mehaničkih zupčanika uključuje zupčanike. Zupčanici se koriste za promjenu brzine rotacijskog gibanja, smjera vrtnje i trenutaka. Oni služe za pretvaranje rotacijskog gibanja u translacijsko i obrnuto, za promjenu prostornog rasporeda prijenosnih elemenata i obavljanje mnogih drugih funkcija potrebnih za rad strojeva i mehanizama.
Mehanizmi zupčanika
Zupčanici se koriste za prijenos rotacijskog gibanja od motora do izvršnog tijela.
Istodobno se provode potrebne transformacije gibanja, promjena frekvencije rotacije, zakretnog momenta, smjera vrtnje osi.
Za sve ovo su različite vrste opreme. Klasifikacija tipova zupčanika na mjestu rotacije:
Cilindrični prijenos sastoji se od para kotača, obično s različitim brojem zuba. Osovine zupčanika u cilindričnom zupčaniku paralelne su. Omjer broja zuba naziva se prijenosnim omjerom. Mali zupčanik naziva se zupčanik, veliki zupčanik. Ako brzina vodi, a omjer prijenosa je veći od jedan, onda je riječ o reduktoru. Brzina kotača će biti manja od brzine brzina. U isto vrijeme, kada se kutna brzina smanji, zakretni moment na osovini se povećava. Ako je omjer prijenosa manji od jedan, onda je to preopterećenje.- Konični zahvat. Karakterizira se činjenicom da se osi zupčanika sijeku i rotacija se prenosi između osovina, koje su smještene pod određenim kutom. Ovisno o tome koji kotač u pogonu vodi, oni također mogu biti podizanje i spuštanje.
- Pužni prijenosnik ima sjecište rotacijskih osi. Veliki omjeri prijenosa dobivaju se zbog omjera broja zubaca kotača i broja posjeta crva. Crvi se koriste jedan, dva ili četiri. Značajka pužnog prijenosnika je prijenos rotacije samo od crva do pužnog kotača. Obrnuti proces je nemoguć zbog trenja. Sustav se samozaključuje. To je zbog uporabe pužnih prijenosnika u mehanizmima za podizanje.
- Zupčanici. Oblikovan zupčanikom i tračnicom. Pretvara rotacijsko gibanje u translacijsko i obrnuto.
- Spiralni zupčanik. Koristi se za sijekuće osovine. Zbog točnog kontakta, zubi zahvata podložni su povećanom trošenju pod opterećenjem. Vijčani zupčanici se najčešće koriste u uređajima.
- Planetarni zupčanici su zupčanici koji koriste zupčaste kotače s pokretnim osovinama. Obično postoji fiksni vanjski kotač s unutarnjim navojem, središnji kotač i nosač sa satelitima koji se kreću po obodu fiksnog kotača i rotiraju središnji. Rotacija se prenosi s nosača na središnji kotač ili obrnuto.
Potrebno je razlikovati vanjski i unutarnji prijenosnik. Kod unutarnjeg prijenosa, zubi većeg kotača nalaze se na unutarnjoj površini kruga, a rotacija se odvija u jednom smjeru. To su glavne vrste prijenosnika.
Postoji velika mogućnost za njihovu kombinaciju i uporabu u različitim kinematičkim shemama.
Oblik zuba
Zupčanici se razlikuju po profilu i vrsti zuba . Oblik zuba razlikuje evolventne, kružne i cikloidne zupčanike. Najčešće se koriste evolutivne veze. Oni imaju tehnološku superiornost. Rezanje zuba može se obaviti pomoću jednostavnog alata. Ove veze karakterizira konstantan omjer prijenosa, neovisno o središnjoj udaljenosti odmaka. No, pri velikoj snazi, postoje nedostaci povezani s malim dijelom kontakta na dvije konveksne površine zuba. To može dovesti do oštećenja površine i oštećenja materijala površine.
Kod kružnih zupčanika, konveksni zupci zupčanika se međusobno povezuju s konkavnim kotačima, a kontaktna površina znatno se povećava. Nedostatak ovih zupčanika je u tome što se trenje pojavljuje u kolnim slovima. Vrste zupčanika:
Spur zubi. To je najčešće korištena vrsta kolnog seta. Njihov kontaktni vod je paralelan s osovinom osovine. Točkovi kotača su relativno jeftini, ali njihov najveći prijenosni okretni moment manji je od okretnog i zavojnog kotača.- Spiralni zubi. Preporučuje se da se koristi pri velikim brzinama, oni omogućuju glatko kretanje i smanjenje buke. Nedostatak je povećano opterećenje ležajeva zbog pojave aksijalnih sila.
- Chevron. Oni imaju prednosti spiralnog para kotača i ne opterećuju ležajeve aksijalnim silama, jer su sile usmjerene u različitim smjerovima.
- Zakrivljena. Koristi se za velike stupnjeve prijenosa. Manje bučno i bolje rade za savijanje.
Spur wheel parovi su najčešći. Oni su jednostavni za projektiranje, proizvodnju i rad .
Materijali za proizvodnju
Glavni materijal za izradu setova kotača je čelik. Zupčanik mora imati veće karakteristike čvrstoće, tako da su kotači često napravljeni od različitih materijala i podvrgnuti različitim toplinskim ili kemijsko-toplinskim tretmanima. Zupčanici od legiranog čelika podvrgavaju se površinskom otvrdnjavanju metodom nitriranja, cementiranja ili cijanizacije. Površinsko kaljenje se koristi za ugljična čelika.
Zubi moraju imati visoku površinsku čvrstoću, kao i mekšu i viskoznu jezgru. To će ih zaštititi od prevrtanja i trošenja površine. Setovi točkova za strojeve male brzine mogu biti izrađeni od lijevanog željeza. Bronca, mjed i razne plastike također se koriste u raznim industrijama.
Metode prerade
Zupčanici su izrađeni od štancanih ili lijevanih gredica metodom rezanja zuba . Rezanje se vrši kopiranjem i pokretanjem. Pokretanje omogućuje jedan alat za rezanje zuba različitih konfiguracija. Alati za rezanje mogu biti dolbyak, glodalice ili lamele. Za rezanje kopiranjem pomoću mlina za prste. Toplinska obrada se provodi nakon rezanja, ali za visoko precizno zupčanje nakon toplinske obrade koristi se i brušenje ili uhodavanje.
Usluga i izračun
Održavanje se sastoji od pregleda mehanizma, provjere integriteta zuba i odsutnosti čipsa. Provjera ispravnosti zupčanika vrši se uz pomoć boje nanesene na zube. Proučava se veličina kontaktne površine i njezin položaj duž visine zuba. Podešavanje se vrši postavljanjem brtvi u sklopove ležaja.
Prvo morate odlučiti o kinematičkim i energetskim karakteristikama potrebnim za rad mehanizma. Odabrani su tip prijenosa, dopuštena opterećenja i dimenzije, zatim odabrani materijali i toplinska obrada. Izračun uključuje odabir zupčastog modula, zatim se odabiru vrijednosti pomaka, broj zupčanika i zupčanika kotača, središnja udaljenost i širina naplataka. Sve vrijednosti mogu se odabrati tablicama ili koristiti posebne računalne programe.
Glavni preduvjeti potrebni za dugoročno djelovanje zupčanika su otpornost na habanje kontaktnih površina zuba i njihova čvrstoća na savijanje.
Postizanje dobrih performansi i fokusiranje na dizajn i proizvodnju zupčastih mehanizama.