面取りされた歯車は、交差する90つのシャフト間で動きと力を伝達するために使用されます。 一般的な機械では、面取りされた歯車の90つのシャフト間の交差角度はXNUMX°に等しくなります(ただし、XNUMX°に等しくない場合があります)。 円筒歯車と同様に、面取りされた歯車には、インデックスコーン、補遺コーン、歯根コーン、およびベースコーンがあります。 円錐には大きな端と小さな端があり、大きな端に対応する円は、インデックス円(半径はr)、補遺円、ルート円、ベース円と呼ばれます。 面取りされた歯車のペアの動きは、純粋な転がりのピッチコーンのペアと同等です。
歯形の形成:
面取りされた歯車の歯形の形成は、ベースシリンダーの代わりにベースコーンが使用されることを除いて、円筒歯車のそれと同様です。 生成面Sは、ベースコーンの母線に接しています。 生成面Sがベースコーンに沿って純粋に転がっている場合、ベースコーンの母線ONに接触する生成面上の直線OKは、空間にインボリュート曲面を形成します。 この曲面は、真っ直ぐな面取り歯車の歯形曲面です。 直線OK上の各点の軌道はインボリュートです(頂点Oのインボリュートは点です)。 インボリュートNKの各点は、円錐Oから等距離にあるため、インボリュートは円錐Oを中心とする球面上にある必要があり、半径はOKです。つまり、NKは球形のインボリュートです。
原理:
面取りされた歯車の歯と歯のスペースはすべて収縮しています。つまり、大きい方の端が広く、小さい方の端が狭くなっています。 カッタヘッドは加工時にルートコーン角まで上げられていますが、面取り歯車の外円錐面の大きい方の端が小さい方の端よりわずかに高く、フライス加工時に大きい方の端が小さい方の端よりも深くカットされています。歯溝の幅も大きい方の端よりも大きくなっています。 小さい方の端は少し広いですが、この違いは要件を満たすことができません。 大きい方の端の両側でさらに粉砕する必要があります。 フライス盤で面取り歯車をフライス加工する場合、中歯スロットを初めてフライス加工した後、大きな端の歯形が得られますが、スロット幅の寸法が要件を満たしていません。 したがって、通常、各歯スロットをXNUMX回フライス加工する必要があります。大きな端の歯スロットの両側をさらにフライス加工する目的で、面取り歯車の歯スロットの両側のマージンをフライス加工することをオフセットフライス加工と呼びます。 オフセットフライス加工の原理は次のとおりです。一方で、ワークピースはたわみます。 一方、作業台を動かして、小さい方の歯の溝をフライスで再調整します。 ワークをたわませたときの送り方向(横)に垂直な大きい方の端と小さい方の端のオフセット差を利用して、小さい方の端から大きい方の端に向かってフライス加工の許容値を徐々に増やし、大きい方の端をさらにフライス加工します。
現在、面取り歯車のフライス加工には多くのオフセットフライス加工方法がありますが、ピッチと歯幅の比率(R / b)の不一致、およびピッチ角や数などのパラメータの違いにより、歯、どの方法もすべてのコーンに適用できるわけではありません。 したがって、歯車の加工は、特定の条件に従ってのみ選択し、トライアルカットで修正することができます。 多くの場合、フライス加工には回転とオフセットの組み合わせを使用します。
ベベルギアの製造プロセス:
1.まず、ホブ切りの原理を使用して、機械加工された歯車と架空のショベル歯車に相対的なホブ切りを繰り返し実行させます。 ツールは、XNUMXつのまっすぐな刃先を備えたプレーナーで、ツールホルダーに取り付けられ、ツールホルダーの直線運動で往復運動します。
2.ツールホルダーをクレードルに取り付けて、架空のショベルギアを形成します。 架空のショベルギアは、独自の軸線を中心に上から下、下から上にスイングし、加工されたギアをサブギアボックスのメインシャフトに取り付け、サブギアボックスを動かしてベベルチップを作成します。加工歯車と架空のショベル歯車のベベルチップを合わせ、歯元角度を工具チップが通過する面と平行にします。
3.歯車の切削中、クレードルと加工する歯車はそれぞれ軸を中心に協調して動きます。つまり、XNUMXつの面取りされた歯車が噛み合うように、この設備で加工される歯車が加工されます。
4.クレードルの軸線と回転軸線は、工作機械の中心である点で交差します。 このような相互の動きにより、プレーナーは正しいインボリュート歯形を計画することができます。
ワークの数と弾性率に応じて、シングルトゥース方式またはダブルトゥース方式で歯車を計画することが決定されます。 一体型の小ロット生産では、一般的に歯車の計画に単歯法が使用されます。
スパイラルベベルギアは、高い伝達効率、安定した伝達比、大きなアークオーバーラップ係数、高い運搬能力、安定した伝達、信頼性の高い作業、コンパクトな構造、省エネと材料の節約、省スペース、耐摩耗性、長寿命、低ノイズを備えています。
スパイラルベベルギアの利点(ストレートベベルギアと比較して):
1.接触率を上げます。つまり、オーバーラップ係数を上げ、衝撃を減らし、トランスミッションを安定させ、ノイズを減らします。
2.負荷比圧力が低下し、摩耗がより均一になり、それに応じて歯車の耐荷重が増加し、耐用年数が長くなります。
3.大きな伝達比を実現でき、小さなホイールの数はわずか5歯です。
4.歯の表面を研磨して、ノイズを減らし、接触面積を改善し、歯の表面仕上げを改善することができます。 歯車研削の精度はレベル5に達する可能性があります。
スパイラルベベルギアは、印刷機器、自動車の差動装置、および水門で広く使用されています。 機関車、船舶、発電所、製鉄所、線路検査などにも使用できます。プラスチック製の歯車は、金属製の歯車に比べて経済的で、耐摩耗性が長く、機能性に優れています。
ベベルギアの特徴:
長寿命、高負荷容量
強力な耐薬品性と耐食性
騒音と振動の低減
軽量で低コスト
成形が容易で、潤滑性が良い
オフセットフライス加工時の歯厚補正方法:
上記の方法で2〜3本の歯の両側をオフセットミリングした後、歯の大端と小端を検査する必要があります。 実際の測定値が図面に記載されている値または計算された値と一致しない場合は、回転量とオフセットを修正する必要があります。 修正の原則は次のとおりです。
1.小さい方の端のサイズが正確で、大きい方の端にマージンがある場合は、回転量(または偏向角)とオフセットを増やして差を大きくし、小さい方の端がフライス加工されないようにする必要があります。
2.大きい方の端のサイズが正確で、小さい方の端の歯の厚さにマージンがある場合は、オフセットをさらに減らすために、回転量(または偏向角)を減らす必要があります。 小さい方の端も削り取られ、大きい方の端も削られなくなります。
3.ビッグエンドとスモールエンドの両方にマージンがあり、マージンが等しい場合は、オフセットを減らすだけで、ビッグエンドとスモールエンドの両方がフライス加工されます。
4.小さい方の端のサイズが正確で、大きい方の端のサイズが小さすぎる場合は、回転量(または偏向角)を減らし、オフセットを適切に減らして、小さい方の端がなくなるようにする必要があります。削り取られ、ビッグエンドはオリジナルよりもカットが少なくなっています。
5.大きい方の端のサイズが正確で、小さい方の端のサイズが小さすぎる場合は、回転量(または偏向角)を大きくし、オフセットを少し大きくして、小さい方の端がオリジナルよりも少ない粉砕。 中溝をフライス加工する際に小端の歯厚が薄すぎる場合は、フライスを交換するか、加工用の専用フライスを作成する必要があります。
ギアとは、動きと力を伝達するために連続的に噛み合う、リムにギアを備えた機械的要素を指します。 トランスミッションへのギアの適用は非常に早く現れました。 19世紀の終わりには、生成歯車切削法の原理と、この原理を使用して歯車を切削する特殊な工作機械や工具が次々と登場しました。 生産の発展に伴い、歯車の操作のスムーズさに注目しました。
構造分類:
一般に、歯車の歯、歯の溝、端面、法線面、歯先円、歯根円、ベース円、およびインデックス円があります。
歯車の歯
歯と呼ばれ、噛み合いに使用される歯車の各凸部です。 これらの凸部は、一般的に放射状に配置されています。 噛み合う歯車の歯は互いに接触しているので、歯車は連続的に噛み合って走ることができます。
コギング
これは、歯車上のXNUMXつの隣接する歯車の歯の間のスペースです。 端面は円筒歯車または円筒ウォーム上にあり、平面は歯車またはウォームの軸に垂直です。
端面
歯車の両端の平面です。
Dharma
歯車の歯の線に垂直な平面を指します。
補遺サークル
歯の先端が位置する円を指します。
歯根円
溝の底が位置する円を指します。
ベースサークル
インボリュートを形成する生成線は、純粋にローリングサークルです。
インデックスサークル
これは、端面の歯車の幾何学的寸法を計算するための参照円です。
分類:
歯車は、歯の形状、歯車の形状、歯の線の形状、歯車の歯が配置されている表面、および製造方法によって分類できます。
歯車の歯形には、歯形曲線、圧力角、歯高さ、変位が含まれます。 インボリュート歯車は製造が容易であるため、最新の歯車では、インボリュート歯車が絶対的な大部分を占めていますが、サイクロイド歯車とアーク歯車はあまり使用されていません。
圧力角に関しては、圧力角が小さい歯車は耐荷重能力が小さくなります。 圧力角の大きい歯車は耐荷重能力は高くなりますが、同じ伝達トルクで軸受の負荷が大きくなるため、特殊な場合にのみ使用します。 歯車の歯高は標準化されており、一般的に標準歯高が採用されています。 さまざまな機械設備で広く使用されている変位歯車には多くの利点があります。
さらに、歯車は、形状に応じて、円筒歯車、面取り歯車、非円形歯車、ラック、およびウォーム歯車に分割することもできます。 歯の線の形状に応じて、平歯車、はすば歯車、ヘリンボーン歯車、および曲線歯車に分けることができます。 歯車の歯に応じて表面は外歯車と内歯車に分けられます。 製造方法により、鋳造歯車、切削歯車、圧延歯車、焼結歯車に分けられます。
歯車の製造材料と熱処理プロセスは、歯車の耐荷重能力とサイズおよび重量に大きな影響を与えます。 1950年代以前は、主に炭素鋼が歯車に使用され、1960年代には合金鋼が使用され、1970年代には肌焼き鋼が使用されていました。 歯の表面は、硬さによって軟歯面と硬歯面のXNUMX種類に分けられます。
歯面が柔らかい歯車は耐荷重性は低いですが、製造が容易で慣らし性能も良好です。 それらは主に一般的な機械で使用され、トランスミッションのサイズと重量に厳しい制限はなく、少量生産です。 小歯車はマッチした歯車の方が負担が大きいため、大小歯車の寿命をほぼ等しくするために、小歯車の歯面硬度は一般に大歯車よりも高くなっています。
硬化歯車は高い耐荷重能力を持っています。 歯車を切断した後、焼入れ、表面焼入れ、浸炭、焼入れを行って硬度を上げます。 ただし、熱処理では必然的に歯車が変形するため、熱処理後、変形による誤差をなくし、歯車の精度を向上させるために、研削、研削、微切削を行う必要があります。
材料
歯車の製造に一般的に使用される鋼は、焼入れ焼戻し鋼、焼入れ鋼、浸炭焼入れ鋼、および窒化鋼です。 鋳鋼の強度は鍛鋼の強度よりもわずかに低く、より大きな歯車によく使用されます。 ねずみ鋳鉄は機械的特性が低く、軽負荷のオープンギアトランスミッションに使用できます。 ダクタイル鋳鉄は鋼を部分的に置き換えて歯車を作ることができます。 プラスチック歯車がより一般的に使用されます軽負荷と低騒音が必要な場所では、ペア歯車は一般に熱伝導率の良い鋼歯車を使用します。
将来的には、歯車は高負荷、高速、高精度、高効率の方向に発展し、小型、軽量、長寿命、経済的で信頼性の高いものを目指しています。
歯車理論と製造技術の開発により、信頼性の高い強度計算方法を確立するための基礎である歯車の歯の損傷のメカニズム、および歯車の耐荷力を改善し、歯車の寿命を延ばすための理論的基礎をさらに研究します。 開発は弧状の歯形で表されます。新しい歯形。 歯車を製造するための新しい歯車材料と新しい技術を研究する。 歯車の弾性変形、製造および設置エラー、温度場の分布を調査し、歯車の歯を修正して歯車の操作の滑らかさを向上させます。 歯車の支持力を向上させるために、歯車の歯の接触面積を増やす場合。
摩擦、潤滑理論、潤滑技術は歯車研究の基本的な仕事です。 弾性流体潤滑理論の研究により、合成潤滑油の使用が普及し、極圧添加剤が適切に添加されるため、歯面の支持力が向上するだけでなく、伝達効率も向上します。
ハイポイドベベルギアとの違い:
まがりばかさ歯車とハイポイド面取り歯車は、自動車のファイナルレデューサーで使用される主な伝達モードです。 それらの違いは何ですか?
主歯車軸と従動歯車軸は一点で交差し、交差角度は任意ですが、ほとんどの自動車の駆動車軸では、主減速機の歯車ペアは90°の垂直配置を採用しています。 歯車の歯の端面が重なっているため、少なくともXNUMX対以上の歯車の歯が同時に噛み合っています。 したがって、スパイラルベベルギアは比較的大きな荷重に耐えることができます。 また、歯車の歯は歯の全長にわたって同時に噛み合うことはありませんが、徐々に噛み合います一方の端をもう一方の端に連続的に回転させるため、スムーズに動作し、高速でも騒音と振動が非常に大きくなります小さい。
従動歯車の軸は交差せず、空間で交差し、空間の交差角度も90°角度の異なる平面垂直法を採用しています。 駆動ギアシャフトは、従動ギアシャフトに対して上向きまたは下向きのオフセットを持っています(それに応じて上向きまたは下向きのオフセットと呼ばれます)。 オフセットがある程度大きい場合、一方のギアシャフトがもう一方のギアシャフトを通過する可能性があります。 このように、各歯車の両側にコンパクトなベアリングを配置できるため、サポートの剛性を高め、歯車の歯を正しく噛み合わせることで、歯車の寿命を延ばすことができます。 スルータイプのドライブアクスルに適しています。
歯車ペアの軸が交差するために主歯車と従動歯車のはすば角が同じであるまがりばかさ歯車とは異なり、ハイポイド歯車ペアの軸オフセットにより、駆動歯車のはすば角が被駆動歯車のはすば角よりも大きくなります。装備。 したがって、ハイポイドまがりばかさ歯車ペアの通常の弾性率は等しくなりますが、端面弾性率は等しくありません(駆動歯車の端面弾性率は従動歯車の端面弾性率よりも大きくなります)。 これにより、準両面ベベルギアトランスミッションの駆動ギアは、対応するスパイラルベベルギアトランスミッションの駆動ギアよりも直径が大きくなり、強度と剛性が向上します。 また、ハイポイドまがりばかさ歯車トランスミッションの駆動歯車の直径とねじれ角が大きいため、歯面への接触応力が減少し、耐用年数が長くなります。
ただし、トランスミッションが比較的小さい場合、準両面ベベルギアトランスミッションの駆動ギアは、スパイラルベベルギアの駆動ギアに比べて大きすぎます。 現時点では、スパイラルベベルギアを選択する方が合理的です。
スパイラルベベルギア、つまりスパイラルベベルギアは、交差するXNUMXつのシャフト間の移動と動力伝達によく使用されます。 面取りされた歯車の歯は円錐の表面に分布しており、歯形は大きい方の端から小さい方の端に向かって徐々に小さくなります。
導入:
スパイラルベベルギアの歯形は円弧状で、傘型のように一般的に円錐形であるため、スパイラルベベルギアと呼ばれています。
スパイラルベベルギアは、安定した伝達比によりスムーズかつ低騒音で伝達できる伝達部品です。 地域によって名前が異なります。 スパイラルベベルギア、スパイラルベベルギア、スパイラルベベルギア、アークベベルギア、スパイラルベベルギアなどとも呼ばれます。
特徴:
スパイラルベベルギアは、高い伝達効率、安定した伝達比、大きなアークオーバーラップ係数、高い運搬能力、安定したスムーズな伝達、信頼性の高い作業、コンパクトな構造、省エネと材料の節約、省スペース、耐摩耗性、長寿命、低ノイズを備えています。
さまざまな機械式トランスミッションの中で、スパイラルベベルギアのトランスミッション効率が最も高く、さまざまなタイプのトランスミッション、特に高出力トランスミッションに大きな経済的メリットがあります。 同じトルクを伝達するために必要な伝達ペアは、スペースの節約が最も少なくなります。 チェーン伝送に必要なスペースは小さいです。 スパイラルベベルギアの伝達比は永続的に安定しており、安定した伝達比は、さまざまな機械設備の伝達における伝達性能の基本的な要件であることがよくあります。 スパイラルベベルギアは確実に機能し、長寿命です。
アプリケーション:
スパイラルベベルギアは、国内外の油田石油化学機械、各種工作機械、各種機械加工設備、エンジニアリング機械、冶金設備、鉄鋼圧延機械、鉱業機械、炭鉱機械、繊維機械、造船機械、造船業、航空宇宙、フォークリフト、エレベーター、減速機、航空機製造および他の多くの産業。 スパイラルベベルギアは、さまざまな機械設備に使用され、優れた性能を発揮し、航空宇宙設備メーカー、造船所、エンジニアリング機械工場、冶金設備工場、鉄鋼圧延スペアパーツ工場、鉄鋼圧延機械工場、鉄鋼圧延機などで人気があります。冶金機械工場、鉱業機械工場、石炭鉱業機械工場、油田石油化学機械工場、繊維機械工場、機械工具工場、設備会社、エレベーター会社、航空機製造工場、減速機工場、石炭鉱業機械工場、軽工業機械工場、鉄鋼圧延機、鉄鋼圧延設備工場、冶金設備工場およびその他の顧客。
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