ギアは、リムとギアが連続的に噛み合って運動と動力を伝達する機械部品です。 トランスミッションでのギアの使用は長い間登場しています。 19世紀の終わりに、切開法の原理と、この原理を使用して歯を切る特別な工作機械と工具が次々と登場しました。 生産の発展に伴い、ギア操作のスムーズさが真剣に考えられました。
ギア精度：
歯車の精度とは、歯の形状、歯の方向、ジャンプなどのいくつかの重要なパラメータを含む、歯車の形状の包括的な誤差に分類される等級を指します。 歯の形状は、歯の放射状の形状を指し、歯の方向は、歯の長手方向を指します。 形状と直径のジャンプは、2つの隣接する歯の間の距離の誤差を指します。 一般に、私たちの自動車で使用されている歯車は、ホブ盤で加工でき、6-7グレードで使用できます。 高速運転とバッチ印刷が必要なため、一部の印刷機では高精度が必要です。 歯車は、歯車の蓄積による誤差を減らし、印刷効果が低下します。 国産の歯車研削盤は、4〜5グレードに加工できます。 海外から輸入された高精度歯車研削盤は、3、〜4などに加工できます。一部は、2のレベルに加工できます。 日本の標準DIN 0は4の中国語の評価に相当し、一般的な誤差はμm、1μm= 0.001mmです
問題に注意してください。
簡単な診断の目的は、ギアが正常な動作状態にあるかどうかを迅速に判断することです。
異常な作動条件を備えた歯車は、さらに高度な診断分析またはその他の手段の対象となります。 もちろん、多くの場合、振動の単純な分析に基づいて、いくつかの明らかな障害を診断できます。 ギアの簡単な診断には、ノイズ診断、振動診断、ショックパルス（SPM）診断が含まれます。 最も一般的なのは振動診断法です。 平坦化診断方法は、ギアの振動強度を使用して、ギアが正常な動作状態にあるかどうかを判断する診断方法です。 さまざまな判断指標と基準に応じて、絶対値判断方法と相対値判断方法に分けることができます。
絶対値判定方法：
絶対値決定方法では、ギアボックスの同じ測定ポイントで測定された振幅値を、動作状態を評価するための指標として使用します。
絶対値判定法は、ギアの状態を識別するために使用されます。 異なるギアボックスおよび異なる使用要件に応じて、対応する判断基準を策定する必要があります。
ギアの絶対値判定基準を設定する主な根拠は次のとおりです。
1）異常振動現象の理論的研究;
（2）実験による振動現象の分析。
（3）測定データの統計的評価。
（4）国内外の関連規格を参照してください。
実際、すべてのギアに適用できる絶対値基準はありません。 歯車のサイズと種類が異なる場合、判断基準は当然異なります。
測定パラメータに応じて広帯域の振動を判断する場合、周波数に応じて基準値を変更する必要があります。 周波数は1 kHz未満で、振動は速度によって決まります。 周波数は1 kHzを超え、振動は加速度によって決まります。 実際の基準は、特定の状況によって異なります。
フェーズ時間値の決定
実際のアプリケーションでは、絶対値基準でまだ開発されていないギアの場合、フィールド測定からのデータを使用して適切な相対基準を決定する統計測定を行うことができます。 このような基準の使用は、相対値決定と呼ばれます。
相対判断基準では、ギアボックスの同じ部分の異なるポイントで測定された振幅を通常状態の振幅と比較する必要があり、測定値が通常値と比較して特定のレベルに達すると、特定の状態。 たとえば、相対値判定基準で実際の値が通常値の1.6から2倍に達すると規定されている場合は注意が必要であり、2.56から4倍の場合は危険を示します。 特定の用途に関しては、ギアボックスの使用要件に応じて、分類は1.6時間に従って、または2時間に従って分類が実行され、比較的粗い機器（たとえば、鉱山機械）は一般に高い分類を使用します。
実際には、最良の結果を達成するために、上記の2つの方法を比較と比較に同時に使用できます。
中国の歯車産業は、10第5次計画期間中に急速に発展しました。2005では、歯車産業の年間生産額が24の2000億元から68.3億元に増加し、複合年間成長率は23.27％です。中国の機械的基本部品の中で最大になります。 業界。 市場の需要と生産規模の面では、中国の歯車産業は世界ランキングでイタリアを抜いており、世界第4位です。
メーカー：
歯車産業は主に3つのタイプの企業で構成されています：車両歯車伝動装置製造企業、産業用歯車伝動装置製造企業、歯車特殊装置製造企業。 その中でも、車両ギアはユニークであり、その市場シェアは60％です。 工業用ギアは、工業用の汎用ギア、特殊ギア、特殊ギアで構成され、その市場シェアは18％、12％、8％です。 ギア装置は、市場シェアの2％のみを占めています。
潤滑機能：
一対の減速機の動きは、一対の歯面かみ合いの動きによって実現されます。 一対の分割歯面の相対運動には、ローリングとスライドが含まれます。 動力を伝達する歯車の場合、歯車の力を調べる必要があります。 変形。 応用力学の知識が必要です。 歯車の2つの歯面の間には潤滑があり、流体力学の知識も含まれます。 ベルトと歯車の表面との相互作用によって生成される表面膜を研究する場合、物理的および化学的知識が必要です。 したがって、潤滑剤の存在下では、ギアドライブの運動学と動力学を真に包括的に反映するために、潤滑剤の存在を考慮する必要があります。 人工潤滑剤のギア設計は、より包括的で完全なギア設計です。
失敗フォーム：
1、歯の表面の摩耗
潤滑油が汚れたオープンギアトランスミッションまたはクローズドギアトランスミッションの場合、噛み合うフランク面間の相対的な滑りにより、一部の硬質砥粒が摩擦面に入り、歯形が変化してバックラッシュが増加します。 その結果、ギアが過度に薄くなり、歯が破損します。 通常の状況では、研磨粒子が潤滑油に混合されている場合にのみ、操作中に歯の表面の摩耗が生じます。
2、歯の表面のり
高速で頑丈なギアトランスミッションの場合、歯面間の摩擦が大きく、相対速度が大きいため、噛み合い領域の温度が高くなりすぎます。 潤滑条件が悪いと、歯の表面間の油膜が消え、2つの歯の金属ができます。 表面は直接接触しているため、互いに結合しています。 2つの歯の表面が互いに対して移動し続けると、より硬い歯の表面は、より柔らかい歯の表面の材料の一部を滑り方向に引き裂いて溝を形成します。
3、疲労ピッチング
噛み合う2つの歯が接触すると、歯の表面間の力と反力によって2つの作業面に接触応力が生じます。 噛み合い点の位置が変更され、歯車が周期的な動きをするように作られているので、接触応力は脈動周期に応じたものになります。 このような交互の接触応力が長時間作用すると、歯の表面の歯跡に小さな亀裂が現れます。 時間の経過とともに、亀裂は表面層の横方向に徐々に拡大し、亀裂はリング状を形成するため、ホイールは歯の表面にわずかなスパリング領域を生成し、疲労の浅いピットを形成します。
4、歯折れ
片持ち梁のように、運転中に負荷を受ける歯車は、その根元が歯車材料の疲労限度を超えるパルスの周期的応力を受けるため、根元で割れて徐々に拡大し、残りの部分ができなくなると発生します伝送負荷に耐えます。 折れた歯。 ギアは、激しい衝撃、偏心荷重、および作業中の不均一な材料により、歯の破損を引き起こす可能性があります。
5、歯の表面の塑性変形
衝撃荷重または高荷重下では、歯の表面は局所的な塑性変形を受けやすく、インボリュート歯形の曲面が変形します。
処理方法：
インボリュート歯車の加工方法には2つのタイプがあります。1つはプロファイリング方法であり、歯車の歯車溝は「模造形状」であるフォーミングカッターによって切削されます。 もう1つはFan Chengfa（展示方法）です。
（1）ホブ盤ホブ加工：8モジュールの下のヘリカル歯を処理できます
（2）フライス盤フライス盤：ストレートラックを処理できます
（3）歯の挿入：内歯を処理できます
（4）コールドパンチングマシン：破片なしで処理可能
（5）平削り盤平削り歯：16モジュラス大歯車を加工可能
（6）精密鋳造歯：安価なピニオンを大量に処理できます
（7）研削盤研削ギア：精密機械で歯車を加工できます
（8）ダイカストマシン鋳造歯：ほとんどの加工非鉄金属歯車
（9）シェービングマシン：ギア仕上げ用の金属切断機です。
アプリケーションを使用：
プラスチックギア
科学の発展に伴い、歯車は徐々に金属歯車からプラスチック歯車に変わりました。 プラスチック歯車はより滑らかで耐摩耗性があるためです。 騒音を減らし、コストを削減し、摩擦を減らすことができます。
一般的に使用されるプラスチックギア材料は、PVC、POM、PTFE、PA、ナイロン、PEEKなどです。
カーギア
中国の中型および大型トラックは、主に当時の先進的な外国の自動車技術を導入するための要件を満たすために、ギアにスチールグレードを使用しています。 1950で、中国は旧ソビエト連邦のリホフ自動車工場のソビエト中型トラック（「解放」ブランドのオリジナルモデル）の生産技術を導入しました。 同時に、旧ソビエト連邦で生産された20CrMnTi鋼も導入しました。
改革と開放の後、中国の経済建設の急速な発展に伴い、中国の輸送の急速な発展に対応するため、中国は1980から、先進工業国のあらゆる先進モデル、あらゆる種類の外国先進媒体、重い負荷。 車も導入されています。 同時に、中国の大きな自動車工場は、有名な外国の自動車会社と協力して、自動車ギアの生産技術を含む外国の先進的な自動車生産技術を導入しています。 同時に、中国の製鋼技術レベルも絶えず向上しており、鉄鋼製錬の二次製錬と組成の微調整、連続鋳造と圧延、およびその他の高度な製錬技術を使用して、製鉄所が狭幅歯車で高純度で硬化可能な性能を発揮できるようにしています中国の歯車鋼の生産レベルが新しいレベルに達したように、鋼の使用、したがって自動車の歯車鋼の導入のローカリゼーションを達成します。 中国の国家条件に適した国内の大型自動車ギア用のニッケルを含む高硬化性鋼も適用され、良好な結果を達成しました。 自動車ギアの熱処理技術は、元の50s-60sのウェル型ガス浸炭保護から、コンピューター制御連続ガス浸炭自動ラインおよびボックス型多目的炉および自動生産ラインの現在の普及に進化しました（低圧（真空）浸炭を含む）。 技術）、歯車浸炭前酸化処理技術、歯車焼入れ制御冷却技術（特殊焼入れ油および焼入れ冷却技術の使用による）、歯車鍛造ブランク等温正規化技術。 これらの技術の採用により、歯車の浸炭と焼入れの歪みが効果的に制御されるようになるだけでなく、歯車の加工精度が向上し、寿命が延びますが、歯車の最新の熱処理の量産要件も満たしています。
クロムマンガンチタン鋼およびホウ素鋼
長い間、中国のトラックギアで使用されている最も一般的なスチールは20CrMnTiです。 これは、18の旧ソビエト連邦から輸入された中型の自動車用ギア20XTrスチール（1950CrMnTiスチール）です。 鋼の粒は細かく、浸炭時の粒成長は小さい傾向があり、良好な浸炭および焼入れ特性を有し、浸炭後に直接焼入れすることができます。 1980以前の文献によると、中国の浸炭合金構造用鋼（20CrbinTi鋼を含む）は、鋼の化学組成と、工場出荷時にサンプルで測定された機械的特性のみを保証していましたが、化学組成と機械的特性は自動車によく現れました製造。 認定鋼は、焼入れ性の過度の変動範囲のため、製品の品質に影響します。 たとえば、20CrMnTi浸炭鋼の焼入れ性が低すぎる場合、浸炭焼入れ後のコアの硬さは技術条件で指定された値よりも低くなります。 疲労試験を実行すると、歯車の疲労寿命が半分になります。 焼入れ性が過ぎている場合ギアが高い場合、浸炭および焼入れ後の内孔の収縮が大きすぎるため、ギアアセンブリに影響します。
鋼の焼入れ性は歯車の歯の中心部の硬さと歪みに非常に重要な影響を与えるため、1985で冶金省は中国に焼入れ可能な構造用鋼（GB5216-85）を確保するための技術条件を公布しました。技術的条件。 10CxMnTiHおよび20MnVBH鋼を含む20種類の浸炭鋼の化学組成と焼入性データ。 この規格では、歯車の製造に使用される20CrMnTi鋼の焼入れ性指数は、水冷式エンド30コーヒーの42-9HRCであると規定されています。 その後、20CrMnTi製鋼歯車の歯芯部の硬度が低すぎ、歪みが大きすぎるという問題は基本的に解決されました。 ただし、ギアモジュールのサイズと鋼のセクションの厚さに関係なく、同じ鋼20CrMnTi鋼を使用することは明らかに不合理です。 中国の製鋼技術のレベルの向上と合金構造用鋼の供給の改善により、歯車鋼の焼入れ性性能をさらに狭め、さまざまな製品（トランスミッションギアなど）の要件に応じて開発する条件がありますおよび後車軸ギア）。 新しい鋼種は要件を満たしています。
国内の大型車両用ギアスチール
中国のギア鋼は基本的に国内需要と輸入技術のローカリゼーションの要件を満たしていますが、中型および大型車用の大型車両用トランスミッションギアと後車軸ギアスチールはまだ開発および生産されていません。 中国の大型車の現在の使用状況の分析によれば、過負荷と劣悪な道路状況という2つの問題はより深刻であり、短期的には克服できないため、ギアはしばしば大きな過負荷衝撃負荷を受けやすくなります。 。 過負荷衝撃荷重は、疲労と破壊応力の間にあり、ギアの寿命に大きな影響を与え、ギアが早期に故障することがよくあります。
動力伝達ギアの耐用年数を改善し、そのサイズを縮小するために、材料、熱処理および構造の改善に加えて、円弧歯付きギアが開発されました。 1907で、英国のフランク・フンプスは最初に円形の歯形を発表しました。 1926では、エリトリアのEHREST WILDHABERが円弧歯はすば歯車の特許権を取得しました。 1955では、ソビエト連邦のML NOVIKOVが円弧歯車の実用的な研究を完了し、レーニンメダルを獲得しました。 1970、RH、ROHCE、英国のエンジニアRM STUDERで、ダブルアーク歯車の米国特許を取得しました。 そのような歯車は現在ますます評価されており、生産において大きな利点を示しています。
ギアは、互いに噛み合うことができる歯付きの機械部品であり、機械式変速機や機械分野全体の幅広い用途に使用されます。 最新の歯車技術が到達しました：歯車モジュール0.004〜100 mm。 1 mmから150 mのギア直径。 100,000 kWまでの送信電力。 数十万回転/分までスピードアップします。 300 m /秒の最高の周辺速度。
生産の発展に伴い、ギア操作の滑らかさが真剣に受け止められています。 1674で、デンマークの天文学者Romerは、滑らかな走行ギアを得るために、歯の輪郭曲線として外側サイクロイドの使用を最初に提案しました。
18th世紀の産業革命の間に、歯車技術は高速で開発され、人々は歯車に関する広範な研究を行ってきました。 1733では、フランスの数学者Kamiが歯の輪郭の係合に関する基本法則を発表しました。 1765では、スイスの数学者オイラーは、インボリュート曲線を歯形曲線として使用することを提案しました。
19世紀に登場したホブ盤と歯車成形機は、高精度歯車の製造における多くの問題を解決しました。 1900で、Pffortは歯車ホブ盤用の差動歯車を取り付けました。これにより、歯車ホブ盤のヘリカル歯車を加工できます。 それ以来、歯車ホブ盤のホブ歯車が普及し、加工歯車が圧倒的な優位性を獲得しています。 インボリュート歯車は、最も広く使用されている歯車になりました。 。
1899で、Rasheは最初に変位ギアのソリューションを実装しました。 変位ギアは、歯切りを回避するだけでなく、中心距離と一致し、ギアの支持力を向上させることができます。 1923では、米国のWilder Haberが最初に円形の歯形の歯車を提案しました。 1955では、Sunovikovが円弧状の歯車に関する詳細な調査を実施し、アーク歯車が生産に適用されました。 歯車は高い負荷容量と効率を備えていますが、インボリュート歯車ほど製造が容易ではなく、さらなる改善が必要です。
