Spiraalvormig tandwiel

Momenteel kunnen de verschillende berekeningsmethoden voor schroefwormaandrijvingen grofweg in vier categorieën worden ingedeeld:

1. Ontworpen volgens het principe van een spiraalvormig tandwiel.

De normale modulus van tandwielen en wormwielen is de standaardmodulus, een relatief beproefde en veelgebruikte methode. De wormwieloverbrenging wordt echter gefreesd volgens de normale modulus:

Ten eerste wordt rekening gehouden met de normale modulus, maar de axiale modulus van de worm wordt genegeerd; het kenmerk van de axiale modulusnorm is verloren gegaan en het is in plaats van een wormwiel een spiraalvormig tandwiel met een verspringende hoek van 90° geworden.

Ten tweede is het onmogelijk om de standaard modulaire schroefdraad direct op de draaibank te bewerken. Er is namelijk geen wisseltandwiel op de draaibank waaruit je kunt kiezen. Als het wisseltandwiel niet correct is, kan dat gemakkelijk problemen veroorzaken. Tegelijkertijd is het ook erg moeilijk om twee spiraalvormige tandwielen te vinden met een snijhoek van 90°. Sommigen beweren misschien dat een CNC-draaibank hiervoor geschikt is, maar dat is een ander verhaal. Gehele getallen zijn echter beter dan decimalen.

2. Orthogonale spiraalvormige tandwieloverbrenging met wormwiel dat de axiale standaardmodulus behoudt.

Spiraalvormige tandwielen worden vervaardigd door middel van niet-standaard tandwielfrezen op basis van de normale modulusgegevens van de worm. Dit is de eenvoudigste en meest gangbare berekeningsmethode. In de jaren zestig gebruikte onze fabriek deze methode voor militaire producten. De productiekosten van een wormwielpaar en een niet-standaard tandwielfrees zijn echter hoog.

3. De ontwerpmethode waarbij de axiale standaardmodulus van de worm behouden blijft en de tandvormhoek wordt geselecteerd.

De fout van deze ontwerpmethode ligt in het onvoldoende begrip van de vertandingstheorie. Men neemt ten onrechte aan, op basis van subjectieve verbeelding, dat de tandhoek van alle tandwielen en wormwielen 20° is. Ongeacht de axiale drukhoek en de normale drukhoek, lijkt het alsof alle 20° hetzelfde zijn en in elkaar grijpen. Het is alsof men de tandhoek van een normaal recht profielwormwiel als de normale drukhoek beschouwt. Dit is een veelvoorkomend en zeer verwarrend idee. De schade aan het spiraalvormige tandwiel van de wormwieloverbrenging in de spiebaanfreesmachine van de Changsha Machine Tool Plant, zoals hierboven vermeld, is een typisch voorbeeld van productdefecten die door ontwerpmethoden worden veroorzaakt.

4. De ontwerpmethode van het beginsel van gelijke behandeling op basis van wetgeving

De normale basisdoorsnede is gelijk aan de normale basisdoorsnede Mn van de hob × π × cos α N is gelijk aan de normale basisverbinding Mn1 van de worm × π × cos α n1

In de jaren zeventig schreef ik het artikel "Ontwerp, bewerking en meting van spiraalvormige wormwieloverbrengingen" en stelde ik dit algoritme voor, dat is gebaseerd op de lessen die zijn geleerd bij de bewerking van spiraalvormige tandwielen met niet-standaard tandwielfrezen en spiebaanfreesmachines in militaire producten.

(1) Belangrijkste berekeningsformules van de ontwerpmethode gebaseerd op het principe van gelijke basissecties

Berekeningsformule voor de modulus van de vertandingsparameter van een worm- en schroefwieloverbrenging.
(1)mn1=mx1cos γ 1 (Mn1 is de normale wormmodulus)

(2)cos α n1=mn × cos α n/mn1( α N1 is de normale drukhoek van de worm)

(3) sin β 2j=tan γ 1(β 2J is de helixhoek voor het bewerken van spiraalvormige tandwielen)

(4) Mn=mx1 (Mn is de normale modulus van de spiraalvormige tandwielfrees, MX1 is de axiale modulus van de worm)

(2) Formulekenmerken

Deze ontwerpmethode is theoretisch strikt en qua berekening eenvoudig. Het grootste voordeel is dat de volgende vijf indicatoren aan de standaardvereisten kunnen voldoen. Ik zal deze methode nu aan de forumvrienden voorstellen en met jullie delen.

a. Principe conform de norm: Het is ontworpen volgens het principe van een involute spiraalvormige tandwieloverbrenging met gelijke basisdoorsnede;

b. De worm behoudt de standaard axiale modulus en kan op een draaibank worden bewerkt;

c. De frees voor het bewerken van spiraalvormige tandwielen is een tandwielfrees met een standaardmodule, die voldoet aan de standaardiseringseisen van het gereedschap;

d. Tijdens de bewerking bereikt de spiraalhoek van het spiraalvormige tandwiel de standaardwaarde (niet langer gelijk aan de opgaande hoek van de worm), die wordt verkregen volgens het involute geometrische principe;

e. De tandvormhoek van het draaigereedschap voor het bewerken van de worm voldoet aan de norm. De tandprofielhoek van het draaigereedschap is de opgaande hoek van de cilindrische schroef op basis van de worm, γb, waarbij γb gelijk is aan de normale drukhoek (20°) van de gebruikte frees.


Geplaatst op: 7 juni 2022

  • Vorig:
  • Volgende: