VersnellingAanpassing van het tandprofiel is een cruciaal aspect van tandwielontwerp en verbetert de prestaties door het verminderen van geluid, trillingen en stressconcentratie. Dit artikel bespreekt de belangrijkste berekeningen en overwegingen die betrokken zijn bij het ontwerpen van aangepaste tandprofielen.

1. Doel van het aanpassen van het tandprofiel

Aanpassing van het tandprofiel wordt voornamelijk toegepast om productieafwijkingen, verkeerde uitlijningen en elastische vervormingen onder belasting te compenseren. De belangrijkste doelstellingen zijn:

• Het verminderen van transmissiefouten
• Minimaliseren van tandwielgeluid en trillingen
• Verbetering van de lastverdeling
• Verhoging van de levensduur van het tandwiel Volgens de definitie van de ingrijpingsstijfheid van het tandwiel kan de elastische vervorming van de tanden worden benaderd met de volgende formule: δa – elastische vervorming van de tand, μm; KA – Gebruiksfactor, zie ISO6336-1; wt – belasting per eenheid tandbreedte, N/mm,wt=Ft/b; Ft – tangentiële kracht op het tandwiel, N; b – effectieve tandbreedte van het tandwiel, mm; c '- ingrijpingsstijfheid van één paar tanden, N/(mm·μm); cγ – Gemiddelde ingrijpingsstijfheid, N/(mm·μm).Spoorwiel

Kegelwiel

• Tip Relief:Het verwijderen van materiaal van de punt van de tandwieltand om interferentie tijdens het in elkaar grijpen te voorkomen.
• Wortelverlichting: Het aanpassen van het wortelgedeelte om de spanningsconcentratie te verminderen en de sterkte te verbeteren.
• Loodkroning:Een lichte kromming aanbrengen langs de tandbreedte om eventuele scheefstanden op te vangen.
• Profielbekroning: Het aanbrengen van kromming langs het evolvente profiel om de randcontactspanningen te verminderen.

3. Ontwerpberekeningen

Aanpassingen aan het tandprofiel worden doorgaans berekend met behulp van analytische methoden, simulaties en experimentele validatie. De volgende parameters worden in aanmerking genomen:

• Wijzigingsbedrag (Δ):De diepte van het materiaal dat van het tandoppervlak wordt verwijderd, meestal variërend van 5 tot 50 micron, afhankelijk van de belastingsomstandigheden.
• Belastingverdelingsfactor (K): Bepaalt hoe de contactdruk over het aangepaste tandoppervlak wordt verdeeld.
• Transmissiefout (TE): Gedefinieerd als de afwijking van de werkelijke beweging ten opzichte van de ideale beweging, geminimaliseerd door geoptimaliseerde profielaanpassing.
• Eindige Elementenanalyse (FEA):Wordt gebruikt om spanningsverdelingen te simuleren en wijzigingen te valideren vóór de productie.

4. Ontwerpoverwegingen

• Belastingsomstandigheden:De mate van aanpassing hangt af van de toegepaste belasting en de verwachte doorbuigingen.
• Productietoleranties:Om de gewenste aanpassing te bereiken, is nauwkeurige bewerking en slijpen nodig.
• Materiaaleigenschappen:De hardheid en elasticiteit van tandwielmaterialen beïnvloeden de effectiviteit van profielaanpassingen.
• Operationele omgeving:Toepassingen met hoge snelheid en hoge belasting vereisen nauwkeurigere aanpassingen.

5. Aanpassing van het tandprofiel is essentieel voor het optimaliseren van de tandwielprestaties, het verminderen van geluid en het verbeteren van de duurzaamheid. Een goed ontworpen aanpassing, ondersteund door nauwkeurige berekeningen en simulaties, garandeert de levensduur en efficiëntie van tandwielen in diverse toepassingen.

Door rekening te houden met belastingomstandigheden, materiaaleigenschappen en nauwkeurige productietechnieken, kunnen ingenieurs optimale tandwielprestaties bereiken en tegelijkertijd operationele problemen minimaliseren.