De relógios a turbinas a vapor, engrenagens de vários tamanhos, grandes e pequenos, são amplamente utilizadas em diversos produtos como peças mecânicas para transmissão de energia.Diz-se que o tamanho do mercado de engrenagens e componentes de engrenagens no mundo atingiu um trilhão de yuans e prevê-se que continuará a se desenvolver rapidamente no futuro, juntamente com o desenvolvimento da indústria.
Engrenagem é um tipo de peça de reposição amplamente utilizada na vida, seja na aviação, cargueiro, automóvel e assim por diante.Porém, quando a engrenagem é projetada e processada, o número de engrenagens é necessário.Algumas pessoas dizem que se tiver menos de 17 dentes não pode ser girado., Você sabe por quê?
Então, por que 17?Em vez de outros números?Já no 17, começa com o método de processamento da engrenagem, conforme mostra a figura abaixo, um método muito utilizado é utilizar uma fresa para cortar.
Ao fabricar engrenagens desta forma, quando o número de dentes é pequeno, ocorre corte inferior, o que afeta a resistência das engrenagens fabricadas.O que é subcotação significa que a raiz foi cortada...Observe a caixa vermelha na imagem:
Então, quando é que a subcotação pode ser evitada?A resposta é 17 (quando o coeficiente de altura do adendo é 1 e o ângulo de pressão é 20 graus).
Em primeiro lugar, a razão pela qual as engrenagens podem girar é porque um par de boas relações de transmissão deve ser formado entre a engrenagem superior e a inferior.Somente quando a conexão entre os dois estiver estabelecida, seu funcionamento poderá ser um relacionamento estável.Tomando como exemplo as engrenagens envolventes, duas engrenagens só podem desempenhar seu papel se engrenarem bem.Especificamente, elas são divididas em dois tipos: engrenagens retas e engrenagens helicoidais.
Para uma engrenagem de dentes retos padrão, o coeficiente da altura do adendo é 1, e o coeficiente da altura do calcanhar do dente é 1,25, e seu ângulo de pressão deve atingir 20 graus.Quando a engrenagem é processada, se a base do dente e a ferramenta são como duas engrenagens iguais.
Se o número de dentes do embrião for menor que um determinado valor, uma parte da raiz do dente será escavada, o que é chamado de subcotação.Se a redução for pequena, afetará a resistência e a estabilidade da engrenagem.Os 17 mencionados aqui são para engrenagens.Se não falarmos sobre a eficiência de funcionamento das engrenagens, elas funcionarão independentemente de quantos dentes existam.
Além disso, 17 é um número primo, ou seja, o número de sobreposições entre um determinado dente de uma engrenagem e outras engrenagens é mínimo em um determinado número de voltas, e não permanecerá neste ponto por muito tempo. quando a força é aplicada.As engrenagens são instrumentos de precisão.Embora haja erros em cada marcha, a probabilidade de desgaste do eixo da roda em 17 é muito alta, então se for 17, ficará bem por um curto período de tempo, mas não funcionará por muito tempo.
Mas aí vem o problema!Ainda existem muitas engrenagens com menos de 17 dentes no mercado, mas ainda giram bem, há fotos e a verdade!
Alguns internautas apontaram que, de fato, se mudar o método de processamento, é possível fabricar engrenagens evolventes padrão com menos de 17 dentes.Claro, tal engrenagem também é fácil de ficar presa (devido à interferência da engrenagem, não consigo encontrar a imagem, por favor, decida-se), então ela realmente não pode girar.Existem também muitas soluções correspondentes, e a engrenagem de mudança é a mais comumente usada (em termos leigos, é para afastar a ferramenta durante o corte), e também existem engrenagens helicoidais, engrenagens cicloidais, etc. engrenagem.
O ponto de vista de outro internauta: Todo mundo parece acreditar demais em livros.Não sei quantas pessoas estudaram minuciosamente as engrenagens no trabalho.Na lição de princípios mecânicos, não há causa raiz para engrenagens de dentes retos envolventes com mais de 17 dentes.A derivação do corte é baseada no fato de que o filete superior R da face de saída da ferramenta de cremalheira para processamento de engrenagens é 0, mas na verdade, como as ferramentas na produção industrial podem não ter ângulo R?(Sem tratamento térmico da ferramenta de ângulo R, a concentração de tensão da parte afiada é fácil de quebrar e é fácil de desgastar ou rachar durante o uso) e mesmo se a ferramenta não tiver corte inferior em ângulo R, o número máximo de dentes pode não ser 17 dentes, então 17 dentes são usados como condição de corte inferior.Na verdade, está aberto ao debate!Vamos dar uma olhada nas fotos acima.
Pode-se ver na figura que quando a engrenagem é usinada com uma ferramenta com ângulo R de 0 no topo da face de saída, a curva de transição do 15º dente para o 18º dente não muda significativamente, então por que é disse que o 17º dente começa com um dente reto involuto?E quanto ao número de dentes que cortam?
Esta imagem deve ter sido desenhada por estudantes de engenharia mecânica com Fan Chengyi.Você pode ver a influência do ângulo R da ferramenta no rebaixo da engrenagem.
A curva equidistante da epiciclóide estendida roxa na parte da raiz da imagem acima é o perfil do dente após o corte da raiz.Até que ponto a raiz de uma engrenagem será cortada para afetar seu uso?Isto é determinado pelo movimento relativo do topo do dente da outra engrenagem e pela reserva de força da raiz do dente da engrenagem.Se a parte superior do dente da engrenagem correspondente não engatar com a parte rebaixada, as duas engrenagens podem girar normalmente, (Nota: a parte rebaixada dela é um perfil de dente não evolvente, e o engrenamento de um perfil de dente evolvente e um não- perfil dentário involuto geralmente não é conjugado no caso de desenho inespecífico, ou seja, para interferir).
A partir desta imagem, pode-se ver que a linha de engrenamento das duas engrenagens acabou de limpar o círculo de diâmetro máximo oposto à curva de transição das duas engrenagens (Nota: a parte roxa é o perfil do dente evolvente, a parte amarela é o corte inferior parte, a linha de engrenamento É impossível entrar abaixo do círculo base, porque não há evolvente abaixo do círculo base, e os pontos de engrenamento das duas engrenagens em qualquer posição estão todos nesta linha), ou seja, as duas engrenagens podem apenas malha normalmente, claro que isso não é permitido em engenharia, o comprimento da linha de malha é 142,2, este valor/seção base = grau de coincidência.
A partir desta imagem, pode-se ver que a linha de engrenamento das duas engrenagens acabou de limpar o círculo de diâmetro máximo oposto à curva de transição das duas engrenagens (Nota: a parte roxa é o perfil do dente evolvente, a parte amarela é o corte inferior parte, a linha de engrenamento É impossível entrar abaixo do círculo base, porque não há evolvente abaixo do círculo base, e os pontos de engrenamento das duas engrenagens em qualquer posição estão todos nesta linha), ou seja, as duas engrenagens podem apenas malha normalmente, claro que isso não é permitido em engenharia, o comprimento da linha de malha é 142,2, este valor/seção base = grau de coincidência.
Outros disseram: Em primeiro lugar, a formulação desta questão está errada.Engrenagens com menos de 17 dentes não afetarão o uso (a descrição deste ponto na primeira resposta está errada, e as três condições para o correto engate das engrenagens nada têm a ver com o número de dentes), mas 17 dentes em um certo Em alguns casos específicos, será inconveniente processar, aqui está mais para complementar alguns conhecimentos sobre engrenagens.
Deixe-me falar primeiro sobre a evolvente, a evolvente é o tipo de perfil de dente de engrenagem mais amplamente utilizado.Então, por que um involuto?Qual é a diferença entre esta linha e a linha reta e o arco?Conforme mostrado na figura abaixo, é uma involuta (aqui há apenas meio involuto de dente)
Resumindo, a evolvente é assumir uma linha reta e um ponto fixo sobre ela, quando a linha reta rola ao longo de um círculo, a trajetória do ponto fixo.Seus benefícios são óbvios quando duas involutas se engrenam, como mostra a figura abaixo.
Quando as duas rodas giram, a direção atuante da força no ponto de contato (como M , M' ) está sempre na mesma linha reta, e esta linha reta é mantida perpendicular às duas superfícies de contato em forma de evolvente (planos tangentes ).Devido à verticalidade, não haverá “deslizamento” e “atrito” entre eles, o que reduz objetivamente a força de atrito da malha da engrenagem, o que pode não só melhorar a eficiência, mas também prolongar a vida útil da engrenagem.
É claro que, sendo a forma de perfil dentário mais utilizada – involuta, não é a nossa única escolha.
Além de “subcotar”, como engenheiros, não precisamos apenas considerar se isso é viável no nível teórico e se o efeito é bom, mas, mais importante, devemos encontrar uma maneira de fazer com que as coisas teóricas apareçam, o que envolve a seleção de materiais , fabricação, precisão, testes, etc.
Os métodos de processamento comumente usados para engrenagens são geralmente divididos em método de formação e método de formação de leque.O método de conformação consiste em cortar diretamente o formato do dente, fabricando uma ferramenta correspondente ao formato do espaço entre os dentes.Isso geralmente inclui fresas, rebolos tipo borboleta, etc.;Método Fan Cheng compara Complicado, você pode entender que duas engrenagens estão engrenadas, uma das quais é muito dura (faca) e a outra ainda está em estado bruto.O processo de geração de malha está gradualmente passando de uma longa distância para um estado de malha normal.Neste processo novas engrenagens são produzidas por corte médio.Se estiver interessado, você pode encontrar os “Princípios da Mecânica” para aprender em detalhes.
O método Fancheng é amplamente utilizado, mas quando o número de dentes da engrenagem é pequeno, o ponto de intersecção da linha de adendo da ferramenta e a linha de engrenamento excederá o ponto limite de engrenamento da engrenagem cortada e a raiz da engrenagem a ser processada será supercortado, pois a parte rebaixada ultrapassa o ponto limite do engrenamento, não afeta o engrenamento normal das engrenagens, mas a desvantagem é que enfraquece a resistência dos dentes.Quando essas engrenagens são usadas em ocasiões de serviço pesado, como caixas de engrenagens, é fácil quebrar os dentes da engrenagem.A imagem mostra o modelo da engrenagem de 2 matrizes e 8 dentes após processamento normal (com corte inferior).
E 17 é o número limite de dentes calculado de acordo com o padrão de engrenagem do nosso país.A engrenagem com número de dentes inferior a 17 aparecerá “fenômeno de corte inferior” quando normalmente processada pelo método Fancheng.Neste momento, o método de processamento deve ser ajustado, como o deslocamento, conforme mostrado na figura. Engrenagem de 2 matrizes de 8 dentes usinada para indexação (pequeno rebaixo).
É claro que muitos dos conteúdos descritos aqui não são abrangentes.Existem muito mais peças interessantes na máquina e há mais problemas na fabricação dessas peças na engenharia.Os leitores interessados podem querer prestar mais atenção.
Conclusão: Os 17 dentes vêm do método de processamento e também depende do método de processamento.Se o método de processamento da engrenagem for substituído ou melhorado, como método de conformação e processamento de deslocamento (aqui se refere especificamente à engrenagem de dentes retos), o fenômeno de corte inferior não ocorrerá e não haverá problema com o número limite de 17 dentes.
