EchipamentModificarea profilului dinților este un aspect crucial al proiectării angrenajelor, îmbunătățind performanța prin reducerea zgomotului, vibrațiilor și a concentrării stresului. Acest articol discută calculele și considerațiile cheie implicate în proiectarea profilurilor modificate ale dinților angrenajelor.

1. Scopul modificării profilului dintelui

Modificarea profilului dintelui este implementată în principal pentru a compensa abaterile de fabricație, nealinierile și deformările elastice sub sarcină. Principalele obiective includ:

• Reducerea erorilor de transmisie
• Minimizarea zgomotului și vibrațiilor angrenajelor
• Îmbunătățirea distribuției sarcinii
• Creșterea duratei de viață a roții dințate Conform definiției rigidității de angrenare a roții dințate, deformarea elastică a dinților roții dințate poate fi aproximată cu următoarea formulă: δa – deformarea elastică a dintelui, μm; KA – Factorul de utilizare, consultați ISO6336-1; wt – sarcina pe unitatea de lățime a dintelui, N/mm, wt=Ft/b; Ft – forța tangențială asupra roții dințate, N; b – lățimea efectivă a dintelui roții dințate, mm; c '- rigiditatea angrenării unei singure perechi de dinți, N/(mm·μm); cy – Rigiditatea medie a angrenării, N/(mm·μm).Angrenaj pinion

Angrenaj conic

• Relief pentru vârfuriÎndepărtarea materialului de la vârful dintelui angrenajului pentru a preveni interferențele în timpul angrenării.
• Ameliorarea rădăcinilorModificarea secțiunii rădăcinii pentru a reduce concentrarea stresului și a spori rezistența.
• Încoronare cu plumbAplicarea unei ușoare curburi de-a lungul lățimii dintelui pentru a acomoda nealinierea.
• Încoronare profilIntroducerea curburii de-a lungul profilului evolventei pentru a reduce tensiunile de contact la margine.

3. Calcule de proiectare

Modificările profilului dinților angrenajului sunt de obicei calculate folosind metode analitice, simulări și validare experimentală. Se iau în considerare următorii parametri:

• Valoarea modificării (Δ)Adâncimea materialului îndepărtat de pe suprafața dintelui, de obicei cuprinsă între 5 și 50 de microni, în funcție de condițiile de încărcare.
• Factorul de distribuție a sarcinii (K)Determină modul în care presiunea de contact este distribuită pe suprafața dintelui modificat.
• Eroare de transmisie (TE)Definită ca abaterea mișcării reale față de mișcarea ideală, minimizată prin modificarea optimizată a profilului.
• Analiza cu elemente finite (FEA)Folosit pentru simularea distribuțiilor de tensiuni și validarea modificărilor înainte de producție.

4. Considerații de proiectare

• Condiții de încărcareCantitatea de modificare depinde de sarcina aplicată și de deformările așteptate.
• Toleranțe de fabricațiePentru a obține modificarea dorită sunt necesare prelucrare și rectificare de precizie.
• Proprietățile materialelorDuritatea și elasticitatea materialelor angrenajelor influențează eficacitatea modificărilor profilului.
• Mediul operaționalAplicațiile de mare viteză și sarcină mare necesită modificări mai precise.

5. Modificarea profilului dinților este esențială pentru optimizarea performanței angrenajului, reducerea zgomotului și îmbunătățirea durabilității. O modificare bine concepută, susținută de calcule și simulări precise, asigură longevitatea și eficiența angrenajelor în diverse aplicații.

Luând în considerare condițiile de încărcare, proprietățile materialelor și tehnicile de fabricație de precizie, inginerii pot obține performanțe optime ale angrenajelor, reducând în același timp problemele operaționale.