Tại sao bộ truyền động xích cần 17 răng: Giải thích về hoạt động hợp âm

Đĩa xích có sẵn và số lượng răng tùy chỉnh

Từ khóa mục tiêu:chuỗi hành động hợp âm

Sơ trung:răng bánh xích tối thiểu, lựa chọn số lượng răng bánh xích, chuỗi hiệu ứng đa giác

Mô tả meta:Tác động hợp âm gây ra sự thay đổi tốc độ 6% trên đĩa xích 9 răng và 1,7% trên đĩa xích 17 răng. Toán học đằng sau quy tắc 17 răng, cộng với số lượng răng được điều khiển tối đa và lý do nó tồn tại.

Dây xích không quấn quanh bánh xích theo hình tròn. Nó bao bọc trong một đa giác.

Thực tế hình học đơn lẻ đó tạo ra sự thay đổi tốc độ, độ rung, tiếng ồn và độ mòn tăng tốc, và đó là lý do tại sao mọi dẫn hướng truyền động xích đều yêu cầu bạn sử dụng ít nhất 17 răng trên bộ dẫn động. Hiểu cơ chế này cho phép bạn quyết định một cách thông minh khi nào nên phá vỡ quy tắc.

Hành động hợp âm là gì

Mỗi mắt xích là một đoạn thẳng cứng. Khi xích ăn vào bánh xích, các mắt xích tạo thành một đa giác nội tiếp trong đường tròn bước chứ không phải một vòng cung nhẵn.

Khi bánh xích quay, bán kính hiệu dụng mà xích rời khỏi bánh xích thay đổi liên tục. Nó đạt giá trị tối đa khi con lăn nằm ở đầu bánh xích và tối thiểu là nửa răng sau đó khi xích kéo dài qua dây cung giữa hai con lăn.

Vì tốc độ tuyến tính là vận tốc góc nhân với bán kính nên bán kính thay đổi ở vòng tua không đổi sẽ cho tốc độ xích khác nhau. Mỗi lần đính răng, mãi mãi.

Công thức chuẩn:

Ngay cả khi các đĩa xích quay với tốc độ không đổi, tốc độ xích cũng không ổn định vì bán kính hiệu dụng của đĩa xích thay đổi qua mỗi lần ăn khớp của răng. Hoạt động hợp âm bị chi phối bởi số lượng răng:

>

Tỷ lệ thay đổi tốc độ=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 độ /N)

Mở rộng, mối quan hệ tương tự đọc:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 độ /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 độ /N)

Lưu ý về công thức: một biến thể, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100%, chuẩn hóa theo tốc độ tối thiểu thay vì tốc độ tối đa. Cả hai hơi khác nhau ở số lượng răng thấp. Chúng tôi sử dụng hình thức đầu tiên xuyên suốt.

Những con số

Điểm dữ liệu được công bố từ các nguồn trên:

Hình 1. Sự thay đổi tốc độ xích theo số răng bánh xích.

Đánh giá công thức trên phạm vi sẽ cho hình dạng của đường cong.(Các hàng trung gian này là số học của riêng chúng tôi dựa trên công thức đã xuất bản, không được sao chép từ bảng của nhà sản xuất - các điểm cuối đồng ý với các giá trị đã xuất bản ở trên.)

Đường cong dốc xuống rồi phẳng dần. Đi từ 9 đến 17 răng sẽ giảm độ biến thiên theo hệ số 3,5. Việc tăng từ 17 lên 30 răng sẽ mang lại cho bạn một hệ số thực khác là 3 -, nhưng với lợi nhuận giảm dần so với chi phí của một đĩa xích lớn hơn nhiều.

Mười bảy chiếc răng là nơi đường cong rẽ. Dưới mức đó bạn phải trả rất nhiều tiền; trên mức đó, bạn phải trả nhiều bánh xích hơn để nhận được ít lợi ích hơn.

Sự thay đổi tốc độ 6% thực sự có tác dụng gì

Trên bánh xích 9 răng, xích tăng tốc và giảm tốc bằng 6% tốc độ trung bình của nó, vài lần trên mỗi vòng quay. Ba hậu quả theo sau.

Tải quán tính.Việc tăng tốc khối lượng xích sẽ làm tăng thêm sức căng vượt quá tải trọng được truyền. Lực tỉ lệ với bình phương tốc độ, vì vậy lái xe nhanh với số răng thấp sẽ bị phạt hai lần.

Độ rung và tiếng ồn.Ở 9 răng, kết quả là độ rung đáng kể. Dưới 17 răng, sự thay đổi vượt quá khoảng 3%, thường được mô tả là độ rung và tiếng ồn khó chịu.

Khớp nối mặc.Ít răng hơn có nghĩa là mỗi mắt xích quay một góc lớn hơn khi nó đi vào và rời khỏi đĩa xích. Với rất ít răng, mỗi liên kết sẽ trải qua khớp nối góc lớn hơn trong mỗi chu kỳ tiếp xúc, điều này làm tăng tốc độ mài mòn của ống lót chốt.

Kẻ thứ ba là kẻ giết người thầm lặng. Độ mòn của chốt{1}}ống lót là nguyên nhân kéo dài xích và độ giãn dài của xích là nguyên nhân cuối cùng sẽ kết thúc vòng đời của nó.

Số lượng răng tối thiểu: các nguồn nói gì

Phiên bản hữu ích nhất đạt mức tối thiểu theo tốc độ ổ đĩa:

Hình 2. Khuyến nghị về số lượng răng tối thiểu theo loại tốc độ truyền động.

- Truyền động tốc độ chậm (bôi trơn kiểu nhỏ giọt) -12 răng

- Truyền động tốc độ trung bình (bôi trơn kiểu ngâm dầu) -17 chiếc răng

- Truyền động tốc độ cao (bơm bôi trơn) -25 răng

Đây là câu trả lời cho câu hỏi “Tôi có thể sử dụng ít hơn 17 chiếc răng không?” Có - ở tốc độ thấp. Hình phạt quán tính từ hành động hợp âm tỉ lệ với tốc độ, do đó, chuyển động chậm có thể chấp nhận được sự thay đổi có thể phá hủy chuyển động nhanh. Bánh xích 12 răng trên băng tải chậm là sự lựa chọn kỹ thuật hợp lý. Bánh xích tương tự ở tốc độ 1.000 vòng / phút thì không.

Dùng số răng lẻ

ISO 606 và thực hành truyền động chung đều khuyến nghị số lượng răng lẻ trên trình điều khiển.

Hầu hết các bộ truyền động đều sử dụng số bước chẵn trong chuỗi. Việc kết hợp điều đó với số răng truyền động lẻ sẽ đảm bảo độ mài mòn phân bổ đồng đều trên cả xích và răng đĩa xích.

Độ dài chuỗi hầu như luôn bằng nhau (độ dài chuỗi lẻ cần liên kết bù, liên kết này yếu hơn). Với một xích chẵn và một bánh xích đều, các mắt xích giống nhau liên tục gặp các răng của đĩa xích giống nhau và làm mòn chất cô đặc. Số lượng răng lẻ sẽ phá vỡ chu kỳ lặp lại nên độ mài mòn sẽ phân bổ xung quanh cả hai bộ phận.

Nó không tốn kém gì. Chọn 17, 19, 21, 23, 25 thay vì 18, 20, 22.

Số lượng răng được điều khiển tối đa - và lý do nó tồn tại

Giới hạn được công bố hơi khác một chút:

114tối đa trên bất kỳ bánh xích dẫn động nào

ít hơn 120

không quá 120

Lý do ở cả ba đều giống nhau và đó là về dây xích bị mòn chứ không phải dây xích mới:

Đối với độ giãn dài nhất định của xích do bị mòn, đường kính bước làm việc của xích trên bánh xích tăng tương ứng với đường kính bước danh nghĩa -, xích đảm nhận vị trí cao hơn trên răng bánh xích. Độ mòn xích an toàn cho phép thường được lấy bằng độ giãn dài khoảng 2% so với chiều dài danh nghĩa."

Khi dây xích mòn, cao độ sẽ tăng lên. Khoảng cách dài hơn không thể nằm trong các túi răng ở bán kính ban đầu, do đó dây xích sẽ di chuyển dần lên cao hơn các răng. Trên một bánh xích nhỏ, điều này có thể chấp nhận được. Trên một chiếc rất lớn, sai số tích lũy xung quanh lớp bọc đủ để dây xích tuột ra ngoài hoàn toàn.

Đã định lượng: xích kéo dài 2% trên bánh xích 120 răng đã bị trôi đi 1,2 bước so với chu vi bánh xích.

Một công thức thống nhất các giới hạn được công bố khác nhau:

Một công thức đơn giản để xác định độ giãn xích mà một bánh xích có thể đáp ứng được là200/N, được biểu thị bằng phần trăm, trong đó N là số răng trên bánh xích lớn nhất.”

Kiểm tra xem: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Cả hai đều đạt gần con số mài mòn cho phép là 2%. "Nắp" chỉ đơn giản là số lượng răng vẫn có thể chịu được độ giãn dài mà bạn dự định cho phép trước khi thay thế.

Điều này cũng có nghĩa là giới hạn do bạn đặt ra. Nếu bạn thay xích ở độ giãn dài 1% thì 200/N=1 sẽ tạo ra N=200 răng. Nếu bạn chạy tới 2%, hãy giữ ở mức 100.

Hai quy tắc nữa đáng biết

Tổng số răng Lớn hơn hoặc bằng 50.Thực hành tốt là giữ tổng số răng ở mức 50 hoặc cao hơn khi cả hai đĩa xích chạy trên cùng một chuỗi - trên bộ truyền động 1:1, nghĩa là mỗi đĩa xích có 25 răng. Bộ truyền động 1:1 với hai đĩa xích 17 răng đáp ứng mức tối thiểu trên mỗi đĩa nhưng tổng cộng là 34, do đó cả hai đầu đều chịu tác động hợp âm đồng thời.

Tỷ lệ tối đa 7:1 mỗi giai đoạn.Tỷ lệ tối đa được khuyến nghị cho một lần giảm là 7:1; trên mức đó, ưu tiên giảm gấp đôi. Với tải sốc, con số này thắt chặt vào khoảng 5:1.

Khoảng cách trung tâm tương tác với hành động hợp âm.Từ tài liệu về dây chuyền băng tải của CEMA: "nếu khoảng cách tâm trục là bội số chung của bước dây chuyền thì tác động dây xích sẽ nhỏ. Nhưng nếu khoảng cách tâm trục là bội số của bước dây xích +0.5 thì hành động dây dây sẽ tăng lên." Đặt khoảng cách tâm thành toàn bộ số cao độ cho phép sự thay đổi hợp âm của hai đĩa xích bị loại bỏ một phần; một nửa độ lệch cao độ khiến chúng cộng thêm.

Trình tự lựa chọn

Tỷ lệ- giữ trong khoảng 7:1 mỗi màn (5:1 khi bị sốc)

Răng điều khiển- 17 tối thiểu cho các ổ đĩa thông thường; 12 chấp nhận được ở tốc độ thấp với bôi trơn nhỏ giọt; 25 cho tốc độ cao với bơm bôi trơn

Số lẻcho người lái xe

Răng dẫn động- kiểm tra ngưỡng 200/N để biết ngưỡng thay thế độ giãn dài của bạn

Tổng số răng Lớn hơn hoặc bằng 50

Khoảng cách trung tâmtại một số lượng lớn các nốt nhạc

Câu hỏi thường gặp

Tôi có thể sử dụng bánh xích 15 răng không?

Ở tốc độ thấp, có - 15 được chấp nhận rộng rãi và 13 có thể thực hiện được trong các thiết kế bị hạn chế. Sự thay đổi tốc độ ở 15 răng là 2,19%, so với 1,70% ở 17 răng. Hãy đánh giá nó dựa trên tốc độ và phương pháp bôi trơn của bạn.

Hoạt động hợp âm có ảnh hưởng đến bánh xích lớn không?

Có, nhưng - biến thể ít hơn nhiều tùy theo số lượng răng, do đó đĩa xích 60 răng hầu như không đóng góp gì. Bánh xích nhỏ chiếm ưu thế.

Tại sao bánh xích dẫn động lại bị giới hạn?

Dây xích mòn sẽ bám cao hơn trên răng. Sau một số lượng răng nhất định, độ trôi tích lũy sẽ khiến dây xích tuột ra. Sử dụng 200/N để đặt giới hạn của riêng bạn dựa trên chính sách thay thế của bạn.

Đai răng có tác dụng hợp âm không?

Có, nhưng nhỏ hơn nhiều. Các số liệu được công bố cho thấy nó thường dưới 0,6%, mặc dù kết hợp với độ lệch ròng rọc và sai số bước, nó có thể đạt tới 2–3%.

Có phải bánh xích lớn hơn luôn mang lại tuổi thọ xích dài hơn không?

Đến giới hạn độ giãn dài, nói chung là có - hành động hợp âm thấp hơn, góc khớp nối thấp hơn, tải trọng răng thấp hơn. Giao dịch là chi phí, trọng lượng và không gian.

Công nghệ truyền động OuNaiDa của Thiên Tân sản xuất đĩa xích theo tiêu chuẩn ANSI và ISO trong kho và số lượng răng tùy chỉnh, với các răng cứng khi ứng dụng cần chúng. Hãy gửi cho chúng tôi tỷ lệ, tốc độ và khoảng cách trung tâm của bạn và chúng tôi sẽ cùng bạn tính toán số lượng răng.