Tārpu pārnesumu pārnesumkārba ir īpašs pārnesumu pārnesumkārbas veids, kas sastāv no tārpa un tārpa riteņa, ko izmanto divu krustojošu vārpstu (parasti 90 grādu) pārnešanai. Tās galvenās īpašības ir:
Liels pārraides koeficients (viena - I posma=5 ~ 100 vai pat augstāks)
Stabila transmisija ar zemu troksni
Sevis bloķēšanas īpašums (tārps var būt pats bloķēšana noteiktos apstākļos, lai novērstu tārpa riteņa vadīšanu apgriezti)
Zema efektivitāte (parasti 30%~ 90%, atkarībā no eļļošanas un spirāles leņķa)
Sakarā ar tā unikālo darba principu tārpu pārnesumu pārraide tiek plaši izmantota reducēšanas mehānismos, celšanas aprīkojumā, darbgaldu indeksēšanas ierīcēs un citos laukos.
Tārpu pārnesumu darba princips
2.1 Pamata pārraides princips
Tārpu pārnesumu pārnesumkārba ir līdzīga spirālveida pārnesumkārbai, bet tārps ir līdzīgs skrūvei, un tārpa ritenis ir līdzīgs spirālveida pārnesumam. Viņu mezhing režīms ir šāds: kad tārps griežas, tā spirālveida zobi stumj tārpa riteņa zobus, lai veiktu apļveida kustību. Tā kā tārpa spirāles leņķis ir liels un tārpa riteņa zobu skaits ir liels, var sasniegt lielu reducēšanas koeficientu.
2.2 Pārraides īpašības
Kustības attiecības: Tārpa rotācijas ātruma attiecība pret tārpa riteņa (n₂) rotācijas ātrumu ir transmisijas koeficients: i=n₁/n₂=Z₂/z₁, kur z₁ ir tārpu galvu skaits (parasti 1 ~ 4) un z₂ ir tārpa riteņu skaits. Vienam galvu tārpam (z₁=1) pārvades koeficients ir lielākais, bet efektivitāte ir zema; Vairāku galvu tārpam (z₁=2 ~ 4) efektivitāti var uzlabot, bet samazināšanas koeficients ir samazināts.
Tārpa rotācijas virziens:
Pa labi - ar roku tārps: izmantojiet labo - rokas noteikumu. Turiet tārpu ar labo roku un norādiet četrus pirkstus tārpa rotācijas virzienā. Tad īkšķis norāda uz tārpa riteņa lineāro ātruma virzienu mezhingā.
Kreisais - nodotais tārps: izmantojiet kreiso - rokas noteikumu. Turiet tārpu ar kreiso roku un norādiet četrus pirkstus tārpa rotācijas virzienā. Tad īkšķis norāda uz tārpa riteņa lineāro ātruma virzienu mezhingā.
Sevis bloķēšana: Kad tārpa spirāles leņķis () ir mazāks nekā ekvivalentais berzes leņķis (φ), transmisijai ir pašpārvaldes īpašība, tas ir, tārpa ritenis nevar vadīt tārpu apgriezti. Pats bloķēšanas īpašums bieži tiek izmantots celšanas mehānismos, pacelšanas platformās un citos gadījumos, kas jānovērš reversā rotācija.
Efektivitāte: Tārpu pārnesumu transmisijas efektivitāte ir zema, galvenokārt bīdāmo berzes zuduma dēļ: η=Tan ( + ϕ) / iedegums, kur ir tārpa svina leņķis un φ ir berzes leņķis.
Tārpu pārnesumu dizains
3.1 Galvenie parametri
Modulis (m): Standartizētu moduļu sērija (piemēram, 1, 1,25, 1,5, 2, 2,5, 3 ...).
Tārpu galviņu skaits (z₁): Vienreizējs galva tārps (z₁=1) tiek izmantots lielai reducēšanas attiecībai, un augstas efektivitātes pārraide tiek izmantota vairāku galvu tārps (z₁=2 ~ 4).
Tārpu riteņu zobu skaits (z₂): Parasti z₂=30 ~ 80. Pārāk maz zobu ir viegli izraisīt nepietiekamu samazināšanu, un pārāk daudz zobu novedīs pie pārāk liela apjoma.
Centra attālums (a): Tas ietekmē pārraides lielumu. Aprēķina formula ir: a=m (z₂ + q)/2, kur q ir tārpa diametra koeficients (q=d₁/m).
Helix leņķis (): Tas ietekmē pārraides efektivitāti, parasti=3 grāds ~ 25 grāds.
| Modulis | Indeksa apļa diametrs | Tārpa diametra koeficients |
|---|---|---|
| m | d₁ | q |
| 1.25 | 20 | 16 |
| 22.4 | 17.92 | - |
| 1.6 | 20 | 12.5 |
| 28 | 17.5 | - |
| 2 | 22.4 | 11.2 |
| 35.5 | 17.75 | - |
| 2.5 | 28 | 11.2 |
| 45 | 18 | - |
| 3.15 | 35.5 | 11.27 |
| 56 | 17.778 | - |
| 4 | 40 | 10 |
| 71 | 17.75 | - |
| 5 | 50 | 10 |
| 90 | 18 | - |
| 6.3 | 63 | 10 |
| 112 | 17.778 | - |
| 8 | 80 | 10 |
| 140 | 17.5 | - |
| 10 | 90 | - |
| 160 | - | - |
3.2 Ģeometriskais aprēķins
Pamata ģeometriskās dimensijas aprēķina formulas cilindriskās tārpu pārraidei ir šādas:
| Aprēķina vienums | Simbols | Formula | Aprēķina rezultāts | Piezīmes | |
|---|---|---|---|---|---|
| Centra attālums | A | A=0.5 m (ZZ + Q + 2) | 175.00 | - | |
| Modulis | Mdu | Mdu=2 a/(22 + q + 2) | 3.15 | - | |
| Aksiālās sekcijas spiediena leņķis | a | A=20 grāds | 20.00 | - | |
| Transmisijas koeficients | i | i = Z2/Z1 = n1/n2 | 97.00 | - | |
| Modifikācijas koeficients | S | = (a/mdu) - 0.5 (q + z2) | 2.06 | - | |
| Radiālā klīrenss | C | C=0.25 mdu | 0.79 | - | |
| - | Galvas skaits | Z1 | Z1 = 1, 2, 4 | 1.00 | - |
| - | Raksturīgs koeficients | q | q=dfe1/mdu | 10.00 | - |
| - | Papildinājuma augstums | HDI | hdi=mdu | 3.15 | - |
| - | Apsdevuma augstums | hg | hg=1.25 mdu | 3.94 | - |
| Tārps | Indeksa apļa diametrs | DTE1 | Dfel=qmdu | 31.50 | - |
| - | Piķa apļa diametrs | Dje1 | Dje 1=dfel + 2 mdu 5=mdu (q + 25) | 44.45 | - |
| - | Uzgaļa apļa diametrs | DDI1 | Ddi 1=mdu (q + 2) | 37.80 | - |
| Sakņu apļa diametrs | DG1 | DG 1=mdu (q - 2.5) | 23.63 | - | |
| Indeksa apļa spirāles svina leņķis | 入 | 入=arctgz1/q | 0.10 | - | |
| Normāls modulis | mf | mf=mducos 入 | 3.13 | - | |
| Spirāles garums | L☆ | L=(12 + 0.1 Z2) MDU | 68.36 | Z1 = 1, 2 | |
| - | - | L=(13 + 0.1 Z2) MDU | 71.51 | Z1 = 4 | |
| Aksiālās sekcijas solis | P | P=πmdu | 9.90 | - | |
| Spirāles vadība | PZ | Pz=πmduz1 | 9.90 | - | |
| Aksiālais zobu biezums uz vītnes indeksa cilindra | SZ1 | Sz 1=0.45 mdu | 97.00 | - | |
| Normāls zobu biezums uz vītnes indeksa cilindra | SF1 | Sfl=szlcos 入 | 96.52 | - | |
| Zobu biezuma mērīšanas augstums | h~ | h ~=mdu | 3.15 | - | |
| Zobu skaits | Z2 | Z 2=iz1 | 97.00 | - | |
| Tārpa ritenis | Indeksa apļa diametrs | Dīrums | Dfe 2=mduz2 | 305.55 | - |
| - | Piķa apļa diametrs | Dje2 | Dje 2=dfe 2=mduz2 | 305.55 | - |
| - | Sakņu apļa diametrs | DG2 | DG 2=2 (A - 0.5 DDI 1 - 0.25 MDU) | 310.63 | - |
| - | Uzgaļa apļa diametrs | DDI2 | Ddi 2=2 (- 0.5 dfel + mdu) | 324.80 | - |
| - | Maksimālais ārējā apļa diametrs | Dw2 | Dw 2=ddi 2 + mdu | 327.95 | - |
| - | Loka platums | b | b=0.65 ddi1 | 24.57 | - |
| - | Papildinājums ar loka rādiusu | R1 | R 1=0.5 DFEL - MDU | 12.60 | - |
| - | Apsdevuma loka rādiuss | R2 | R 1=0.5 ddi 1 + 0.25 mdu | 19.69 | - |
3.3 Stipruma aprēķins
Tārpa riteņa zobu virsmas kontakta noguruma stiprība (lai novērstu bedri): σh=zevy kat2 mazāk vai vienāds ar [σh], kur (ze) ir materiāls elastīgais koeficients (KA) ir darba stāvokļa koeficients (1,0 ~ 1,5), un (T2) ir tārpa riteņa griezes moments.
Tārpa riteņa zobu sakņu liekšanas noguruma stiprība (lai novērstu lūzumu): σ=1 / (did2m) × 1,53Kat2 yfa2 y mazāks vai vienāds ar [σf], kur (YFA2) ir zoba profila koeficients un (y) ir spirāles leņķa koeficients.
Siltuma bilances aprēķins (lai novērstu pārkaršanu): Ploss=p₁ ({1 - η) mazāks vai vienāds ar KaΔt, kur (p1) ir ieejas jauda, (k) ir siltuma izkliedes koeficients, a) ir siltuma izkliedes laukums, un (ΔT) ir pieļaujamais temperatūras pieaugums (parasti mazāks vai vienāds līdz 60 grādiem).
Tārpu pārnesumu apstrāde
4.1 tārpu apstrāde
Pagrieziens: piemērots mazai - partijas ražošanai.
Frēzēšana: piemērota vairāku galvu tārpiem.
Slīpēšana: izmanto augstas precizitātes tārpiem (piemēram, CNC tārpu slīpmašīnām).
4.2 Tārpu riteņu apstrāde
Hobbing: apstrādāts ar tārpu - tāpat kā plīts.
Fly - griezēja griešana: piemērota lieliem moduļa tārpu riteņiem.
Godēšana / lapšana: lai uzlabotu zobu virsmas apdari.
4.3 Materiālu izvēle
| Daļa | Kopējie materiāli | Termiskā apstrāde |
|---|---|---|
| Tārps | 45 tērauds, 40CR, 20CRMNTI | Rūdīšana un rūdīšana, karburēšana un rūdīšana |
| Tārpa ritenis | Alvas bronza (ZCUSN10P1), alumīnija bronza (ZCUAL10FE3) | Liešana |
Tārpu pārnesumu pielietojums
5.1 Pacelšanas mašīna
Vinčas, celtņi (izmantojot sevi - bloķēšanas īpašumu, lai novērstu smago priekšmetu slīdēšanu).
5.2 Rūpnieciskie reduktori
Tārpu reduktori (piemēram, RV reduktori).
5.3 darbgaldu indeksēšanas ierīces
Dalīšanas galvas, rotācijas tabulas (precīzas leņķa kontrole).
5.4 Automobiļu vadības mehānismi
Dažas mehāniskas stūres sistēmas pieņem tārpu pārnesumu pārnesumkārbu, ieskaitot stūres piederumu, stūres ratu, stūres caurlaidības vārpstu, stūres vārpstu, stūres roku, stūres stieņa stieni, universālo savienojumu, kreiso stūres šarnīru, stūres šarnīra roku, labo stūres šarnīru, stūres trapecveida roku utt.
5.5 Citi lauki
Iepakojuma tehnika, transportēšanas aprīkojums, vārstu piedziņas utt.
5.6 Tārpu pārnesumu pārraides priekšrocības un trūkumi
5.6.1 priekšrocības
Liela transmisijas attiecība un kompaktā struktūra.
Stabila darbība un zems troksnis.
Sevis bloķēšana (īpašos apstākļos).
Piemērots gadījumiem ar ierobežotu vietu.
5.6.2.
Zema efektivitāte (īpaši vienas galvas tārpiem).
Smaga siltuma radīšana, kurai nepieciešama laba eļļošana.
Augstas ražošanas izmaksas (tārpa ritenim ir nepieciešams nodilums - izturīgi materiāli).
Kopsavilkums
Tārpu pārnesumkārbas pārraidei ir neaizvietojama loma reducēšanas mehānismos, celšanas aprīkojumā un citos laukos, ņemot vērā tā lielo reducēšanas koeficientu, sevis bloķēšanas īpašību un kompakto struktūru. Lai arī tā efektivitāte ir zema, tā sniegumu un kalpošanas laiku var ievērojami uzlabot, izmantojot optimizētu dizainu, atbilstošu materiālu izvēli un eļļošanas metodes. Nākotnē tārpu pārnesumu pārnešana turpinās attīstīties augstas efektivitātes, precizitātes un inteliģences virzienā.
