01Ikhtisar
Pemacu gear cacing terdiri daripada a
cacing dan roda cacing, digunakan untuk menghantar gerakan dan kuasa antara aci bersilang, biasanya dengan sudut persilangan 90 darjah . Dalam pemacu gear cacing am, cacing ialah komponen pemacu.
Dari segi rupa, cacing itu menyerupai bolt, manakala roda cacing sangat serupa dengan gear silinder heliks.
Semasa operasi, gigi roda cacing meluncur dan bergolek di sepanjang permukaan heliks cacing.
Cacing ialah gear dengan satu atau lebih gigi heliks yang bercantum dengan roda cacing untuk membentuk pasangan gear-paksi bersilang. Permukaan padangnya boleh berbentuk silinder, kon, atau toroidal.
Terdapat empat jenis: cacing Archimedean, cacing involute, cacing profil lurus-normal dan cacing silinder menyelubungi kon.
Seperti benang, cacing dibahagikan kepada jenis-tangan kanan dan{1}}tangan kiri, masing-masing dipanggil cacing-tangan kanan dan-tangan kiri.
Untuk meningkatkan sentuhan antara gigi, roda cacing dibuat menjadi bentuk arka di sepanjang arah lebar gigi, supaya ia menutup sebahagian cacing. Ini mengakibatkan hubungan talian antara cacing dan roda cacing semasa menjalin, bukannya sentuhan titik.
02Kelebihan Pemacu Gear Worm
✦ Nisbah penghantaran-satu peringkat yang besar, biasanya i=10~100. Dalam mekanisme pengindeksan untuk penghantaran kuasa, ia boleh mencapai lebih 1500.
✦ Siratan adalah hubungan talian, membolehkan ia menahan kuasa yang lebih besar.
✦ Struktur padat, penghantaran lancar dan hingar yang rendah.
✦ Apabila sudut plumbum cacing kurang daripada sudut geseran setara antara gear, ia mempunyai ciri-mengunci sendiri dalam arah songsang, bermakna cacing boleh memacu roda cacing, tetapi roda cacing tidak boleh memacu cacing.
03Keburukan Pemacu Gear Worm
✦ Oleh kerana kedua-dua aci adalah berserenjang dan halaju garisan nod bagi kedua-dua gear adalah berserenjang, kelajuan gelongsor relatif adalah sangat tinggi, yang membawa kepada penjanaan dan kehausan haba.
✦ Kecekapan rendah, secara amnya 0.7~0.8; gear cacing dengan sifat-mengunci sendiri mempunyai kecekapan yang lebih rendah, biasanya kurang daripada 0.5.
04Formula Pengiraan untuk Gear Worm dan Worm
1. Nisbah Penghantaran=Bilangan Gigi Gear Worm ÷ Bilangan Benang Worm
2. Jarak Tengah=(Diameter Padang Gear Worm + Diameter Padang Worm) ÷ 2
3. Gear Cacing Diameter Luar=(Bilangan Gigi + 2) × Modul
4. Diameter Padang Gear Worm=Modul × Bilangan Gigi
5. Diameter Padang Cacing=Diameter Luar Cacing - 2 × Modul
6. Plumbum Cacing=π × Modul × Bilangan Benang
7. Sudut Heliks (Sudut Plumbum) tgB=(Modul × Bilangan Benang) ÷ Diameter Padang Cacing
8. Plumbum Cacing=π × Modul × Bilangan Benang
9. Modul=Diameter Bulatan Padang / Bilangan Gigi
Bilangan Benang Cacing: Cacing-benang tunggal (hanya satu garisan heliks pada cacing, bermakna cacing berputar satu pusingan dan gear cacing berputar satu gigi); Cacing benang-berganda (dua garisan heliks pada cacing, bermakna cacing berputar satu pusingan dan gear cacing memutar dua gigi).
Modul ini merujuk kepada saiz garisan heliks pada skru; lebih besar modul, lebih besar garisan heliks pada skru.
Pekali diameter merujuk kepada ketebalan skru.
Modul: Bulatan padang bagi gear adalah asas untuk mereka bentuk dan mengira dimensi pelbagai bahagian gear. Lilitan bulatan pic gear=πd=zp, jadi diameter bulatan pic ialah
d = z p/π
Memandangkan π ialah nombor tak rasional dalam formula di atas, adalah menyusahkan untuk menggunakannya sebagai rujukan untuk meletakkan bulatan pic. Untuk memudahkan pengiraan, pembuatan dan pemeriksaan, nisbah p/π ditakrifkan secara buatan sebagai beberapa nilai mudah, dan nisbah ini dipanggil modul, diwakili oleh m.
05Jenis Pemacu Gear Worm
Mengikut bentuk cacing, pemacu gear cacing boleh dibahagikan kepada pemacu gear cacing silinder, pemacu gear cacing toroid, dan pemacu gear cacing kon. Antaranya, pemacu gear cacing silinder adalah yang paling banyak digunakan. Gear cacing silinder biasa kebanyakannya dimesin pada mesin pelarik menggunakan alat pemotong dengan tepi pemotong lurus. Bergantung pada kedudukan pelekap alat dan jenis alat yang digunakan, empat jenis gear cacing dengan profil gigi yang berbeza dalam bahagian-silang berserenjang dengan paksi boleh diperolehi: gear cacing involute (jenis ZI), gear cacing Archimedean (jenis ZA), lurus-gear cacing profil (ZN) lurus normal (ZN) dan enveloping conical gear.
Gear cacing involute (jenis ZI) – Satah canggih adalah tangen kepada silinder asas gear cacing, dan gigi muka hujung adalah involute, sesuai untuk kelajuan yang lebih tinggi dan kuasa yang lebih besar.
Gear cacing Archimedean (jenis ZA) – Profil gigi dalam satah berserenjang dengan paksi ialah lingkaran Archimedean, dan profil gigi dalam satah yang melalui paksi adalah garis lurus. Ia mudah untuk dihasilkan tetapi mempunyai ketepatan yang lebih rendah (paksi lurus-gear cacing profil).
Gear cacing profil lurus -biasa (ZN) – Boleh dikisar dengan roda pengisar yang diubah suai, menjadikan pemprosesan agak mudah. Ia selalunya digunakan untuk berbilang-gear cacing permulaan, dan kecekapan penghantaran boleh mencapai 0.9.
Gear cacing silinder menyelubungi kon (ZK) – Ini ialah gear cacing permukaan heliks bukan linear. Ia tidak boleh dimesin pada mesin bubut dan hanya boleh dikisar pada mesin pengisar dan dikisar pada mesin pengisar. Jenis gear cacing ini mudah dikisar, menghasilkan ketepatan yang lebih tinggi, dan penggunaannya semakin meluas.
06Teknologi Pemprosesan Gear Cacing Logam
1. Menentukan Bahan Kosong
⑴ Keupayaan pemesinan yang sangat baik, menghasilkan kemasan permukaan yang baik dan tekanan dalaman yang kecil, dengan kurang haus pada alat pemotong.
⑵ Kekuatan tegangan umumnya tidak kurang daripada 588 MPa.
⑶ Sifat rawatan haba yang baik, kebolehkerasan yang baik, tidak terdedah kepada retakan pelindapkejutan, struktur seragam, ubah bentuk rawatan haba yang kecil, dan dapat memperoleh kekerasan yang tinggi, sekali gus memastikan rintangan haus dan kestabilan dimensi gear cacing.
⑷ Kekerasan bahan seragam dan struktur metalografi memenuhi piawaian. Bahan yang biasa digunakan termasuk: T10A, T12A, 45, 9Mn2V, CrMn, dll. Antaranya, 9Mn2V mempunyai kebolehprosesan dan kestabilan yang lebih baik, tetapi kebolehkerasan yang lemah; kelebihannya ialah ubah bentuk kecil selepas rawatan haba, sesuai untuk pembuatan bahagian berketepatan tinggi-tetapi ia terdedah kepada keretakan dan mempunyai sifat pengisaran yang lemah. Lebih tinggi kekerasan gear cacing, lebih tahan haus-tetapi lebih sukar untuk dikisar semasa pembuatan. 2. Pemilihan Permukaan Datum Pemesinan
Permukaan datum gear cacing: Secara struktur, gear cacing terdapat dalam dua bentuk: gear cacing terpasang dan gear cacing integral. Gear cacing yang dipasang menggunakan lubang dalam sebagai permukaan datum pemesinan. Oleh itu, lubang dalam hendaklah dimesin dengan ketepatan terlebih dahulu, dan kemudian diameter luar dan jurnal sokongan dimesin menggunakan lubang dalam sebagai permukaan datum. Pemesinan benang juga menggunakan lubang dalam sebagai permukaan datum, dengan itu memerlukan mandrel. Secara amnya, ketepatan lubang dalam bagi gear cacing pengindeksan ketepatan adalah sangat tinggi, dan sesetengahnya memerlukan pengisaran untuk memastikan ketepatan.
Lubang dalam bagi-gear cacing pengindeksan ketepatan am hendaklah mempunyai ketepatan sekurang-kurangnya gred 1, kekasaran permukaan sekurang-kurangnya 0.12 dan habis muka hujung tidak kurang daripada 0.005 mm. Apabila pemesinan gear cacing pada mandrel, larian jejari kedua-dua hujung bahu hendaklah terlebih dahulu diperiksa untuk memastikan ia berada dalam toleransi yang ditetapkan. Ini harus diperiksa pada setiap proses berikutnya. Semasa pemasangan gear cacing, larian jejari dua bahu hujung juga perlu diperiksa. Ketepatan mandrel mestilah sama dengan atau lebih tinggi daripada ketepatan aci yang dipadankan dengan gear cacing yang dipasang.
Gear cacing kamiran menggunakan lubang tengah sebagai permukaan datum pemesinan. Keperluan untuk lubang tengah adalah sangat tinggi; ia harus mempunyai tirus untuk memastikan kelancaran dan kawasan sentuhan. Lubang tengah hendaklah diperiksa dan diperbetulkan sebelum setiap proses. Jurnal sokongan harus memastikan keserasian dengan lubang tengah dan ketepatan geometrinya sendiri. Sebelum proses separuh-penamat dan penamat, alur jejari dan paksi jurnal sokongan hendaklah disemak untuk memastikan ia berada dalam toleransi.
Apabila memilih datum kasar, pertimbangan utama ialah bagaimana untuk memastikan setiap permukaan yang dimesin mempunyai elaun pemesinan yang mencukupi, supaya dimensi dan kedudukan antara permukaan datum yang tidak dimesin dan permukaan yang dimesin memenuhi keperluan lukisan.
Pemilihan datum kasar hendaklah memenuhi keperluan berikut:
(1) Datum kasar hendaklah dipilih daripada permukaan mesin. Ini adalah untuk memastikan ketepatan hubungan kedudukan relatif antara permukaan mesin dan permukaan tidak dimesin. Jika terdapat beberapa permukaan pada bahan kerja yang tidak memerlukan pemesinan, permukaan dengan keperluan tertinggi untuk ketepatan kedudukan relatif dengan permukaan mesin hendaklah dipilih sebagai datum kasar. Ini adalah untuk memastikan ketebalan dinding yang seragam, bentuk simetri dan operasi pengapit yang lebih sedikit.
(2) Pilih permukaan penting dengan keperluan elaun pemesinan seragam sebagai datum kasar.
(3) Permukaan dengan elaun pemesinan terkecil hendaklah dipilih sebagai datum kasar. Ini memastikan bahawa permukaan mempunyai elaun pemesinan yang mencukupi. (4) Seboleh-bolehnya, permukaan yang rata dan licin dengan keluasan yang cukup besar hendaklah dipilih sebagai datum kasar untuk memastikan kedudukan yang tepat dan pengapit yang boleh dipercayai. Permukaan dengan pagar, riser, denyar atau burr tidak boleh dipilih sebagai datum kasar; jika perlu, pemesinan awal diperlukan.
(5) Datum kasar harus dielakkan daripada digunakan berulang kali, kerana kebanyakan permukaan datum kasar adalah kasar dan tidak teratur, dan penggunaan berulang menjadikannya sukar untuk menjamin ketepatan kedudukan antara permukaan luar.
Mengikut prinsip pemilihan datum kasar, pengapitan bulatan luar dan pemesinan sebahagian besar permukaan dalam satu operasi pengapitan boleh memastikan keserasian bulatan luar dan lubang dalam, serta keserenjangan muka hujung ke paksi.
Laluan Proses Pemesinan Metal Worm Gear
(1) Peralatan cacing yang dipasang tidak-yang dikeraskan
Penyediaan bahan-Menormalkan-Pemusingan kasar-(Pembajaan)-Separuh-pemusingan akhir diameter luar, pemusingan kasar permukaan heliks-Penuaan buatan-Pemusingan penamat (pengisaran penamat) lubang dalam dan muka hujung{9}{9}Keratan hujung{7}{9} memusing permukaan heliks-Memfailkan (memotong gigi yang tidak lengkap)-Separuh-mengisar pada diameter luar-Menyiapkan pengisaran permukaan heliks-Rendah-penuaan suhu-Mengisar lubang tengah pengisaran{{17} pengisaran tengah{{17} pengisaran diameter luar{{17} permukaan heliks
(2) Gear cacing integral yang dikarburkan dan dikeraskan
Penempaan-Penyepuhlindapan-Pemusingan kasar-Pemusingan-Separuh-pemusingan akhir pada diameter luar dan permukaan heliks-Pembukaan (memotong gigi yang tidak lengkap)-Pemusingan-Pemusingan akhir pada diameter luar (tidak memerlukan{8}pembukaan bahagian yang tidak memerlukan pembajaan-Pemusingan lubang tengah-Pemusingan benang pengikat-Penggilingan alur-Separuh-pengisaran penamat diameter luar-Separuh-pengisaran penamat permukaan heliks-Penuaan rendah{{17}suhu{8} lubang-Tamat pengisaran cincin luar dan muka hujung-Tamatkan pengisaran permukaan heliks
Blanking: Mengikut peraturan, kosong mesti dipalsukan untuk mendapatkan struktur gentian logam yang baik.
Pusingan kasar: Pastikan keserasian dan tinggalkan jumlah yang sesuai untuk kemasan.
Rawatan haba dan rawatan pembajaan HRC28-32, pusingan separuh siap, setiap bahagian meninggalkan 0.5mm untuk pusingan penamat, bahagian gear cacing dan dua hujung alur pelepasan dipusingkan kepada spesifikasi yang diperlukan, pemotongan gear cacing, pemotongan kasar, sama ada menggunakan kaedah berlapis atau kaedah pemotongan, dsb. semuanya boleh diterima.
Ukur elaun pada diameter tengah, elaun pemotongan separuh -menyediakan asas yang baik untuk pemesinan kemasan. Kemasan-kelajuan rendah diperlukan pada ketiga-tiga permukaan dan alat pemotong mestilah tajam dengan kekasaran tepi yang baik. Setiap permukaan mesti disiapkan secara individu. Memusing ketepatan semua bahagian diperlukan untuk memastikan ketumpuan.
Gear cacing silinder biasa, apabila dimesin pada mesin pelarik menggunakan mata pemotong lurus, boleh dikelaskan kepada gear cacing Archimedean (ZA), gear cacing involute (ZI) dan gear cacing profil lurus (ZN) lurus biasa (ZN), bergantung pada kedudukan pelekap alat pemotong. Gear cacing ZA Archimedean: Satah alat pemotong melepasi paksi gear cacing, dan gear cacing yang dipotong dengan sudut tepi pemotongan 2 =40 darjah mempunyai profil gigi lurus dalam satah paksi, dan profil gigi bahagian biasa ialah lengkung cembung. Lengkung profil gigi pada muka hujung ialah lingkaran Archimedean, oleh itu dinamakan gear cacing Archimedean. Gear cacing jenis ini agak mudah untuk dimesin dan diukur, jadi ia digunakan secara meluas.
Walau bagaimanapun, pemesinan adalah sukar apabila sudut plumbum terlalu besar. Sukar untuk mengisar profil gigi yang tepat dengan roda pengisar, jadi ketepatan dan kecekapan penghantaran adalah rendah. ZI involvute worm gears: Satah canggih alat pemotong adalah tangen kepada silinder asas gear worm. Gear cacing yang terhasil mempunyai lengkung profil cembung dalam satah paksi, dan profil gigi pada muka hujung berserenjang dengan paksi ialah lengkung involute, oleh itu dinamakan gear cacing involute. Gear cacing jenis ini boleh dikisar, jadi ia mempunyai ketepatan dan kecekapan penghantaran yang lebih tinggi, serta sesuai untuk pengeluaran besar-besaran dan penghantaran kepersisan-berkuasa tinggi,-tinggi.
ZN lurus lurus-gear cacing profil: Apabila sudut plumbum gear cacing besar, untuk mendapatkan sudut rake dan sudut pelepasan yang munasabah untuk alat pemotong, satah alat pemotong diletakkan pada satah biasa heliks gear cacing semasa pemesinan. Gear cacing yang terhasil mempunyai profil gigi lurus di bahagian biasa, maka dinamakan gear cacing profil lurus-normal biasa. Lengkung profil gigi pada muka hujung yang berserenjang dengan paksi ialah lengkung involute yang dilanjutkan, oleh itu ia juga dipanggil gear cacing involute yang dilanjutkan. Jenis gear cacing ini mempunyai prestasi pemotongan yang lebih baik, kondusif untuk pemesinan gear cacing berbilang-mula dan boleh dikisar dengan roda pengisar. Ia sering digunakan dalam berbilang-memulakan transmisi gear cacing ketepatan dalam alatan mesin. Dengan kemajuan teknologi dan keperluan produk, keperluan untuk meningkatkan lagi kelajuan pemotongan timbul, dan kaedah membelok menghadapi kesesakan, yang membawa kepada pembangunan pengilangan angin puyuh. Kaedah ini menggunakan alat pemotong berputar untuk meningkatkan kelajuan pemotongan (sehingga 400 meter seminit), manakala bahan kerja tidak perlu berputar pada kelajuan tinggi.
Terdapat dua kaedah untuk pusingan gear cacing: pusingan dalaman dan pusingan luaran.
Pusaran dalaman: Lilitan bahan kerja adalah tangen dengan lilitan alat pemotong secara dalaman (gear cacing berada di dalam kepala pemotong). Ketepatan boleh mencapai DIN7 Ra0.8.
Pusingan luar: Lilitan bahan kerja adalah tangen dengan lilitan alat pemotong secara luaran (gear cacing berada di luar kepala pemotong). Ketepatan boleh mencapai DIN6 Ra0.4.
