Klassifizierung und Anwendung von Kegelrädern
Kegelräder sind auch konische Zahnräder. Das Kegelrad wird am häufigsten als Getriebe für zwei vertikale Wellen verwendet, ist jedoch auch für das Zweiachsgetriebe in anderen Winkeln geeignet. Die typischste Anwendung ist der Antrieb einer vertikalen Pumpe mit einem horizontalen Antrieb. Die beiden Hauptunterschiede zwischen Kegelrädern und Stirnrädern sind die Beziehung zwischen ihrer Form und der Achse, auf der sie sich befinden. Das Kegelrad hat eine konische Form, während das Stirnrad ursprünglich ein Zylinder ist. Das Kegelrad überträgt die Bewegung zwischen zwei abgewinkelten Wellen, dh den sich kreuzenden Wellen, während das Stirnrad die Bewegung zwischen zwei parallelen Wellen überträgt.
Eigenschaften von Kegelrädern
Das Kegelrad wird hauptsächlich verwendet, um die Übertragung von Bewegung und Kraft zwischen den beiden sich kreuzenden Wellen zu realisieren. Der Schnittwinkel Σ der beiden Wellen wird als Wellenwinkel bezeichnet. Der Wert von Σ kann gemäß den Anforderungen des Getriebes bestimmt werden. Normalerweise werden 90 Grad verwendet, dh vertikale Schnittpunkte. Die Zahnradzähne des Kegelrads sind auf einem Kegelstumpf angeordnet. Daher sind die Ausdrücke, die den 0010010 "Zylindern 0010010 " entsprechen; in den zylindrischen Zahnrädern werden 0010010 "Kegel 0010010 ", wie Indexierkegel, Teilkegel, Basiskegel, Nachtragskegel usw .; Dies ist auch der Ursprung des Namens des Kegelrads.
Wie aus Abbildung 1 ersichtlich ist, stimmen die Indexierungskegel der beiden Räder mit ihren jeweiligen Teilungskegeln überein, wenn ein Paar gerader Standardkegelräder angetrieben wird. Die Dicke des Zahnradzahns ist an einem Ende groß und am anderen Ende klein, dh die Dicke des Zahnradzahns in Breitenrichtung des Zahnrads ist nicht gleich, so dass der Modul, die Zahnhöhe und die Breite des Zahnradzahns gleich sind Zahnprofile unterscheiden sich über die gesamte Länge des Zahnradzahns. Daher kann das Modell des Kegelradzahnprofils nicht durch die einfache Streckmethode des Standard-Zylinderrads erstellt werden.
Einstufung und Anwendungsbereich
Es gibt verschiedene Arten von Kegelrädern:
(1) Gerades Kegelrad. Dies ist die Standardform eines Kegelrads. Sein Zahnprofil verläuft senkrecht zur Generatrix des Kegels. Die Zahnhöhe liegt in Form von schrumpfenden Zähnen vor, dh vom großen Ende (äußeres Ende) des Zahns bis zum kleinen Ende (inneres Ende) der Generatrix des Indexierkegels. Die Zahnhöhe nimmt allmählich ab. Die Vorteile des Kegelradgetriebes mit geraden Zähnen bestehen darin, dass Design, Herstellung und Installation relativ einfach und leicht einzustellen sind. Der Nachteil ist, dass das Laufgeräusch groß ist und es Auswirkungen gibt. Es eignet sich für Übertragungen mit niedriger Geschwindigkeit (00 1 00 1 0 lt; 5 m / s).
(2) Schrägkegelrad. Ähnlich wie bei der Bildung der Zahnoberfläche eines zylindrischen Spiralrads ist der Schnittpunkt der Evolventen-Spiralfläche des Schrägkegelrads und der konischen Basisfläche und jeder konischen Oberfläche, die koaxial zur konischen Basisfläche ist, eine konische Spirale. Die Projektionskurve einer geraden Linie mit einem β-Winkel auf der Tangentialebene der Indexierungskegeloberfläche zur Indexierungskegelerzeugungslinie auf der Indexierungskegeloberfläche (dh der Indexierungskegelspirallinie) wird üblicherweise als Konstruktionsreferenz für das Konstrukt verwendet der Zahn. Die Zahnhöhe des Schrägkegelrads liegt ebenfalls in Form von schrumpfenden Zähnen vor. Wenn ein Paar Schrägkegelräder wie die Schrägzylinder in Eingriff gebracht wird, ist die Kontaktlinie der Zahnoberfläche eine schräge Kurve. Die Kontaktkurve ändert sich von kurz nach lang und dann von lang nach kurz, bis sie nicht mehr im Netz ist. Daher weisen Schrägkegelräder im Vergleich zu Kegelrädern mit geraden Zähnen eine gleichmäßigere Übertragung, weniger Stöße und Vibrationen auf und sind für mittlere, hohe Geschwindigkeiten und schwere Lasten geeignet.
(3) Gebogenes Zahnkegelrad. Gebogene Zähne werden in Bogenzähne, lange äußere Zykloidenzähne (kurz Zykloidenzähne) und Quasi-Evolventenzähne unterteilt. Unter diesen liegt die Höhe des Zykloidenkegelrads in Form von Zähnen konstanter Höhe vor, und die Zahnhöhe an jedem Punkt entlang der Trennkegelgeneratrix ist unverändert, während die Zahnhöhe des Spiralkegelrads immer noch in Form eines Schrumpfens ist Zähne. Gekrümmte Zahnkegelräder zeichnen sich durch stabile Übertragung, geringe Geräuschentwicklung und große Tragfähigkeit aus. Sie eignen sich für verschiedene Arten von mechanischen Geräten und Fahrzeugen (z. B. Fahrzeugdifferentiale) mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last.
Bearbeitung von Kegelrädern
Das Kegelrad wird auf einem speziellen Zahnradformer bearbeitet. Kegelräder können auch auf einer Universalfräsmaschine bearbeitet werden, aber Größe und Form der Zähne sind nicht genau. Das Kegelrad wird häufig durch ein gemeinsames Verfahren bearbeitet, dh die Erstbearbeitung erfolgt auf einer Universalfräsmaschine oder einer Horizontalfräsmaschine. Die Endbearbeitung, dh die Kalibrierung der Zahnform, wird auf einer speziellen Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Kegelrädern durchgeführt.
Abbildung 2 zeigt den Vorgang des Fräsens eines Kegelrads auf einer Fräsmaschine. Der Herstellungsprozess des Kegelrads besteht aus den folgenden Schritten. Der bearbeitete Rohling wird auf den Dorn gelegt und der Dorn wird am Indexierkopf befestigt. Die Achse des Indexierzapfens wird um einen Winkel gedreht, der dem halben Kegelwinkel des Rohlings entspricht.
Verwenden Sie nach der Installation des Rohlings einen Scheibenmodulschneider, um die Zahnnut bis zur vollen Tiefe zu fräsen. Gleichzeitig sollte der Fräser dem Modul des kleinen Radius des zu fräsenden Zahnrads entsprechen. Alle Verzahnungen werden auf diese Weise gefräst. Verwenden Sie für die Indizierung den Indizierungskopf wie gewohnt.
Hauptmerkmale und Funktionen
Es gibt viele mechanische Übertragungsmethoden, die auf verschiedenen Maschinen verwendet werden. Die wichtigsten sind Riemenübertragung, Kettenübertragung, Reibradübertragung, Zahnradübertragung und Bandmutternübertragung.
Unter diesen bedeutet Zahnradgetriebe im Allgemeinen, dass eine Welle eine andere Welle antreiben kann, um sich zu drehen, wenn sie sich dreht; oder es kann die Drehbewegung einer Welle in eine lineare Bewegung ändern.
Seine Hauptmerkmale sind: Die Zähne sind eng miteinander verzahnt, und das übertragene Drehmoment ist viel größer als das der Riemen- und Kettenübertragung; seine Übertragungseffizienz ist auch höher als die anderer mechanischer Getriebe; Halten Sie das Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Wellen unverändert.
Es gibt viele Arten von Zahnrädern, die im Allgemeinen je nach Form der Zahnoberfläche in zylindrische Zahnräder, konische Zahnräder und Schneckenräder unterteilt sind. Üblicherweise verwendete Stirnräder und Schrägverzahnungen sind zylindrische Zahnräder, die zum Antreiben der Drehbewegung zweier zueinander paralleler Wellen verwendet werden, und das Kegelrad (konisches Zahnrad) wird zum Antreiben der Drehbewegung der sich kreuzenden zwei Wellen verwendet. Wenn die Zähne eines Kegelradpaares mit dem Getriebe in Eingriff stehen, ist die Situation dem Getriebe zweier halbkonischer Reibscheiben sehr ähnlich, wie in Abbildung 3 dargestellt. Wenn jedoch die angetriebene Kraft der angetriebenen Welle größer ist als die Reibung zwischen den beiden Rädern im Getriebe des Reibrads, rutschen die beiden Räder oder sogar ein angetriebenes Rad kann nicht angetrieben werden. Wenn das Reibrad zu einem Zahnrad gemacht wird und die Kraft des Zahns auf das Zahnrad verwendet wird, um den Zahn auf der anderen Welle anzutreiben, kann die Drehkraft dieser Welle auf die andere Welle übertragen werden, wie in Abbildung {gezeigt {2}}. Darauf basiert das Eingriffsgetriebe des Kegelrads.
Das Kegelrad hat eine breite Palette von Anwendungen. Insbesondere wenn sich die beiden Wellen kreuzen, der Abstand zwischen den beiden Wellen sehr eng ist, die Übertragungsleistung groß ist und das Drehverhältnis fest ist, ist das Kegelrad am besten geeignet.
