Klassifizierung von Zahnrädern
Zahnräder können nach Zahnform, Zahnradform, Zahnlinienform, der Oberfläche, auf der sich die Zahnradzähne befinden, und der Herstellungsmethode klassifiziert werden.
Das Zahnprofil des Zahnrads umfasst Zahnprofilkurve, Druckwinkel, Zahnhöhe und Verschiebung. Involute Zahnräder sind einfacher herzustellen, so dass in modernen Zahnrädern Evolventenräder die absolute Mehrheit ausmachen, während Zykloiden- und Bogenräder weniger verwendet werden.
In Bezug auf den Druckwinkel haben Zahnräder mit kleinen Druckwinkeln eine geringere Tragfähigkeit; Zahnräder mit großen Druckwinkeln haben eine höhere Tragfähigkeit, aber die Belastung des Lagers nimmt bei gleichem Übertragungsdrehmoment zu, so dass es nur in besonderen Fällen eingesetzt wird. Die Zahnhöhe des Zahnrads wurde standardisiert, und die Standardzahnhöhe wird im Allgemeinen übernommen. Es gibt viele Vorteile von Verdrängungsgetrieben, die in allen Arten von mechanischen Geräten verwendet wurden.
Darüber hinaus können Zahnräder entsprechend ihrer Form in zylindrische Zahnräder, Kegelräder, unrunde Zahnräder, Zahnstangen und Schneckenräder unterteilt werden. Je nach Form der Zahnlinie können sie in Stirnräder, Schrägverzahnungen, Fischgrätenräder und gekrümmte Zahnräder unterteilt werden. Die Oberfläche ist in Außen- und Innenzahnräder unterteilt. Je nach Herstellungsverfahren kann es in gegossene Zahnräder, geschnittene Zahnräder, gewalzte Zahnräder und gesinterte Zahnräder unterteilt werden.
Das Herstellungsmaterial und der Wärmebehandlungsprozess des Zahnrads haben einen großen Einfluss auf die Tragfähigkeit sowie die Größe und das Gewicht des Zahnrads. Vor den 1950er Jahren wurde Kohlenstoffstahl hauptsächlich für Zahnräder verwendet, legierter Stahl wurde in den 1960er Jahren verwendet und oberflächengehärteter Stahl wurde in den 1970er Jahren verwendet. Je nach Härte kann die Zahnoberfläche in zwei Typen unterteilt werden: weiche Zahnoberfläche und harte Zahnoberfläche.
Zahnräder mit weichen Zahnoberflächen haben eine geringe Tragfähigkeit, sind jedoch einfacher herzustellen und weisen eine gute Einlaufleistung auf. Sie werden hauptsächlich in allgemeinen Maschinen ohne strenge Einschränkungen hinsichtlich Getriebegröße und -gewicht sowie kleinvolumiger Produktion eingesetzt. Da das kleine Rad unter den angepassten Zahnrädern eine schwerere Belastung aufweist, ist die Härte der Zahnoberfläche des kleinen Rads im Allgemeinen höher als die des großen Rads, um die Lebensdauer der großen und kleinen Zahnräder ungefähr gleich zu machen.
Gehärtete Zahnräder haben eine hohe Tragfähigkeit. Sie werden abgeschreckt, auf der Oberfläche abgeschreckt oder aufgekohlt und abgeschreckt, nachdem das Zahnrad geschnitten wurde, um die Härte zu erhöhen. Bei der Wärmebehandlung führt das Zahnrad jedoch zwangsläufig zu Verformungen. Nach der Wärmebehandlung muss geschliffen, geschliffen oder fein geschnitten werden, um den durch die Verformung verursachten Fehler zu beseitigen und die Genauigkeit des Zahnrads zu verbessern.
Material
Die üblicherweise verwendeten Stähle zur Herstellung von Zahnrädern sind vergüteter Stahl, vergüteter Stahl, aufgekohlter und abgeschreckter Stahl und nitrierter Stahl. Die Festigkeit von Stahlguss ist etwas geringer als die von geschmiedetem Stahl und wird häufig für größere Zahnräder verwendet. Grauguss hat schlechte mechanische Eigenschaften und kann in Leichtlastgetrieben mit offenem Gang verwendet werden. duktiles Gusseisen kann Stahl teilweise ersetzen, um Zahnräder herzustellen; Kunststoffzahnräder werden häufiger verwendet An Orten, an denen geringe Belastung und geringe Geräuschentwicklung erforderlich sind, verwenden die gepaarten Zahnräder im Allgemeinen Stahlzahnräder mit guter Wärmeleitfähigkeit.
In Zukunft entwickeln sich Zahnräder in Richtung schwerer Last, hoher Geschwindigkeit, hoher Präzision und hohem Wirkungsgrad und streben danach, klein, leicht, langlebig, wirtschaftlich und zuverlässig zu sein.
Die Entwicklung der Zahnradtheorie und der Herstellungstechnologie wird den Mechanismus der Zahnradbeschädigung weiter untersuchen, der die Grundlage für die Festlegung einer zuverlässigen Festigkeitsberechnungsmethode und die theoretische Grundlage für die Verbesserung der Tragfähigkeit von Zahnrädern und die Verlängerung der Lebensdauer des Zahnrads bildet. Die Entwicklung wird durch das Bogenzahnprofil dargestellt. Das neue Zahnprofil; Erforschung neuer Getriebematerialien und neuer Technologien für die Herstellung von Zahnrädern; Erforschen Sie die elastische Verformung von Zahnrädern, Herstellungs- und Installationsfehler sowie die Verteilung von Temperaturfeldern und modifizieren Sie die Zahnradzähne, um die Laufruhe des Zahnradbetriebs zu verbessern. Beim Vergrößern der Kontaktfläche der Zahnradzähne, um die Tragfähigkeit des Zahnrads zu verbessern.
Reibung, Schmiertheorie und Schmiertechnologie sind die Grundlagen der Zahnradforschung. Forschungen zur elastohydrodynamischen Schmiertheorie machen die Verwendung von synthetischem Schmieröl populär und fügen dem Öl in geeigneter Weise Hochdruckadditive hinzu, die nicht nur die Tragfähigkeit der Zahnoberfläche verbessern, sondern auch die Übertragungseffizienz verbessern können.
Typen
Nach dem Übertragungsergebnis:
Kreisgetriebe mit festem Übersetzungsverhältnis (zylindrisch, Kegel)
Nicht kreisförmiges Getriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis (elliptisches Zahnrad)
Entsprechend der relativen Position der Achse
Flugzeuggetriebe, Stirnradgetriebe, Außengetriebe, Innengetriebe, Zahnstangen- und Ritzelgetriebe, Schrägzylindergetriebe, Fischgrätengetriebe, Raumgetriebe, Kegelradgetriebe, Querachsen-Schräggetriebe, Schneckengetriebe
Durch Prozess
Kegelräder, Halbzeuge, Schrägräder, Innenräder, Stirnräder, Schneckenräder
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