Роликті тізбектің тіс қатынасын жобалау принциптері

Роликті тізбектің тіс қатынасын жобалау принциптері

Өнеркәсіптік беріліс және механикалық қуат беру сценарийлерінде беріліс өнімділігіроликті тізбектерЖабдықтың жұмыс тиімділігі мен қызмет ету мерзімі тікелей анықталады. Роликті тізбекті беріліс жүйесінің негізгі компоненті ретінде тістердің арақатынасын жобалау беріліс дәлдігіне, жүк көтергіштігіне және жалпы тұрақтылыққа әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Мотоцикл жетектеріне, өнеркәсіптік конвейерлік желілерге немесе ауылшаруашылық техникасындағы қуат берілісіне қарамастан, тістердің арақатынасын жобалауды оңтайландыру беріліс жүйесінің тиімділігін барынша арттырады және тозу және істен шығу қаупін азайтады. Бұл мақалада роликті тізбекті тістердің арақатынасын жобалау принциптері техникалық тұрғыдан жүйелі түрде талданады, бүкіл әлемдегі инженерлер мен сала мамандарына кәсіби анықтама береді.

I. Роликті тізбектің тіс қатынасын жобалаудың негізгі мақсаттары

Тіс қатынасын жобалаудың мәні - жетектегі және жетектегі жұлдызшалардағы тістер санын сәйкестендіру арқылы беріліс жүйесінің үш негізгі талабын теңестіру. Бұл сондай-ақ барлық жобалау принциптерінің бастапқы нүктесі болып табылады:
* **Беріліс қорабының тиімділігін барынша арттыру:** Торлы механизмдерді біріктіру кезінде энергия шығынын азайту, жетектен жетектегі жұлдызшаға тиімді қуат берілуін қамтамасыз ету және тіс қатынасының теңгерімсіздігінен туындаған үйкелістің немесе қуат шығынының артуын болдырмау;
* **Операциялық тұрақтылықты жақсарту:** Діріл, соққы және шынжырдың секіру қаупін азайту, беріліс коэффициентінің дәлдігін қамтамасыз ету. Әсіресе жоғары жылдамдықты немесе айнымалы жүктемелі сценарийлерде тұрақты тіс қатынасы жабдықтың үздіксіз жұмыс істеуінің негізі болып табылады;
* **Компоненттің қызмет ету мерзімін ұзарту:** Ролик тізбегі мен жұлдызшалардың тозуын теңестіру, жергілікті кернеу шоғырлануынан туындаған мерзімінен бұрын істен шығуды болдырмау, осылайша техникалық қызмет көрсету шығындарын және тоқтап қалу жиілігін азайту.
II. Тіс арақатынасын жобалаудың негізгі принциптері

1. Шамадан тыс арақатынастарды болдырмау үшін жетекші және жетекші жұлдызшалардағы тістер санын рационалды түрде сәйкестендіру

Жетекші және жетекші жұлдызшалар арасындағы тістердің арақатынасы (i = жетекші жұлдызшадағы тістер саны Z2 / жетекші жұлдызшадағы тістер саны Z1) беріліс әсерін тікелей анықтайды. Дизайн «шектен шығу жоқ, тиісті сәйкестік» қағидатын ұстануы керек: Жетекші жұлдызшадағы тістер саны тым аз болмауы керек: Егер Z1 жетекші жұлдызшасындағы тістер саны тым аз болса (әдетте 17 тістен кем емес, ал ауыр жұмыс жағдайлары үшін 21 тістен кем емес деп ұсынылады), шынжыр буыны мен тіс беті арасындағы жанасу аймағы азаяды, тіс бетінің бірлігіне түсетін қысым күрт артады. Бұл тіс бетінің тозуына және шынжыр буынының созылу деформациясына оңай әкеліп қана қоймай, сонымен қатар шынжырдың секіруіне немесе шынжырдың рельстен шығуына әкелуі мүмкін. Әсіресе ANSI стандартты 12A, 16A және басқа да үлкен қадамды роликті шынжырлар үшін жетекші жұлдызшадағы тістердің жеткіліксіз саны тордың әсерін күшейтеді және қызмет ету мерзімін қысқартады.

Жетекші жұлдызшадағы тістер саны тым көп болмауы керек: Жетекші жұлдызша Z2-дегі тістердің тым көп болуы беріліс жылдамдығын төмендетіп, айналу моментін арттырса да, жұлдызша өлшемінің ұлғаюына әкеліп соғады, бұл орнату кеңістігіне қойылатын талаптарды арттырады. Сондай-ақ, шынжыр буыны мен тіс беті арасындағы торлы бұрыштың тым үлкен болуына байланысты шынжырдың бұралуына немесе берілістің кешігуіне әкелуі мүмкін. Әдетте, жетекші жұлдызшадағы тістер саны 120 тістен аспауы керек; арнайы сценарийлер жабдық кеңістігі мен беріліс талаптарына негізделген кешенді түзетулерді қажет етеді.

2. Беріліс қорабының қажеттіліктеріне бейімделу үшін беріліс коэффициентінің диапазонын басқарыңыз
Әртүрлі қолдану сценарийлерінде беріліс коэффициентіне қойылатын талаптар әртүрлі, бірақ тиімділік пен тұрақтылықты теңестіру үшін беріліс коэффициенті ақылға қонымды диапазонда бақылануы керек:
* **Дәстүрлі беріліс сценарийлері (мысалы, жалпы техника, конвейер желілері):** Беріліс қатынасын 1:1 және 7:1 аралығында басқару ұсынылады. Осы диапазонда ролик тізбегі мен жұлдызша арасындағы торлы әсер оңтайлы болып табылады, бұл энергияның аз шығынына және біркелкі тозуға әкеледі.
* **Ауыр жүктемелі немесе төмен жылдамдықты беріліс сценарийлері (мысалы, ауылшаруашылық техникасы, ауыр жабдықтар):** Беріліс қатынасын тиісті түрде 1:1-ден 10:1-ге дейін арттыруға болады, бірақ бұл шамадан тыс жүктеме салдарынан істен шығуды болдырмау үшін үлкенірек қадамы бар роликті тізбектерді (мысалы, 16A, 20A) және күшейтілген тіс бетінің дизайнымен пайдалануды қажет етеді.
* **Жоғары жылдамдықты беріліс қорабының сценарийлері (мысалы, қозғалтқыш жабдықтарын қосу):** Тым жоғары торлы жиіліктен туындайтын діріл мен шуды азайту үшін беріліс қатынасы 1:1 және 5:1 аралығында басқарылуы керек. Сонымен қатар, тізбектің жұмысына центрифугалық күштің әсерін азайту үшін жетек жұлдызшасында жеткілікті тістердің болуын қамтамасыз ету қажет.

3. Концентрацияланған тозуды азайту үшін Coprime тістерінің санына басымдық беріңіз

Жетекші және жетектелген жұлдызшалардағы тістер саны «бірлескен қарапайым» принципіне сәйкес келуі керек (яғни, екі тіс санының ең үлкен ортақ бөлгіші 1-ге тең). Бұл роликтер мен жұлдызшалардың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін маңызды бөлшек:

Егер тістердің саны біркелкі болса, шынжырлы буындар мен жұлдызшалы тістер арасындағы жанасу біркелкі болады, бұл шынжырлы буындардың бірдей жиынтығының бірдей тістер жиынтығымен қайта-қайта түйісуіне жол бермейді, осылайша тозу нүктелерін шашыратады және локализацияланған тіс беттеріндегі шамадан тыс тозуды немесе шынжырлы буынның созылу деформациясын азайтады.

Егер толық копраймдық санау мүмкін болмаса, тістер санының ең үлкен ортақ бөлгішін минималды деңгейде ұстау керек (мысалы, 2 немесе 3) және мұны тізбекті байланыстың ақылға қонымды дизайнымен біріктіру керек («жұп тізбекті байланыстырушылар мен тақ тістер санынан» туындайтын біркелкі емес торлануды болдырмау үшін тізбекті байланыстырушылар санының тістер санына қатынасы сәйкес болуы керек).

4. Роликті тізбек модельдерін және торлы сипаттамаларын сәйкестендіру
Тіс қатынасының дизайнын ролик тізбегінің өз параметрлерінен ажыратуға болмайды және оны тізбектің қадамымен, роликтің диаметрімен, созылу беріктігімен және басқа да сипаттамаларымен бірге жан-жақты қарастыру қажет:

Қысқа қадамды дәлдіктегі роликті тізбектер үшін (мысалы, ANSI 08B, 10A) тіс бетінің торлану дәлдігіне қойылатын талаптар жоғарырақ, ал тіс қатынасы тым үлкен болмауы керек. Торлану саңылауының біркелкі болуын қамтамасыз ету және кептелу қаупін азайту үшін оны 1:1 және 6:1 аралығында басқару ұсынылады;

Қос қадамды конвейер тізбектері үшін, қадам үлкен болғандықтан, жетек жұлдызшасындағы тістер саны тым аз болмауы керек (20 тістен кем болмауы ұсынылады). Үлкен қадамға байланысты торлы соққының жоғарылауын болдырмау үшін тістердің қатынасы тасымалдау жылдамдығы мен жүктемеге сәйкес келуі керек;

Тісжегілердің саны мен ролик тізбегінің моделі арасындағы үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін ANSI және DIN сияқты халықаралық стандарттарды орындаңыз. Мысалы, өлшемдік ауытқуларға байланысты тіс қатынасының нақты беріліс әсеріне әсер етпеу үшін 12A ролик тізбегіне сәйкес келетін тістіжегілердің ұшының шеңберінің диаметрі мен түбір шеңберінің диаметрі тістер санымен дәл сәйкес келуі керек. III. Беріліс қатынасының дизайнына әсер ететін негізгі факторлар

1. Жүктеме сипаттамалары
Жеңіл жүктемелер, тұрақты жүктемелер (мысалы, кішкентай желдеткіштер, аспаптар): Жетек жұлдызшасындағы тістердің аз саны және орташа беріліс қатынасы пайдаланылуы мүмкін, бұл беріліс тиімділігі мен жабдықтың миниатюралануын теңестіреді.
Ауыр жүктемелер, соққы жүктемелері (мысалы, ұсатқыштар, тау-кен машиналары): Жетек жұлдызшасындағы тістер санын көбейту керек, ал тіс бетінің бірлігіне түсетін соққы күшін азайту үшін беріліс коэффициентін азайту керек. Жүк көтергіштігін арттыру үшін жоғары беріктігі бар ролик шынжырларын пайдалану керек.

2. Жылдамдық талаптары
Жоғары жылдамдықты беріліс қорабы (жетек жұлдызшасының жылдамдығы > 3000 айн/мин): Беріліс қатынасын шағын диапазонда басқару қажет. Жетек жұлдызшасындағы тістер санын көбейту торлы операциялар санын азайтады, дірілді және шуды азайтады, сонымен бірге тізбек пен жұлдызшаның динамикалық тепе-теңдігін қамтамасыз етеді.
Төмен жылдамдықты беріліс қорабы (жетек жұлдызшасының жылдамдығы < 500 айн/мин): Шығу моментін арттыру үшін жетек жұлдызшасындағы тістер санын көбейту арқылы беріліс коэффициентін тиісті түрде арттыруға болады. Жетек жұлдызшасындағы тістер санын шамадан тыс шектеудің қажеті жоқ, бірақ жұлдызшаның тым үлкен өлшемдерінен туындаған орнату қолайсыздықтарынан аулақ болу керек.

3. Беріліс дәлдігіне қойылатын талаптар

Жоғары дәлдіктегі берілістер (мысалы, автоматтандырылған өндіріс желілері, дәлдіктегі станоктар): Беріліс қатынасы жобалық мәнге дәл сәйкес келуі керек. Жинақталған беріліс қателерін азайту және беріліс қатынасының шамадан тыс үлкен болуынан туындаған беріліс кідірісін болдырмау үшін өзара негізгі тістер саны бар комбинацияларға басымдық беріңіз.

Кәдімгі дәлдіктегі берілістер (мысалы, жалпы конвейерлер, ауылшаруашылық техникасы): беріліс коэффициентін ақылға қонымды диапазонда реттеуге болады. Басты назар жұмыс тұрақтылығын және жүктемеге бейімделуді қамтамасыз етуге аударылуы керек; тістер санында абсолютті дәлдік қажет емес.

4. Орнату кеңістігінің шектеулері

Орнату кеңістігі шектеулі болған кезде, беріліс коэффициентін рұқсат етілген кеңістік шегінде оңтайландыру керек. Егер бүйірлік кеңістік жеткіліксіз болса, беріліс коэффициентін төмендету үшін жетектегі дөңгелектегі тістер санын тиісті түрде азайтуға болады. Егер осьтік кеңістік шектеулі болса, орнатуға әсер ететін тым үлкен жұлдызша диаметрлерін болдырмау үшін тиісті беріліс коэффициенті бар қысқа қадамды роликті тізбекті таңдауға болады.

IV. Беріліс коэффициентін жобалаудағы жиі кездесетін қате түсініктер және болдырмау әдістері

Қате түсінік 1: Айналдыру моментін арттыру үшін үлкен беріліс қатынасын соқырлықпен қудалау. Беріліс қатынасын шамадан тыс арттыру жетектегі дөңгелектің тым үлкен болуына және тордың негізсіз бұрышына әкеледі, бұл орнату қиындықтарын арттырып қана қоймай, сонымен қатар шынжырдың бұралуын және тозуын күшейтеді. Қате түсінік 1: Жүктеме мен жылдамдық талаптарын ескере отырып, айналу моментін қамтамасыз ете отырып, беріліс қатынасының жоғарғы шегін басқарыңыз. Қажет болған жағдайда, бір сатылы жоғары беріліс қатынасы бар беріліс қораптарын көп сатылы берілістермен ауыстырыңыз.

Қате түсінік 2: Жетекші жұлдызшадағы тістердің минималды санын елемеу. Жабдықты миниатюралау үшін жетекші жұлдызшада тым аз тістерді (мысалы, <15 тіс) пайдалану тіс бетіндегі кернеудің шоғырлануына, тізбектің тозуының жеделдеуіне және тіпті тізбектің секіруіне әкеледі. Қате түсінік 3: Тіс пен буын нөмірлерінің сәйкестігін елемеу. Егер тізбек буындарының саны жұп болса, жетектегі де, жетектегі жұлдызшалардың да тістерінің тақ саны болса, тізбек қосылыстарындағы жиі торлау жергілікті тозуды күшейтеді. Қате түсінік 4: Жобалау кезінде тізбек буыны мен тіс нөмірлерінің сәйкестігін қамтамасыз ету. Тақ нөмірлі тізбек буындарымен және бір типті тіс нөмірлерімен комбинацияларға басымдық беріңіз немесе тізбек буындарының санын реттеу арқылы біркелкі торлауға қол жеткізіңіз.

Қате түсінік 5: Тіс пен буын нөмірлерінің сәйкестігін елемеу. 4-миф: Халықаралық стандарттарды сақтамай жобалау. ANSI және DIN сияқты халықаралық стандарттардың тіс саны мен шынжыр моделінің үйлесімділік талаптарын сақтамау жұлдызша мен ролик тізбегі арасындағы тордың жетілмегендігіне әкеледі, бұл беріліс қатынасының нақты беріліс өнімділігіне әсер етеді. Шешімі: Тіс санының дизайнының шынжыр моделінің тіс профилімен және қадамымен дәл сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін халықаралық стандарттардағы ролик тізбектері мен жұлдызшалардың үйлесімділік параметрлерін қараңыз (мысалы, 12A, 16A, 08B).

V. Беріліс коэффициентін оңтайландыру бойынша практикалық ұсыныстар

**Модельдеу және сынау арқылы жобалауды тексеру:** Оңтайлы шешімді таңдау үшін әртүрлі беріліс коэффициенттері кезінде торлы әсерді, кернеудің таралуын және энергия шығынын модельдеу үшін беріліс жүйесінің модельдеу бағдарламалық жасақтамасын пайдаланыңыз. Жүктеме мен жылдамдық өзгерістері кезінде беріліс коэффициентінің тұрақтылығын тексеру үшін нақты қолданар алдында стендтік сынақ жүргізіңіз.

**Жұмыс жағдайларына негізделген динамикалық реттеу:** Егер жабдықтың жұмыс жағдайлары (мысалы, жүктеме, жылдамдық) ауытқып тұрса, реттелетін беріліс коэффициенті бар беріліс құрылымын пайдаланыңыз немесе бір беріліс коэффициентінің күрделі жұмыс жағдайларына бейімделе алмауы үшін төзімдірек беріліс комбинациясын таңдаңыз. Шынжырдың өнімділігін арттыру үшін: Тіс коэффициентін жобалағаннан кейін, шынжырдың керілуін және жұлдызшаның тозуын үнемі тексеріп отыру маңызды. Тозуға байланысты нақты тіс коэффициентіндегі ауытқулардың алдын алу үшін тозу деңгейіне байланысты тіс коэффициентін реттеңіз немесе жұлдызшаларды ауыстырыңыз.

Қорытынды: Роликті тізбектің тіс қатынасын жобалау - теория мен практиканы теңестіретін күрделі жүйелік инженерлік жоба. Оның негізгі мәні ғылыми тістерді сәйкестендіру арқылы беріліс тиімділігін, тұрақтылығын және қызмет ету мерзімін теңестіруде жатыр. Өнеркәсіптік беріліс қораптарында, мотоциклдік қуат беріліс қораптарында немесе ауылшаруашылық техникасын қолдануда болсын, роликті тізбек жетегінің оңтайлы жұмысын қамтамасыз ету үшін «ақылға қонымды сәйкестендіру, басқару диапазоны, өзара үйлесімді тістер саны және стандартты бейімделу» жобалау принциптерін ұстану өте маңызды.

Өнеркәсіптік жетек тізбектеріне маманданған кәсіби бренд ретінде, Bulled үнемі ANSI және DIN сияқты халықаралық стандарттарды эталон ретінде пайдаланады, тіс қатынасын оңтайландыру тұжырымдамаларын өнімді әзірлеуге және техникалық қолдауға біріктіреді. Оның ролик тізбектерінің толық ауқымы (қысқа қадамды дәлдік тізбектерін, қос қадамды конвейер тізбектерін және өнеркәсіптік жетек тізбектерін қоса алғанда) әртүрлі тіс қатынасы конструкцияларына жоғары бейімделуді ұсынады, бұл жаһандық пайдаланушылар үшін әртүрлі беріліс сценарийлері үшін сенімді шешімдер ұсынады.