Principis bàsics i característiques d'un eix d'engranatge
A eix d'engranatgeés un component mecànic utilitzat en rotació per transferir el moviment, el parell o el moment de flexió que suporta peces en rotació. Normalment, és un component en forma de vareta de metall-que té diversos diàmetres en diverses parts. Mitjançant l'engranatge i el moviment de l'engranatge, l'eix de l'engranatge genera canvis en la velocitat i el parell entre engranatges consecutius, permetent així la transmissió de diferents velocitats i parells.
El seu concepte de treball gira en l'engranatge d'engranatges. Mitjançant l'engranatge d'engranatges, un engranatge gira i envia potència a l'engranatge següent, de manera que s'inicia l'engranatge veí perquè també giri. La transmissió diferent de velocitat i parell mitjançant combinacions d'engranatges fetes possibles pel disseny de l'eix de l'engranatge ajuda a satisfer les exigències de molts usos industrials.
Les característiques principals dels eixos d'engranatge inclouen:
Alta eficiència de transmissió: els coixinets d'engranatges donen una gran eficiència de transmissió, distribuint així la potència de manera eficient.
Alta fiabilitat: l'alta fiabilitat i longevitat dels eixos d'engranatges resulten de les seves tècniques de disseny i fabricació desenvolupades.
Requisits d'alta precisió: per garantir un engranatge suau dels engranatges i un funcionament fiable, la fabricació de l'eix d'engranatge requereix tècniques de mecanitzat molt exactes.
Alta flexibilitat: la combinació de diversos engranatges, relacions de transmissió variables i sortides de potència permet satisfer els requisits de diverses aplicacions.
Anàlisi de Tecnologia de Processament
Localització de punts de referència: adaptació a l'estructura composta de l'eix de l'engranatge ("eix + engranatge")
L'eix de l'engranatge és un component d'engranatge (que requereix la garantia de la precisió del perfil de les dents de l'engranatge i la precisió de la posició de l'eix), així com un component de l'eix (que requereix la garantia de la coaxialitat i la cilindrica).
Localització de l'estratègia de referència:
Punt de referència aproximat: basat principalment en el diàmetre exterior (una opció convencional per al mecanitzat en brut dels components de l'eix, que garanteix una dotació de material uniforme);
Punt de referència fi: basat principalment en els dos forats centrals dels extrems (punt de referència bàsic per al mecanitzat de precisió de l'eix, aconseguint la "unificació de referència" alhora que compleix els requisits d'alta coaxialitat per al mecanitzat de perfils de dents d'engranatge);
Tractament del-forat pasant: mantingueu el posicionament del forat central mitjançant taps cònics/mandrils de màniga cònics (solucionant el problema de la pèrdua de punts de referència de posicionament després del mecanitzat del-forat pasant i, per tant, garanteix que la línia central de l'eix es mantingui com a referència durant tot el mecanitzat del perfil de les dents d'engranatge).
Aquests mètodes aborden simultàniament els requisits de referència tant per al mecanitzat de superfícies cilíndriques de l'eix com per al mecanitzat del perfil de la dent de l'engranatge, representant els enfocaments tècnics típics per al mecanitzat de l'eix de l'engranatge.
Tractament tèrmic: s'ajusta als requisits de rendiment d'"alta resistència i duresa + resistència al desgast" dels eixos d'engranatge
Els eixos d'engranatges han de complir simultàniament els requisits següents:
Cos de l'eix: suporta un parell de torsió (que requereix força i tenacitat, aconseguida mitjançant tractament de trempat i tremp).
Superfície dentària: suporta el desgast (requereix una gran duresa, aconseguida per trempada local).
Seqüència de tractament tèrmic:
Normalització (després de la forja): elimineu les tensions de forja, perfeccioneu la mida del gra i augmenteu la mecanització (pre{0}}pretractament estàndard per a fulls d'eix);
Temprament i tremp (després del mecanitzat en brut): elimineu les tensions de mecanitzat en brut i proporcioneu força i tenacitat al cos de l'eix (per complir els criteris de propietats mecàniques); trempat i temperat després del mecanitzat en brut
Encaixat localitzat (en superfícies importants com les dents d'engranatge, després del semi-acabat): millora la duresa de la superfície de la dent (resistència al desgast) mitjançant un polit posterior per eradicar la deformació de l'extinció, equilibrant així el rendiment i la precisió.
Comprèn la justificació bàsica del tractament tèrmic de l'eix de l'engranatge, aquest procediment compleix amb precisió els criteris de rendiment compost dels eixos d'engranatge per a "resistència i tenacitat globals + resistència al desgast de la superfície".
Seqüència de processament: coordinació dels conflictes de procés entre "mecanitzat d'eix + mecanitzat d'engranatges"
El processament de l'eix de l'engranatge presenta dificultats de processament en la coordinació de la seqüència entre el "processament de la superfície cilíndrica de l'eix" i el "processament del perfil de la dent de l'engranatge" (per exemple, el temps de processament del perfil de la dent ha d'equilibrar la precisió de referència i la deformació del tractament tèrmic).
Planificació de la seqüència:
Primer la superfície de la base: processeu primer el forat central (referència de precisió) i després el diàmetre exterior (aspre → semi{0}}acabat → acabat);
Separeu el mecanitzat desbast i d'acabat: feu servir el tractament tèrmic com a límit-mecanitzat en brut abans del tremp, el mecanitzat semi-acabat abans del tret i el mecanitzat d'acabat després del tret (per evitar que les interferències de tensió afectin la precisió);
Tractament especial per al mecanitzat de perfils de dents d'engranatge:
Perfil de la dent de l'engranatge rugós: programar després del semi-mecanitzat del diàmetre exterior de l'eix (utilitzeu la referència més precisa del diàmetre exterior per millorar la precisió de mecanitzat del perfil de la dent de l'engranatge);
Perfil de la dent d'acabat: programat després del mecanitzat d'acabat del diàmetre exterior de l'eix (per eliminar la deformació de la superfície de la dent i assegurar la coaxialitat entre el perfil de la dent i l'eix);
Superfícies secundàries (canviles, etc.): programades després del tornejat d'acabat del diàmetre exterior / mòlta en brut i abans de l'acabat de mòlta (per evitar vibracions de tall intermitents que afectin la precisió de l'eix mentre es protegeix la superfície de l'eix després de l'acabat de la mòlta).
Aquestes regles aborden específicament els conflictes de processos en el "mecanitzat de compostos d'eix-dents" dels eixos d'engranatges i són les consideracions bàsiques en el disseny de seqüències de mecanitzat d'eixos d'engranatges.
Principals àrees d'aplicació
Sistemes de transmissió mecànica: els eixos d'engranatges s'utilitzen àmpliament en molts sistemes de transmissió mecànica, inclosos els equips de fabricació a les fàbriques i els eixos d'engranatges de vehicles, com ara automòbils, avions i vaixells.
Reducció i augment de velocitat: la combinació d'engranatges de diferents mides i recomptes de dents ajuda a aconseguir una disminució o un augment de la velocitat, ajustant-se així a les diferents necessitats operatives.
Transmissió de parell: els eixos d'engranatge transmeten de manera eficient el parell, per tant permeten passar la potència entre components i preservar l'estabilitat del sistema.
Maquinària de precisió: en aplicacions com les màquines eina CNC i els equips d'impressió que requereixen un control de moviment d'alta{0}}precisió, els eixos d'engranatges són molt importants.