Hvorfor kædedrev har brug for 17 tænder: akkordhandling forklaret

Tandhjul på lager og tilpassede tandtæller

Målsøgeord:kædedrev akkordhandling

Sekundær:mindste tandhjulstænder, valg af antal tandhjul, polygonal effektkæde

Meta beskrivelse:Kordevirkning forårsager 6 % hastighedsvariation på et 9-tands tandhjul og 1,7 % på 17 tænder. Matematikken bag 17-tands-reglen plus maksimalt antal drevne tænder og hvorfor det eksisterer.

Kæden vikler sig ikke rundt om et tandhjul i en cirkel. Det pakkes ind i en polygon.

Det enkelte geometriske faktum producerer hastighedsvariation, vibrationer, støj og accelereret slid, og det er grunden til, at hver kædedrev guide fortæller dig, at du skal bruge mindst 17 tænder på føreren. Ved at forstå mekanismen kan du intelligent beslutte, hvornår du vil bryde reglen.

Hvad er akkordhandling

Hvert kædeled er et stift lige segment. Når kæden går i indgreb med et tandhjul, danner leddene en polygon indskrevet i stigningscirklen, ikke en glat bue.

Når kædehjulet drejer, ændres den effektive radius, hvormed kæden forlader kædehjulet, kontinuerligt. Det er maksimalt, når en rulle sidder i toppen af ​​tandhjulet, og minimum en halv tand senere, når kæden spænder en korde mellem to ruller.

Da lineær hastighed er vinkelhastighed gange radius, giver en varierende radius ved konstant rpm varierende kædehastighed. Hver eneste tandindgreb, for evigt.

Standardformuleringen:

Selv når kædehjulene roterer med konstant hastighed, er kædehastigheden ikke stabil, fordi den effektive kædehjulsradius ændres gennem hver tandindgreb. Kordevirkning er styret af antallet af tænder:

>

Forholdet mellem hastighedsændring=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 grader /N)

Udvidet lyder samme relation:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 grader /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 grader /N)

En note om formler: en variant, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100 %, normaliserer mod minimum snarere end maksimal hastighed. De to divergerer lidt ved lave tandtal. Vi bruger hele den første form.

Tallene

Publicerede datapunkter fra kilderne ovenfor:

Figur 1. Variation i kædens hastighed i forhold til antallet af tandhjul.

Evaluering af formlen på tværs af området giver kurvens form.(Disse mellemliggende rækker er vores egen aritmetik på den offentliggjorte formel, ikke kopieret fra en producenttabel - endepunkterne stemmer overens med de offentliggjorte værdier ovenfor).

Kurven falder stejlt og flader derefter ud. At gå fra 9 til 17 tænder reducerer variationen med en faktor på 3,5. Hvis du går fra 17 til 30 tænder, får du endnu en faktor på 3 - reel, men med et faldende afkast i forhold til prisen på et meget større tandhjul.

Sytten tænder er, hvor kurven drejer. Under den betaler du meget; over det betaler du gradvist mere tandhjul for gradvist mindre fordel.

Hvad 6% hastighedsvariation faktisk gør

På et 9-tands kædehjul accelererer og decelererer kæden med 6% af sin middelhastighed, flere gange pr. omdrejning. Tre konsekvenser følger.

Inertibelastning.Acceleration af kædemassen tilføjer spænding ud over den overførte belastning. Kraften skalerer med kvadratet af hastighed, så et hurtigt drev med lavt tandtal straffes to gange.

Vibration og støj.Ved 9 tænder er resultatet betydelige vibrationer. Under 17 tænder overstiger variationen ca. 3 %, hvilket generelt beskrives som ubehagelige vibrationer og støj.

Artikulationsslid.Færre tænder betyder, at hvert led roterer gennem en større vinkel, når det kommer ind og forlader tandhjulet. Med meget få tænder gennemgår hvert led en større vinkelled pr. indgrebscyklus, hvilket accelererer slid på stift-bøsninger.

Den tredje er den stille morder. Stift-slid på bøsninger er det, der forlænger kæden, og kædeforlængelsen er det, der i sidste ende afslutter dens levetid.

Minimum tandtal: hvad kilderne siger

Den mest nyttige version graduerer minimum efter kørehastighed:

Figur 2. Anbefalinger for minimum tandtælling efter kørehastighedsklasse.

- Slow speed drive (smøring af dryptype) -12 tænder

- Mellemhastighedsdrev (smøring af oliebadstype) -17 tænder

- Højhastighedsdrev (pumpesmøring) -25 tænder

Dette er svaret på "kan jeg bruge færre end 17 tænder?" Ja - ved lav hastighed. Træghedsstraffen fra akkordhandling skalerer med hastighed, så et langsomt drive tolererer variation, der ville ødelægge en hurtig. Et 12-tands tandhjul på en langsom transportør er et rimeligt ingeniørvalg. Det samme tandhjul ved 1.000 o/min er det ikke.

Brug et ulige antal tænder

ISO 606 og generel kørepraksis anbefaler begge ulige tandtællinger på føreren.

De fleste drev bruger et lige antal stigninger i kæden. Parring med et ulige antal drivtænder sikrer, at slid fordeler sig ensartet over både kæden og tandhjulets tænder.

Kædelængder er næsten altid lige (en ulige længde kræver et forskudt led, som er svagere). Med en jævn kæde og et jævnt tandhjul møder de samme kædeled gentagne gange de samme tandhjulstænder og slider koncentrater. Et ulige antal tænder bryder gentagelsescyklussen, så slid fordeler sig rundt om begge komponenter.

Det koster ingenting. Vælg 17, 19, 21, 23, 25 i stedet for 18, 20, 22.

Maksimalt antal drevne tænder - og hvorfor det eksisterer

De offentliggjorte caps afviger lidt:

114maksimalt på ethvert drevet tandhjul

færre end 120

ikke mere end 120

Begrundelsen er den samme i alle tre, og det handler om slidt kæde, ikke ny kæde:

For en given forlængelse af kæden på grund af slid øges kædens arbejdsdelingsdiameter på kædehjulet i forhold til den nominelle stigningsdiameter - kæden indtager en højere position på kædehjulstanden. Tilladt sikkert kædeslid tages generelt som omkring 2 % forlængelse over nominel længde."

Efterhånden som kæden slides, vokser beg. En længere stigning kan ikke sidde i tandlommerne i den oprindelige radius, så kæden kører gradvist højere op af tænderne. På et lille tandhjul er dette tåleligt. På en meget stor en er den akkumulerede fejl omkring omslaget nok til, at kæden kan klatre helt ud.

Kvantificeret: en 2 % aflang kæde på et 120-tands tandhjul har allerede drevet med 1,2 stigninger i forhold til tandhjulets omkreds.

Én formel forener de forskellige offentliggjorte caps:

En simpel formel til at bestemme, hvor meget kædeforlængelse et kædehjul kan rumme er200/N, udtrykt i procent, hvor N er antallet af tænder på det største tandhjul."

Tjek det: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Begge lander i nærheden af ​​det tilladte slidtal på 2 %. "Hatten" er simpelthen det tandantal, der stadig tolererer den forlængelse, du planlægger at tillade før udskiftning.

Dette betyder også, at grænsen er din at sætte. Hvis du udskifter kæden ved 1 % forlængelse, giver 200/N=1 N=200 tænder. Hvis du løber til 2 %, så bliv ved 100.

Yderligere to regler, der er værd at kende

Sum af tænder Større end eller lig med 50.God praksis er at holde summen af ​​tænder på 50 eller derover, hvor begge tandhjul kører på den samme kæde - på et 1:1-drev, det vil sige 25 tænder hver. Et 1:1-drev med to 17-tands tandhjul opfylder minimumskravet på hver, men summerer til 34, så begge ender lider af akkordhandling samtidigt.

Maksimalt forhold 7:1 pr. trin.Det maksimale anbefalede forhold for en enkelt reduktion er 7:1; derudover foretrækkes en dobbelt reduktion. Med stødbelastning strammer figuren til ca. 5:1.

Centerafstand interagerer med akkordhandling.Fra CEMA's transportørkædemateriale: "hvis akslens centerafstand er et fælles multiplum af kædestigningen, er akkordvirkningen lille. Men hvis akslens centerafstand er multiplum af kædestigningen +0.5 stigning, øges akkordhandlingen." Indstilling af centerafstand til et helt antal tonehøjder lader de to tandhjuls akkordvariation delvist ophæve; en halv-pitch offset får dem til at tilføje.

Udvælgelsessekvens

Forhold- hold dig inden for 7:1 pr. trin (5:1 med stød)

Driver tænder- 17 minimum for generelle drev; 12 acceptabel ved lav hastighed med drypsmøring; 25 for høj hastighed med pumpet smøring

Ulige optællingfor chaufføren

drevne tænder- kontroller mod 200/N for din tærskel for forlængelseserstatning

Sum af tænder Større end eller lig med 50

Center afstandpå et helt antal pladser

FAQ

Kan jeg bruge et 15-tands tandhjul?

Ved lav hastighed er ja - 15 bredt accepteret, og 13 kan bruges i begrænsede designs. Hastighedsvariationen ved 15 tænder er 2,19 %, mod 1,70 % ved 17. Vurder den ud fra din hastighed og smøremetode.

Påvirker akkordhandlingen også det store tandhjul?

Ja, men langt mindre - variation falder med antallet af tænder, så et 60-tands tandhjul bidrager næsten ikke med noget. Det lille tandhjul dominerer.

Hvorfor er det drevne tandhjul overhovedet dækket?

Slidt kæde kører højere på tænderne. Efter en vis tandtælling lader den akkumulerede drift kæden klatre af. Brug 200/N til at indstille din egen grænse baseret på din erstatningspolitik.

Har tandremme akkordvirkning?

Ja, men meget mindre. Publicerede tal angiver det generelt under 0,6 %, selvom det kombineret med remskiveafbøjning og stigningsfejl kan nå 2-3 %.

Giver et større tandhjul altid længere kædelevetid?

Op til forlængelsesgrænsen, generelt ja - lavere akkordvirkning, lavere artikulationsvinkel, lavere tandbelastning. Handelen er omkostninger, vægt og plads.

Tianjin OuNaiDa transmissionsteknologi fremstiller tandhjul til ANSI- og ISO-standarder på lager og tilpassede tandtællinger med hærdede tænder, hvor applikationen har brug for dem. Send os dit forhold, hastighed og centerdistance, og vi tager tandtællingerne sammen med dig.