Zobniški mehanizmi
Zobniki se uporabljajo za prenos rotacijskega gibanja motorja na izvršilni organ.
Hkrati se izvedejo potrebne transformacije gibanja, sprememba frekvence vrtenja, navora, smeri vrtenja osi.
Za vse to so različne vrste orodja. Razvrstitev vrst orodij na lokaciji rotacijskih osi: \ t
Cilindrični prenos je sestavljen iz dveh koles, običajno z različnim številom zob. Osi zobnikov v valjastem gonilu so vzporedne. Razmerje med številom zob se imenuje prestavno razmerje. Majhen zobnik se imenuje zobnik, veliko zobnik. Če je prestavno vodilo in prestavno razmerje večje od enega, potem govorimo o reduktorju. Hitrost kolesa bo manjša od hitrosti. Ob istem času, ko se kotna hitrost zmanjša, se navor na gredi poveča. Če je prestavno razmerje manjše od enega, je to prevelika hitrost.- Stožec. Značilen je zaradi dejstva, da se osi zobnikov sekajo in se vrtenje prenaša med jaški, ki se nahajajo pod določenim kotom. Glede na to, katero kolo v pogonu vodi, so lahko tudi dviganje in spuščanje.
- Polžasto orodje ima rotirajoče osi. Velika razmerja prestav so rezultat razmerja med številom zob kolesa in številom obiskov črva. Črvi se uporabljajo eno, dve ali štiri. Značilnost polžnega orodja je prenos vrtenja samo od črva do polžnega kolesa. Obratni proces ni mogoč zaradi trenja. Sistem se samodejno zavira. To je posledica uporabe polžastih menjalnikov v dvigalnih mehanizmih.
- Zobniški prenos. Nastala z zobnikom in tirnico. Pretvori rotacijsko gibanje v translacijsko in obratno.
- Spiralno orodje. Uporablja se za sekajoče gredi. Zaradi točkovnega stika se zobje vpetja pod obremenitvijo povečajo. Vijaki se najpogosteje uporabljajo v napravah.
- Planetarni zobniki so zobniki, ki uporabljajo zobnike s premičnimi osmi. Običajno je pritrjeno zunanje kolo z notranjim navojem, centralno kolo in nosilec s sateliti, ki se gibljejo po obodu fiksnega kolesa in vrtijo osrednji. Rotacija se prenaša od nosilca na osrednje kolo ali obratno.
Treba je razlikovati med zunanjim in notranjim prestavljanjem. Pri notranjem prestavljanju se zobje večjega kolesa nahajajo na notranji površini kroga, vrtenje pa poteka v eno smer. To so glavne vrste zobnikov.
Obstaja veliko možnosti za njihovo kombinacijo in uporabo v različnih kinematičnih shemah.
Oblika zoba
Zobniki se razlikujejo po profilu in vrsti zob . Oblika zoba ločuje evolventno, krožno in cikloidno prestavo. Najpogosteje se uporabljajo evolventne povezave. Imajo tehnološko superiornost. Rezanje zob je mogoče opraviti s preprostim orodjem. Za te povezave je značilno konstantno prestavno razmerje, neodvisno od odmika središča odmika. Toda pri visoki moči obstajajo slabosti, povezane z majhnim kontaktom na obeh konveksnih površinah zob. To lahko povzroči površinsko poškodbo in sekanje materiala površine.
V krožnih prestavah se konveksni zobje prepletajo z konkavnimi kolesi, kontaktna ploskev pa se znatno poveča. Pomanjkljivost teh zobnikov je v tem, da se na kolesnih dvojicah pojavi trenje. Vrste orodij:
Spur zob. To je najpogosteje uporabljena vrsta kolesne dvojice. Njihova kontaktna linija je vzporedna z osjo osi. Kolesna kolesa so sorazmerno poceni, vendar je njihov največji preneseni navor manjši od navitja vijačnih in vijačnih koles.- Spiralni zobje. Priporočljivo je, da ga uporabljate pri visokih hitrostih, zagotavljajo lažje delovanje in zmanjševanje hrupa. Pomanjkljivost je povečana obremenitev ležajev zaradi pojavljanja aksialnih sil.
- Chevron. Imajo prednosti spiralnih pnevmatik in ne obremenjujejo ležajev z aksialnimi silami, saj so sile usmerjene v različnih smereh.
- Ukrivljeno. Uporablja se za velika prestavna razmerja. Manj hrupni in boljši za upogibanje.
Najpogostejša so dvojna kolesa. So enostavni za načrtovanje, izdelavo in delovanje .
Materiali za proizvodnjo
Glavni material za izdelavo kolesnih setov je jeklo. Oprema mora imeti višje karakteristike trdnosti, zato so kolesa pogosto izdelana iz različnih materialov in podvržena različni termični ali kemijsko-termični obdelavi. Zobniki iz legiranega jekla so izpostavljeni površinskemu utrjevanju z metodo nitriranja, cementiranja ali cianacije. Površinsko kaljenje se uporablja za ogljikova jekla.
Zobje morajo imeti visoko površinsko trdnost, kakor tudi mehkejše in bolj viskozno jedro. To jih bo zaščitilo pred obrabo in obrabo. Kolesne dvojice strojev z nizko hitrostjo so lahko iz litega železa. Bronasta, medeninasta in različna plastika se uporabljajo tudi v različnih industrijah.
Metode predelave
Zobniška kolesa so izdelana iz žigosanih ali litih gred po metodi rezanja zob . Rezanje poteka s kopiranjem in tekom. Z enim orodjem je mogoče rezati zobe različnih konfiguracij. Orodja za rezanje so lahko dolbyak, polžni rezkarji ali lamele. Za rezanje s kopiranjem s prstnimi mlini. Toplotna obdelava se izvaja po rezanju, vendar se za visoko natančno prestavljanje po toplotni obdelavi uporablja tudi brušenje ali utekanje.
Storitve in izračun
Vzdrževanje je sestavljeno iz pregleda mehanizma, preverjanja celovitosti zob in odsotnosti čipov. Preverjanje pravilnosti zobnikov poteka s pomočjo barve, ki se nanese na zobe. Preučujemo obseg kontaktne površine in njegovo lokacijo vzdolž višine zoba. Nastavitev se izvede z namestitvijo tesnil v ležajne sklope.
Najprej se morate odločiti za kinematične in močnostne značilnosti, ki so potrebne za delovanje mehanizma. Izbrani so tip prenosa, dovoljene obremenitve in dimenzije, izbrani so materiali in toplotna obdelava. Izračun vključuje izbiro zobniškega modula, nato pa se izberejo vrednosti pomikov, števila zobnikov in zob koles, sredinske razdalje in širine platišč. Vse vrednosti lahko izberete po tabelah ali pa uporabite posebne računalniške programe.
Glavni pogoji, ki so potrebni za dolgoročno delovanje zobnikov, so odpornost na obrabo kontaktnih površin zob in njihova upogibna trdnost.
Doseganje dobrega delovanja in osredotočenost na oblikovanje in izdelavo zobniških mehanizmov.