Tartalomjegyzék:
1.1- Átviteli kapacitás
1.2- Nyomaték és átvitt teljesítmény
1.3- A fogra kifejtett erők
1.4- Kezdeti tervezés
2- A fogellenállás kiszámítása
2.1- Hajlítószilárdság
2.2- A fogalap fáradtságállósága
2.3 - Felületi kopásállóság (gödrös)
TARTALOMFEJLESZTÉS
1. Bemutatkozás
1.1- Átviteli kapacitás
A sebességváltóban keletkező hő korlátozásai mellett, amelyek gyorsan nem oszlanak el, ha a hőmérséklet olyan szintre emelkedhet, amely károsíthatja az anyagokat; o a fogak közötti ütközésből eredő zaj keletkezésének korlátai, különösen nagy fordulási sebességnél vagy nagy átviteli terhelésnél; A hajtómű átviteli kapacitását a legtöbb esetben a következő tényezők korlátozzák:
- A fog hajlító ellenállóképessége;
- A fogalap kimerültségének meghibásodásának határértéke;
- A fog felületének kopása vagy gödrözése.
Valójában egy pusztán statikus kritérium alapján egy fogat konzolos gerendává vagy rúdként szimulálnak, amelyet a végén lévő erő feszít (amelyet a hálós fog továbbít neki). Ez a fog hegyén jelentkező stressz hajlító feszültséget generál a fogon, amely a tövénél vagy a gyökérnél éri el a maximumot. Ezért hajlítószilárdság-ellenőrzést kell végezni annak biztosítására, hogy a fog tövében elért statikus feszültség ne haladja meg a megengedett maximumot, ezzel megakadályozva annak lágyulását. De ezen pusztán statikus vizsgálat mellett meg kell mérni a sebességváltó által jelentett dinamikus hatásokat, ahol a fogak folyamatos be- és kirakodási ciklusban vannak, és ahol a fáradtság miatti foghibák vizsgálatát kell elvégezni. tartalmazza.
A fogaskerék-hajtás szilárdságát korlátozó második kritérium az úgynevezett fogalapfáradási hiba. Valóban, a fogfelület azon felületének területén, ahol az érintkezés bekövetkezik, normál erőket közvetítenek, amelyek nyomóerők. Ez nagyobb belső feszültségeket generál a fog tövében, amelyek hatása eléri az érintkezési terület nagyságrendjének mélységét. Ezek a feszültségek, amelyek dinamikusak, vagyis a fogak hálójaként megjelennek és eltűnnek, a végén mikrorepedéseket generálnak, amelyek fokozatosan haladnak előre, amíg el nem érik a felszínt. Amint ezek a repedések eljutnak a felszínre, lehetővé teszik a fogaskerék kenésétől származó olajcseppek behatolását a fogba. Már ezen olajcseppek belsejében nő a nyomás, valahányszor a fog érintkezésbe kerül, dinamikus hatást vált ki, amely a fáradtság miatt fokozatosan leválasztja az anyagot a felületről. Az összes tényező közül a felületes fáradtság a meghatározó kritérium, és amely általában a fogak törése miatti kudarcot feltételezi.
Végül egy másik tényező, amelyet a fogak ellenállásának kalibrálásakor figyelembe kell venni, a kopásnak vagy a felületen kialakuló hasításnak köszönhető (gödrös). Valójában két hálós fog felülete közötti közvetlen érintkezés közvetlen kopást eredményez az egyik felület súrlódása miatt. Továbbá, amikor a fogakat körülvevő kenőfólia érintkezés közben megszakad, úgynevezett csiszoló kopás keletkezik. Ennek oka, hogy a fogak közötti érintkezési felületen fellépő nyomási feszültség megemeli ennek a területnek a hőmérsékletét, és mikrohegesztéseket eredményez, amelyek miatt az egyik fog elhúzhatja az anyag egy részét a másik fogtól, felgyorsítva annak kopását. Ez a hatás fontosabb, mivel a fogaskerekek forgási sebessége növekszik.
1.2- Nyomaték és átvitt teljesítmény
Az a matematikai kifejezés, amely meghatározza az erőátviteli tengely által továbbított teljesítményt a nyomaték és a szög forgási sebességének függvényében, a következő:
P, a tengely által továbbított teljesítmény, in W (watt);
T, a fejlődő erőpár, in Nm;
ω, az a szögsebesség, amelynél a tengely forog, in rad/s.
Az előző kifejezés alapvető, és lehetővé teszi a sebességváltó teljesítményének megértését.
Valójában, feltételezve, hogy egy mozgásbemeneti tengellyel rendelkező átvitelt1. tengely) és egy kimeneti tengely (2. tengely), és hogy a bemeneti teljesítmény (P1) és a kimenet (P2) egyenlőek, mivel az átvitel során előforduló veszteségek (hozam = 1), a következők teljesülnének:
Mivel mindkét hatalom egyenlő, meg kell:
P1 = P2, Vagy mi ugyanaz:
1. ábra Reduktor és multiplikátor átvitel
Ily módon reduktor (rt = ω2/ω1 val vel rt T1).
És fordítva, szorzó továbbításban (rt = ω2/ω1 val vel rt> 1), ahol a kimeneti tengely forgási sebessége nagyobb, mint a bemeneti tengely (ω2> ω1), az átvitel kimenetén van néhány erő (T2) kisebb, mint a bemeneti tengely által kifejlesztett nyomaték (T2