Engrenages biseautés

Février 19

Engrenages biseautés

Les engrenages biseautés sont utilisés pour transmettre le mouvement et la puissance entre les deux arbres qui se croisent. Dans les machines générales, l'angle d'intersection entre les deux arbres des engrenages biseautés est égal à 90 ° (mais il peut ne pas être égal à 90 °). Semblables aux engrenages cylindriques, les engrenages biseautés ont des cônes d'indexation, des cônes d'additif, des cônes de racine de dent et des cônes de base. Le cône a une grande extrémité et une petite extrémité, et le cercle correspondant à la grande extrémité s'appelle le cercle d'index (son rayon est r), le cercle d'addendum, le cercle racine et le cercle de base. Le mouvement d'une paire d'engrenages biseautés équivaut à une paire de cônes de pas pour un roulement pur.
La formation du profil de la dent:
La formation du profil de dent des engrenages biseautés est similaire à celle des engrenages cylindriques, sauf que le cône de base est utilisé à la place du cylindre de base. La surface génératrice S est tangente à la génératrice du cône de base. Lorsque la surface génératrice S roule purement le long du cône de base, toute ligne droite OK sur la surface génératrice en contact avec la génératrice ON du cône de base formera une surface courbe en développante dans l'espace. Cette surface courbe est la surface courbe du profil de dent des engrenages droits biseautés. La trajectoire de chaque point sur la droite OK est une développante (la développante au sommet O est un point). Chaque point de la développante NK est équidistant du cône O, donc la développante doit être sur une surface sphérique centrée sur le cône O et le rayon est OK, c'est-à-dire que NK est une développante sphérique.

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principe:
Les dents et les espaces dentaires des engrenages biseautés sont tous contractés, c'est-à-dire qu'ils sont larges à la grande extrémité et étroits à la petite extrémité. Bien que la tête d'indexation ait été élevée à un angle de cône de racine pendant le traitement, la grande extrémité de la surface conique extérieure des engrenages biseautés est légèrement plus haute que la petite extrémité, et la grande extrémité est coupée plus profondément que la petite extrémité pendant le fraisage, et la largeur de la rainure de la dent est également plus grande que la grande extrémité. La petite extrémité est légèrement plus large, mais cette différence ne peut pas répondre aux exigences. Il est nécessaire de fraiser davantage des deux côtés de la grande extrémité. Lors du fraisage d'engrenages biseautés sur une fraiseuse, après le fraisage de la fente de la dent du milieu pour la première fois, le profil de la dent du gros bout a été obtenu, mais la dimension de la largeur de la fente ne répond pas aux exigences. Par conséquent, chaque fente de dent doit généralement être fraisée trois fois pour atteindre Le but de fraiser davantage des deux côtés de la fente de dent de grande extrémité, le fraisage de la marge des deux côtés de la fente de dent des engrenages biseautés est appelé fraisage décalé. Le principe du fraisage offset est: d'une part, la pièce est déviée; d'autre part, la table de travail est déplacée pour réaligner la petite rainure de dent d'extrémité avec la fraise. En utilisant la différence de décalage entre la grande extrémité et la petite extrémité perpendiculaire à la direction d'avance (transversale) lorsque la pièce est déviée, la surépaisseur de fraisage est progressivement augmentée de la petite extrémité à la grande extrémité, et la grande extrémité est plus fraisée.
À l'heure actuelle, il existe de nombreuses méthodes de fraisage décalé lors du fraisage d'engrenages biseautés, mais en raison de l'incohérence du rapport du pas à la largeur de la dent (c'est-à-dire R / b), et de la différence de paramètres tels que l'angle de pas et le nombre de dents, aucune méthode ne peut être appliquée à tous les cônes. Le traitement des engrenages ne peut donc être sélectionné qu'en fonction de conditions spécifiques et corrigé lors de la coupe d'essai. Utilisez souvent la combinaison de la rotation et du décalage pour le fraisage.

processus de production d'engrenages biseautés:
1. Premièrement, utilisez le principe du taillage pour que l'engrenage usiné et l'engrenage de pelle imaginaire effectuent à plusieurs reprises un taillage relatif. L'outil est une raboteuse à deux arêtes de coupe droites, installée sur le porte-outil et à mouvement alternatif avec le porte-outil. Mouvement linéaire.
2. Le porte-outil est installé sur le berceau pour former un engrenage de pelle imaginaire. L'engrenage de pelle imaginaire oscille de haut en bas et de bas en haut autour de sa propre ligne d'axe, et l'engrenage traité est monté sur l'arbre principal de la sous-boîte de vitesses, et la sous-boîte de vitesses est déplacée pour faire la pointe de biseau de l'engrenage traité et de la pointe conique imaginaire de l'engrenage de pelle coïncident, et rendre l'angle de racine de dent parallèle à la surface passée par la pointe de l'outil.
3. Lors de la découpe des engrenages, le berceau et l'engrenage à usiner effectuent respectivement des mouvements coordonnés autour de l'axe, c'est-à-dire que, comme si deux engrenages biseautés engrènent, l'engrenage à usiner sera usiné sous cette installation.
4. La ligne d'axe et la ligne d'axe de rotation du berceau se coupent en un point, qui est le centre de la machine-outil. Un tel mouvement mutuel permet à la raboteuse de planifier le profil de dent en développante correct.
Selon le nombre et le module de la pièce, il est déterminé de planifier l'engrenage avec la méthode à une dent ou la méthode à double dent. Pour la production monobloc en petites séries, la méthode à une seule dent est généralement utilisée pour planifier les engrenages.

Les engrenages biseautés en spirale ont une efficacité de transmission élevée, un rapport de transmission stable, un grand coefficient de chevauchement d'arc, une capacité de charge élevée, une transmission stable, un travail fiable, une structure compacte, une économie d'énergie et une économie de matériau, un gain de place, une résistance à l'usure, une longue durée de vie et un faible bruit.
Les avantages des engrenages biseautés hélicoïdaux (par rapport aux engrenages droits biseautés):
1. Augmentez le rapport de contact, c'est-à-dire augmentez le coefficient de chevauchement, réduisez l'impact, stabilisez la transmission et réduisez le bruit.
2. La pression spécifique de charge est réduite, l'usure est plus uniforme, la capacité de charge de l'engrenage est augmentée en conséquence et la durée de vie est longue.
3. Un grand rapport de transmission peut être mis en œuvre et le nombre de petites roues peut être aussi peu que 5 dents.
4. La surface de la dent peut être meulée pour réduire le bruit, améliorer la zone de contact et améliorer la finition de la surface de la dent. La précision de la rectification des engrenages peut atteindre le niveau 5.

Les engrenages biseautés en spirale sont largement utilisés dans les équipements d'impression, les différentiels automobiles et les écluses. Ils peuvent également être utilisés dans les locomotives, les navires, les centrales électriques, les usines sidérurgiques, les inspections des voies ferrées, etc. Comparés aux engrenages métalliques, les engrenages en plastique sont économiques, ont une longue durée de vie et sont très fonctionnels.
Caractéristiques des engrenages biseautés:
Longue durée de vie, capacité de charge élevée
Forte résistance aux produits chimiques et à la corrosion
Réduction du bruit et des vibrations
Poids léger et faible coût
Facile à mettre en forme, bon pouvoir lubrifiant

Méthode de correction de l'épaisseur des dents lors du fraisage offset:
Après le fraisage décalé des deux côtés de 2 à 3 dents avec la méthode ci-dessus, les grandes et petites extrémités des dents doivent être inspectées. Si la valeur mesurée réelle ne correspond pas à la valeur indiquée sur le dessin ou calculée, vous devez corriger la quantité de rotation et de décalage. Le principe de correction est:
1. Si la taille de la petite extrémité est précise et qu'il y a une marge pour la grande extrémité, la quantité de rotation (ou angle de déviation) et le décalage doivent être augmentés pour augmenter la différence afin que la petite extrémité ne soit plus fraisée.
2. Si la taille de la grande extrémité est précise et que l'épaisseur de la dent de la petite extrémité a une marge, la quantité de rotation (ou l'angle de déflexion) doit être réduite pour réduire davantage le décalage. Le petit bout est également fraisé et le gros bout n'est plus fraisé.
3. Si la grande extrémité et la petite extrémité ont des marges et que les marges sont égales, il suffit de réduire le décalage pour que la grande extrémité et la petite extrémité soient fraisées.
4. Si la taille de la petite extrémité est précise et la taille de la grande extrémité est trop petite, la quantité de rotation (ou angle de déflexion) doit être réduite, et le décalage doit être réduit de manière appropriée afin que la petite extrémité ne soit plus fraisé, et le gros bout est moins coupé que l'original.
5. Si la taille de la grande extrémité est précise et que la taille de la petite extrémité est trop petite, la quantité de rotation (ou angle de déflexion) doit être augmentée et le décalage doit être légèrement augmenté, de sorte que la petite extrémité soit fraisé moins que l'original. Si l'épaisseur de la dent de la petite extrémité est trop petite lors du fraisage de la rainure du milieu, vous devez remplacer la fraise ou fabriquer une fraise spéciale pour le traitement.

L'engrenage fait référence à un élément mécanique avec des engrenages sur la jante qui s'engrène en continu pour transmettre le mouvement et la puissance. L'application des engrenages à la transmission est apparue très tôt. À la fin du XIXe siècle, le principe de la méthode de coupe générative des engrenages et les machines-outils et outils spéciaux qui utilisaient ce principe pour couper les engrenages sont apparus l'un après l'autre. Avec le développement de la production, la douceur de fonctionnement des engrenages a été prise en compte.
Classification de la structure:
En règle générale, il existe des dents d'engrenage, des rainures de dents, des faces d'extrémité, des faces normales, des cercles d'additif, des cercles de racine de dent, des cercles de base et des cercles d'index.
Dents d'engrenage
Appelée dent, c'est chaque partie convexe de l'engrenage utilisée pour l'engrènement. Ces pièces convexes sont généralement disposées selon un motif radial. Les dents des engrenages correspondants sont en contact les unes avec les autres, de sorte que les engrenages peuvent s'engrener et tourner en continu.
Dentage
C'est l'espace entre deux dents d'engrenage adjacentes sur l'engrenage; la face d'extrémité est sur l'engrenage cylindrique ou vis sans fin cylindrique, et le plan perpendiculaire à l'axe de l'engrenage ou vis sans fin.
Face d'extrémité
C'est l'avion aux deux extrémités de l'engrenage.
Dharma
Fait référence au plan perpendiculaire à la ligne de dent de l'engrenage.
Cercle d'addendum
Fait référence au cercle où se trouve la pointe de la dent.
Cercle de racine de dent
Fait référence au cercle où se trouve le bas de la rainure.
Cercle de base
La génératrice formant la développante est un cercle purement roulant.
Cercle d'index
C'est le cercle de référence pour le calcul des dimensions géométriques de l'engrenage dans la face d'extrémité.
classification:
Les engrenages peuvent être classés selon la forme de la dent, la forme de l'engrenage, la forme de la ligne de dent, la surface sur laquelle les dents de l'engrenage sont situées et le procédé de fabrication.
Le profil de dent de l'engrenage comprend la courbe du profil de dent, l'angle de pression, la hauteur de dent et le déplacement. Les engrenages à développante sont plus faciles à fabriquer, donc dans les engrenages modernes, les engrenages à développante représentent une majorité absolue, tandis que les engrenages cycloïdes et les engrenages à arc sont moins utilisés.
En termes d'angle de pression, les engrenages avec de petits angles de pression ont une capacité de charge plus petite; les engrenages avec de grands angles de pression ont une capacité de charge plus élevée, mais la charge sur le roulement augmente avec le même couple de transmission, de sorte qu'il n'est utilisé que dans des cas particuliers. La hauteur de dent de l'engrenage a été normalisée et la hauteur de dent standard est généralement adoptée. Il existe de nombreux avantages des engrenages à déplacement, qui ont été largement utilisés dans divers équipements mécaniques.
De plus, les engrenages peuvent également être divisés en engrenages cylindriques, engrenages biseautés, engrenages non circulaires, crémaillères et engrenages à vis sans fin selon leur forme; selon la forme de la ligne de dent, ils peuvent être divisés en engrenages droits, engrenages hélicoïdaux, engrenages à chevrons et engrenages courbes; selon les dents de l'engrenage La surface est divisée en engrenages externes et engrenages internes; selon le procédé de fabrication, il peut être divisé en engrenages coulés, engrenages coupés, engrenages laminés et engrenages frittés.
Le matériau de fabrication et le processus de traitement thermique de l'engrenage ont une grande influence sur la capacité de charge, la taille et le poids de l'engrenage. Avant les années 1950, l'acier au carbone était principalement utilisé pour les engrenages, l'acier allié dans les années 1960 et l'acier cémenté dans les années 1970. Selon la dureté, la surface de la dent peut être divisée en deux types: la surface de la dent molle et la surface de la dent dure.
Les engrenages à surface molle ont une faible capacité de charge, mais ils sont plus faciles à fabriquer et ont de bonnes performances de rodage. Ils sont principalement utilisés dans les machines générales sans restrictions strictes sur la taille et le poids de la transmission, et dans la production en petit volume. Parce que la petite roue a une charge plus lourde parmi les engrenages correspondants, afin de rendre la durée de vie des grands et des petits engrenages à peu près égale, la dureté de la surface des dents de la petite roue est généralement supérieure à celle de la grande roue.
Les engrenages trempés ont une capacité de charge élevée. Une fois les engrenages coupés, ils sont ensuite trempés, trempés en surface ou cémentés et trempés pour augmenter la dureté. Mais dans le traitement thermique, l'engrenage sera inévitablement déformé, donc après le traitement thermique, un meulage, un meulage ou une coupe fine doivent être effectués pour éliminer l'erreur causée par la déformation et améliorer la précision de l'engrenage.

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Matériel
Les aciers couramment utilisés pour la fabrication des engrenages sont l'acier trempé et revenu, l'acier trempé, l'acier carburé et trempé et l'acier nitruré. La résistance de l'acier moulé est légèrement inférieure à celle de l'acier forgé et il est souvent utilisé pour les engrenages plus gros; la fonte grise a de mauvaises propriétés mécaniques et peut être utilisée dans les transmissions à engrenages ouverts à faible charge; la fonte ductile peut remplacer partiellement l'acier pour fabriquer des engrenages; les engrenages en plastique sont plus couramment utilisés Dans les endroits où une charge légère et un faible bruit sont nécessaires, les engrenages appariés utilisent généralement des engrenages en acier avec une bonne conductivité thermique.
À l'avenir, les engrenages se développent dans le sens de la charge lourde, de la vitesse élevée, de la haute précision et du rendement élevé, et s'efforcent d'être de petite taille, légers, durables, économiques et fiables.
Le développement de la théorie des engrenages et de la technologie de fabrication permettra d'étudier plus avant le mécanisme d'endommagement des dents d'engrenage, qui est la base pour établir une méthode de calcul de résistance fiable, et la base théorique pour améliorer la capacité de charge des engrenages et prolonger la durée de vie des engrenages; le développement est représenté par le profil de la dent en arc Le nouveau profil de la dent; rechercher de nouveaux matériaux pour engrenages et une nouvelle technologie pour fabriquer des engrenages; faire des recherches sur la déformation élastique des engrenages, les erreurs de fabrication et d'installation et la distribution des champs de température, et modifier les dents des engrenages pour améliorer la fluidité du fonctionnement des engrenages. Lors de l'augmentation de la surface de contact des dents de l'engrenage, de manière à améliorer la capacité portante de l'engrenage.
La friction, la théorie de la lubrification et la technologie de lubrification sont le travail de base dans la recherche sur les engrenages. Recherche sur la théorie de la lubrification élastohydrodynamique, vulgarisation de l'utilisation d'huile lubrifiante synthétique et ajout approprié d'additifs extrême pression à l'huile, ce qui peut non seulement améliorer la capacité portante de la surface de la dent, mais également améliorer l'efficacité de la transmission.

La différence avec les engrenages biseautés hypoïdes:
Les engrenages biseautés en spirale et les engrenages biseautés hypoïdes sont les principaux modes de transmission utilisés dans les réducteurs finaux automobiles. Quelle est la différence entre eux?
Les axes des engrenages principaux et entraînés se croisent en un point, et l'angle d'intersection peut être arbitraire, mais dans la plupart des essieux moteurs d'automobiles, la paire d'engrenages du réducteur principal adopte une disposition verticale de 90 °. En raison du chevauchement des faces d'extrémité des dents d'engrenage, au moins deux paires ou plus de dents d'engrenage s'engrènent en même temps. Par conséquent, les engrenages biseautés en spirale peuvent supporter une charge relativement importante. De plus, les dents de l'engrenage ne sont pas engrenées en même temps sur toute la longueur de la dent, mais progressivement engrenées Une extrémité est continuellement tournée vers l'autre extrémité, de sorte que cela fonctionne en douceur, et même à grande vitesse, le bruit et les vibrations sont très petit.
Les axes des engrenages entraînés ne se croisent pas mais se croisent dans l'espace, et l'angle d'intersection de l'espace adopte également une méthode verticale de plan différent d'angle de 90 °. L'arbre d'engrenage d'entraînement a un décalage vers le haut ou vers le bas par rapport à l'arbre d'engrenage mené (appelé décalage supérieur ou inférieur en conséquence). Lorsque le décalage est important dans une certaine mesure, un arbre d'engrenage peut passer par l'autre arbre d'engrenage. De cette manière, des roulements compacts peuvent être agencés des deux côtés de chaque engrenage, ce qui est bénéfique pour améliorer la rigidité du support et assurer l'engrènement correct des dents d'engrenage, augmentant ainsi la durée de vie de l'engrenage. Il convient aux essieux moteurs traversants.
Contrairement aux engrenages biseautés en spirale, où les engrenages principaux et entraînés ont le même angle d'hélice parce que les axes de la paire d'engrenages se croisent, le décalage d'axe de la paire d'engrenages hypoïdes rend l'angle d'hélice de l'engrenage d'entraînement supérieur à l'angle d'hélice de l'entraînement. équipement. Par conséquent, bien que le module normal de la paire d'engrenages biseautés hypoïdes soit égal, le module de face d'extrémité n'est pas égal (le module de face d'extrémité de l'engrenage d'entraînement est supérieur à celui de l'engrenage mené). Cela fait que l'engrenage d'entraînement de la transmission à engrenages biseautés quasi-double face a un diamètre plus grand et une meilleure résistance et rigidité que l'engrenage d'entraînement de la transmission à engrenages biseautés en spirale correspondante. De plus, en raison du grand diamètre et de l'angle d'hélice de l'engrenage d'entraînement de la transmission à engrenages biseautés hypoïdes, la contrainte de contact sur la surface de la dent est réduite et la durée de vie est augmentée.
Cependant, lorsque la transmission est relativement petite, l'engrenage d'entraînement de la transmission à engrenages biseautés quasi-double face est trop grand par rapport à l'engrenage d'entraînement des engrenages biseautés en spirale. À ce stade, il est plus raisonnable de choisir les engrenages biseautés en spirale.

Les engrenages biseautés en spirale, à savoir les engrenages biseautés en spirale, sont souvent utilisés pour le mouvement et la transmission de puissance entre deux arbres qui se croisent. Les dents des engrenages biseautés sont réparties sur la surface d'un cône et le profil des dents diminue progressivement de la grande extrémité à la petite extrémité.
Introduction:
Le profil de dent des engrenages biseautés en spirale est en forme d'arc, et ils sont généralement en forme de cône, comme une forme de parapluie, d'où le nom d'engrenages biseautés en spirale.
Les engrenages biseautés en spirale sont une pièce de transmission qui peut être transmise en douceur et avec un faible bruit selon un rapport de transmission stable. Il a différents noms dans différentes régions. Il est également appelé engrenages biseautés en spirale, engrenages biseautés en spirale, engrenages biseautés en spirale, engrenages biseautés en arc, engrenages biseautés en spirale, etc.
Caractéristiques :
Les engrenages biseautés en spirale ont une efficacité de transmission élevée, un rapport de transmission stable, un grand coefficient de chevauchement d'arc, une capacité de charge élevée, une transmission stable et douce, un travail fiable, une structure compacte, une économie d'énergie et une économie de matériau, un gain de place, une résistance à l'usure, une longue durée de vie et un faible bruit.
Parmi les différentes transmissions mécaniques, l'efficacité de transmission des engrenages biseautés en spirale est la plus élevée, ce qui présente de grands avantages économiques pour divers types de transmissions, en particulier les transmissions à haute puissance. La paire de transmission nécessaire pour transmettre le même couple est la moins encombrante. L'espace requis pour la transmission en chaîne est petit; le rapport de transmission des engrenages biseautés en spirale est stable en permanence, et un rapport de transmission stable est souvent la condition de base pour les performances de transmission dans la transmission de divers équipements mécaniques; Les engrenages biseautés en spirale fonctionnent de manière fiable et ont une longue durée de vie.
demande:
Les engrenages biseautés en spirale sont largement utilisés dans les machines pétrochimiques nationales et étrangères pour champs pétrolifères, diverses machines-outils, divers équipements d'usinage, des machines d'ingénierie, des équipements métallurgiques, des machines de laminage en acier, des machines minières, des machines d'extraction de charbon, des machines textiles, des machines de construction navale, l'industrie de la construction navale, l'aérospatiale, chariot élévateur, ascenseurs, réducteurs, fabrication d'aéronefs et de nombreuses autres industries. Les engrenages biseautés en spirale sont utilisés dans une variété d'équipements mécaniques, montrant leurs excellentes performances, et sont populaires parmi les fabricants d'équipements aérospatiaux, les chantiers navals, les usines de machines d'ingénierie, les usines d'équipements métallurgiques, les usines de pièces de rechange pour laminage d'acier, les usines de laminage d'acier, les laminoirs d'acier, Usine de machines métallurgiques, usine de machines minières, usine de machines pour l'extraction du charbon, usine de machines pétrochimiques pour champs pétrolifères, usine de machines textiles, usine de machines-outils, société d'équipement, société d'ascenseurs, usine de fabrication d'aéronefs, usine de réduction, usine de machines d'extraction de charbon, usine de machines pour l'industrie légère, laminoir en acier, usine d'équipement de laminage en acier, usine d'équipement métallurgique et autres clients.