OpremaModifikacija profila zob je ključni vidik načrtovanja zobnikov, saj izboljšuje delovanje z zmanjšanjem hrupa, vibracij in koncentracije napetosti. Ta članek obravnava ključne izračune in dejavnike, ki so vključeni v načrtovanje modificiranih profilov zobnikov.

1. Namen modifikacije profila zoba

Modifikacija profila zob se izvaja predvsem za kompenzacijo proizvodnih odstopanj, nepravilnosti v poravnavi in ​​elastičnih deformacij pod obremenitvijo. Glavni cilji vključujejo:

• Zmanjšanje napak pri prenosu
• Zmanjšanje hrupa in vibracij zobnikov
• Izboljšanje porazdelitve obremenitve
• Podaljšanje življenjske dobe zobnika V skladu z definicijo togosti zajetja zobnika lahko elastično deformacijo zobnikov približno določimo z naslednjo formulo: δa – elastična deformacija zoba, μm; KA – faktor uporabe, glej ISO6336-1; wt – obremenitev na enoto širine zoba, N/mm,wt=Ft/b; Ft – tangencialna sila na zobnik, N; b – efektivna širina zobnika, mm; c ' – togost zajetja posameznega para zob, N/(mm·μm); cγ – povprečna togost zajetja, N/(mm·μm).Čelni zobnik

Stožčasti zobnik

• Relief koniceOdstranjevanje materiala s konice zobnika za preprečevanje motenj med zatikanjem.
• Olajšanje koreninSpreminjanje koreninskega dela za zmanjšanje koncentracije napetosti in povečanje trdnosti.
• Kronanje svinca: Uporaba rahle ukrivljenosti vzdolž širine zoba za prilagoditev neusklajenosti.
• Profil kronanjaUvedba ukrivljenosti vzdolž evolventnega profila za zmanjšanje robnih kontaktnih napetosti.

3. Izračuni načrtovanja

Spremembe profila zob zobnika se običajno izračunajo z analitičnimi metodami, simulacijami in eksperimentalno validacijo. Upoštevajo se naslednji parametri:

• Znesek modifikacije (Δ)Globina odstranjenega materiala s površine zoba, običajno od 5 do 50 mikronov, odvisno od pogojev obremenitve.
• Faktor porazdelitve obremenitve (K)Določa, kako se kontaktni tlak porazdeli po modificirani površini zoba.
• Napaka pri prenosu (TE): Definirano kot odstopanje dejanskega gibanja od idealnega gibanja, ki je zmanjšano z optimizirano modifikacijo profila.
• Analiza končnih elementov (FEA)Uporablja se za simulacijo porazdelitve napetosti in potrditev sprememb pred proizvodnjo.

4. Upoštevanje zasnove

• Pogoji obremenitveKoličina modifikacije je odvisna od uporabljene obremenitve in pričakovanih deformacij.
• Tolerance pri izdelaviZa dosego želene modifikacije sta potrebna natančna obdelava in brušenje.
• Lastnosti materialaTrdota in elastičnost materialov zobnikov vplivata na učinkovitost modifikacij profila.
• Operativno okoljeAplikacije z visokimi hitrostmi in obremenitvami zahtevajo natančnejše modifikacije.

5. Modifikacija profila zob je bistvena za optimizacijo delovanja zobnika, zmanjšanje hrupa in izboljšanje vzdržljivosti. Dobro zasnovana modifikacija, podprta z natančnimi izračuni in simulacijami, zagotavlja dolgo življenjsko dobo in učinkovitost zobnikov v različnih aplikacijah.

Z upoštevanjem pogojev obremenitve, lastnosti materialov in tehnik natančne izdelave lahko inženirji dosežejo optimalno delovanje zobnikov, hkrati pa zmanjšajo obratovalne težave.