1. Vaihteen rakenne ja toiminta

Hammaspyörät voidaan luokitella laajasti kahteen luokkaan: hammasrenkaaseen ja pyörän runkoon huolimatta niiden monista konekäyttötarkoituksista johtuvista erilaisista muodoista ja koosta. Seuraavat luokat sisältävät yleiset lieriömäiset hammaspyörät: levypyörä, holkkihammaspyörä, sisähammaspyörä, akselivaihteisto, sektorihammaspyörä ja hammastanko. Levyvaihde on niistä yleisimmin käytetty tyyppi.

Sylinterimäisessä hammaspyörässä voi olla rengas tai renkaat. Tyypillinen yksirengasvaihteisto on helppo valmistaa; olkapää vaikuttaa kuitenkin usein kaksois- tai kolmoisvaihteiden pieneen hammasrenkaaseen, mikä rajoittaa käytettävissä olevia valmistustekniikoita.

2. Lieriömäisen hammaspyörän tarkkuusvaatimukset

 Itse vaihteen valmistustarkkuudella on suuri vaikutus koko koneen työskentelykykyyn, kantokykyyn ja käyttöikään. Vaihteen käyttöolosuhteiden mukaan vaihteistolle asetetaan seuraavat vaatimukset:

(1) Liikkeen tarkkuus - vaaditaan, että vaihde pystyy välittämään liikkeen tarkasti ja välityssuhde on vakio, eli vaihteen kulmavirhe kierroksessa ei ylitä tiettyä aluetta.

(2) Työn tasaisuus – vaihteiston liikkeen on oltava tasaista ja isku, tärinä ja melu ovat pieniä. Tämä edellyttää hetkellisen nopeussuhteen muutoksen rajoittamista vaihteen pyöriessä pieneksi, eli kulmavirheen rajoittamista lyhyessä ajassa.

(3) Kosketintarkkuus – Kun hammaspyörä siirtää voimaa, jotta kontaktijännitys ei muodostu liian suureksi kuormituksen epätasaisen jakautumisen vuoksi, mikä aiheuttaa hampaan pinnan ennenaikaista kulumista, mikä edellyttää, että hampaan pinnan kosketus on tasainen vaihteiston toimiessa ja että on varmistettava tietty kosketuspinta-ala ja täytettävä kosketusasennon vaatimukset.

(4) Hampaiden sivuvälys – Kun hammaspyörää vaaditaan ajamaan, ei-toimivien hampaiden pintojen välissä on tietty rako voiteluöljyn varastoimiseksi ja lämpötilan ja elastisen muodonmuutoksen sekä joidenkin käsittely- ja kokoonpanovirheiden aiheuttamien mittamuutosten kompensoimiseksi.

3. Vaihteiston materiaalit

Laitteita tulee käyttää sopivien materiaalien työolosuhteiden mukaisesti. Materiaalivalinta vaikuttaa suoraan hammaspyörien työstötehoon ja käyttöikään.

• • Yleinen vaihdevalikoima vähähiiliselle ja keskihiiliselle seosteräkselle, kuten 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi jne., ja keskihiiliselle teräkselle, kuten 45-teräs.
• • 38CrMoAlA-nitriditeräs on sopiva materiaali tärkeille vaihteille, joilla on korkeammat vaatimukset. Muita materiaaleja, joita voidaan käyttää ei-voimansiirtovaihteissa, ovat valurauta, vaneri ja nylon.

4. Vaihteiden lämpökäsittely

Vaihteiden käsittelyssä kaksi lämpökäsittelyprosessia järjestetään eri käyttötarkoituksiin:

1) Aihion lämpökäsittely: järjestä esilämpökäsittelyn normalisointi tai karkaisu ennen hampaan aihion käsittelyä ja sen jälkeen, päätarkoituksena on poistaa takomisen ja rouhtamisen aiheuttama jäännösjännitys, parantaa materiaalin työstettävyyttä ja parantaa kattavia mekaanisia ominaisuuksia.

2) Hampaiden pinnan lämpökäsittely: Hampaiden muodon käsittelyn jälkeen hampaan pinnan kovuuden ja kulumiskestävyyden parantamiseksi suoritetaan usein karburointikarkaisua, korkeataajuista induktiokuumennuskarkaisua, hiilitridointia ja nitridointia.

5. Tyhjä vaihde

Tankomateriaali, taonta ja valu muodostavat suurimman osan aihioista varusteista. Tankomateriaaleja käytetään halkaisijaltaan pienissä hammaspyörissä, joissa on yksinkertainen rakenne ja minimaaliset lujuusvaatimukset. Hammaspyörät, joiden halkaisija on suurempi kuin 400–600 mm, ovat usein valettuja aihioita, mutta myös monikäyttöiset taot ovat yleisiä, kun hammaspyörä vaatii suurta lujuutta, kulutuskestävyyttä ja iskunkestävyyttä. Suurissa ja matalatarkkuusvaihteissa hammaspyörän hampaat voidaan valeta suoraan koneistuksen minimoimiseksi; Pienissä ja monimutkaisissa hammaspyörissä voidaan käyttää uusia prosesseja, kuten jauhemetallurgiaa, kuumavalssausta, kylmäekstruusiota, painevalua, tarkkuusvalua ja tarkkuusvalua hammaspyörien hampailla varustettujen hampaiden valmistukseen, mikä parantaa työn tuottavuutta ja säästää raaka-aineita.

Hammasaihion työstökaavion valinta

Akselivaihteiston ja holkkivaihteiston käsittelyprosessi on pohjimmiltaan samanlainen kuin yleinen akseli- ja holkkivaihteisto, levypyörän käsittelyprosessista keskustellaan pääasiassa.

Hammasaihion työstötekniikka riippuu pääasiassa vaihderungon rakenteesta ja tuotantotyypistä.

(1) Suuri määrä massatuotantoa hampaiden aihion käsittelyyn

Kun käsitellään suurta määrää keskikokoisia hammasaihiota, käytetään prosessisuunnitelmaa "porataan yhdellä vedolla ja yhdellä työkaluvaunulla":

1) Poraus tai kalvaaminen tyhjällä ulkoympyrällä ja päätypinnan sijoittelulla;

2) Lacon;

3) Monityökalupuoliautomaattisen sorvin karkeaviimeistelykorin ulkoympyrä, päätypinta, urat ja viisteet sijoitetaan reikien avulla.

Tämä prosessikaavio voi koostua kokoonpanolinjasta tai automaattisesta linjasta tehokkaiden työstökoneiden käytön vuoksi, joten tuotannon tehokkuus on korkea.

"Auto vedä autoa" -prosessisuunnitelmaa käytetään usein erissä valmistettujen hampaiden aihioiden käsittelyssä.

1) Hammasaihion tai pyörän sijoittelun ulompaan ympyrään, hienokierrettävä ulkoympyrä, päätypinta ja sisäreikä; 2) Tue uritusreikä tai vetoreikä päätypinnalla; 3) Kohdista hienon auton ulkoympyrä ja päätypinta reikien kanssa.

Tämä ratkaisu voidaan saavuttaa vaakasorvilla tai revolverisorveilla ja avaruuskoneilla. Sille on ominaista vakaa jalostuslaatu ja korkea tuotantotehokkuus. Kun hampaan aihion reiässä on askelmia tai päätypinnassa on uria, se voi hyödyntää täysimääräisesti revolverisorvin monityökalua usean aseman koneistukseen ja viimeistellä revolverisorvin hammasaihion työstön kerralla.

Hammaspyörän hampaiden käsittelymenetelmä

Hammasrenkaan hampaan muotoinen työstö on koko hammaspyörän koneistuksen ydin. Pyydysten käsittelyssä on monia prosesseja, jotka on tarkoitettu pyydysten käsittelypalvelun muotoon, tarkoituksena on saada vihdoin tarkkuusvaatimukset täyttävä vaihde.
Työstöperiaatteen mukaan hampaan muoto voidaan jakaa muotoilumenetelmään ja kehitysmenetelmään. Muotoilumenetelmä on tapa leikata hampaan pintaa leikattavan hammaspyörän hammasuran muotoon sopivalla muotoilutyökalulla, kuten hampaiden jyrsintä, hampaiden veto ja muotoiluhampaiden hionta. Kehitysmenetelmä on menetelmä, jossa hampaan pintaa leikataan hammaspyörän ja työkappaleen välisen niveltymissuhteen mukaan, kuten hobbing, hammaspyörän muotoilija, parranajo, hionta ja hionta.
Hampaiden muodon työstökaavion valinta riippuu pääasiassa vaihteiston tarkkuusasteesta, rakenteellisesta muodosta, tuotantotyypistä ja tuotantoolosuhteista. Eri tarkkuusluokkien hammaspyörille yleisesti käytetty hampaan muotoinen työstökaavio on seuraava:

1) Vaihteisto luokan 8 tarkkuudella. Vaihteiston hobbing tai hammaspyörän muotoilija voi täyttää vaatimukset. Karkaistuille vaihteille voidaan käyttää: rullahammas - hampaiden päätytyöstö - karkaisu - korjausreikien käsittelykaavio. Mutta hampaan muodon työstötarkkuutta tulisi parantaa ennen karkaisua.
2) 6-7 tarkkuusvaihde. Karkaistuille hammaspyörille voidaan käyttää: karkea hobbing - hieno hobbing - hampaiden päätytyöstö - hieno ajo - pintakarkaisu - kalibrointipiste - hammaspyörien hionta.
3) Vaihteisto, jonka tarkkuus on vähintään 5. Yleisesti käytetty: karkea hionta – hienohionta – hampaiden päätytyöstö – karkaisu – kalibrointipiste – karkea hionta – hienohionta. Hionta on tällä hetkellä hampaiden profiilin työstyksessä suurin tarkkuus ja pienin pinnan karheusarvo koneistusmenetelmä, ja suurin tarkkuus voi olla 3-4 tasoa.

Aiheeseen liittyviä resurssilinkkejä

Jauhemetallurgiset vaihteet

Metallin ruiskuvaluprosessi

Jauhemetallurginen prosessi