Glīsonsspirālveida konusveida zobratiir specializēts konusveida zobratu veids, kas paredzēts jaudas pārvadei starp krustojošām vārpstām, parasti 90 grādu leņķī. Glīsona sistēmu atšķir tās unikālā zobu ģeometrija un ražošanas metode, kas nodrošina vienmērīgu kustību, lielu griezes momenta jaudu un klusu darbību. Šie zobrati tiek plaši izmantoti automobiļu, rūpniecības un kosmosa transmisijās, kur uzticamība un precizitāte ir kritiski svarīgas.
Glīsona sistēma tika izstrādāta, lai uzlabotu taisno unnulles konusveida zobratiieviešot izliektu, spirālveida zobu. Šī spirālveida forma nodrošina pakāpenisku zobu saķeri, ievērojami samazinot troksni un vibrāciju, vienlaikus nodrošinot lielāku griešanās ātrumu un slodzes izturību. Šī konstrukcija arī uzlabo saskares koeficientu un virsmas izturību, nodrošinot efektīvu jaudas pārvadi pie lielām vai dinamiskām slodzēm.
Katrs Glīsona spirālveida konusveida zobratu pāris sastāv no zobrata un pretzobrata, kas izgatavoti ar saskaņotu ģeometriju. Ražošanas process ir ļoti specializēts. Tas sākas ar leģētā tērauda sagatavju, piemēram, 18CrNiMo7-6, kalšanu vai precīzu liešanu, kam seko rupja griešana, frēzēšana vai veidošana, lai iegūtu sākotnējo zobrata formu. Uzlabotas metodes, piemēram, 5 asu apstrāde, slīpēšana un cietā griešana, nodrošina augstu izmēru precizitāti un optimizētu virsmas apdari. Pēc termiskās apstrādes, piemēram, cementēšanas (58–60 HRC), zobrati tiek pakļauti slīpēšanai vai pārlapošanai, lai panāktu perfektu saķeri starp zobratu un zobratu.
Glīsona spirālveida konusveida zobratu ģeometriju nosaka vairāki kritiski parametri — spirālveida leņķis, spiediena leņķis, soļa konusa attālums un virsmas platums. Šie parametri tiek precīzi aprēķināti, lai nodrošinātu pareizus zobu saskares modeļus un slodzes sadalījumu. Galīgās pārbaudes laikā tādi instrumenti kā koordinātu mērīšanas iekārta (CMM) un zobu saskares analīze (TCA) pārbauda, vai zobratu komplekts atbilst nepieciešamajai DIN 6 vai ISO 1328-1 precizitātes klasei.
Darbībā, Glīsona spirālekonusveida zobratipiedāvā augstu efektivitāti un stabilu veiktspēju pat sarežģītos apstākļos. Izliektie zobi nodrošina nepārtrauktu kontaktu, samazinot sprieguma koncentrāciju un nodilumu. Tas padara tos ideāli piemērotus automobiļu diferenciāļiem, kravas automašīnu pārnesumkārbām, smagajām mašīnām, kuģu piedziņas sistēmām un elektroinstrumentiem. Turklāt zobu ģeometrijas un montāžas attāluma pielāgošanas iespēja ļauj inženieriem optimizēt konstrukciju atbilstoši konkrētiem griezes momenta, ātruma un vietas ierobežojumiem.
Glīsona tipa spirālveida konusveida zobrats — galveno aprēķinu tabula
| Prece | Formula/izteiksme | Mainīgie lielumi/piezīmes |
|---|---|---|
| Ievades parametri | (z_1, z_2, m_n, alfa_n, Sigma, b, T) | zobrata zobi (z); normālais modulis (m_n); normālais spiediena leņķis (\alpha_n); vārpstas leņķis (\Sigma); virsmas platums (b); pārraidītais griezes moments (T). |
| Atsauces (vidējais) diametrs | (d_i = z_i, m_n) | i = 1 (zobrats), 2 (zobrats). Vidējais/atsauces diametrs normālajā šķērsgriezumā. |
| Piķa (konusa) leņķi | (\delta_1,\ \delta_2) tā, ka (\delta_1 + \delta_2 = \Sigma) un (\dfrac{\sin\delta_1}{d_1}=\dfrac{\sin\delta_2}{d_2}) | Atrisiniet konusa leņķus, kas atbilst zobu proporcijām un vārpstas leņķim. |
| Konusa attālums (piķa virsotnes attālums) | (R = \dfrac{d_1}{2\sin\delta_1} = \dfrac{d_2}{2\sin\delta_2}) | Attālums no konusa virsotnes līdz piķa aplim, mērot pa ģeneratrisi. |
| Apļveida piķis (normāls) | (p_n = \pi m_n) | Lineārs solis normālajā šķērsgriezumā. |
| Šķērsvirziena modulis (aptuveni) | (m_t = ∫frac{m_n}{cosbeta_n}) | (\beta_n) = normāls spirāles leņķis; pēc nepieciešamības pārveido starp normāliem un šķērsgriezumiem. |
| Spirālveida leņķis (vidējā/šķērsvirziena attiecība) | (\tan\beta_t = \tan\beta_n \cos\delta_m) | (\delta_m) = vidējais konusa leņķis; izmantojiet transformācijas starp normālu, šķērsvirziena un vidējo spirālveida leņķi. |
| Ieteikums sejas platumam | (b = k_b , m_n) | (k_b) parasti izvēlas no 8 līdz 20 atkarībā no izmēra un pielietojuma; precīzu vērtību skatiet projektēšanas praksē. |
| Papildinājums (vidējais) | (aptuveni m_n) | Standarta pilna dziļuma papildinājuma aproksimācija; precīzām vērtībām izmantojiet precīzas zobu proporciju tabulas. |
| Ārējais (gala) diametrs | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| Saknes diametrs | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = dedendums (no pārnesumu sistēmas proporcijām). |
| Apļveida zoba biezums (aptuveni) | (s aptuveni \dfrac{\pi m_n}{2}) | Slīpējuma ģeometrijas precizitātes nodrošināšanai izmantojiet koriģētu biezumu no zobu tabulām. |
| Tangenciālais spēks pie piķa apļa | (F_t = ∫frac{2T}{d_p}) | (T) = griezes moments; (d_p) = soļa diametrs (izmantojiet konsekventas mērvienības). |
| Lieces spriegums (vienkāršotā veidā) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = pārslodzes koeficients, (K_V) = dinamiskais koeficients, (Y) = formas koeficients (lieces ģeometrija). Projektēšanai izmantojiet pilnu AGMA/ISO lieces vienādojumu. |
| Kontakta spriegums (Herca tipa, vienkāršots) | (\sigma_H = C_H \sqrt{\dfrac{F_t}{d_p , b} \cdot \dfrac{1}{\frac{1-\nu_1^2}{E_1}+\frac{1-\nu_2^2}{E_2}}}) | (C_H) ģeometrijas konstante, (E_i,\nu_i) materiāla elastības moduļi un Puasona koeficienti. Pārbaudei izmantojiet pilnus kontakta-sprieguma vienādojumus. |
| Kontaktu attiecība (vispārīgi) | (\varepsilon = \dfrac{\text{darbības loks}}{\text{pamatpiķis}}) | Konusveida zobratiem aprēķini tiek veikti, izmantojot soļa konusa ģeometriju un spirālveida leņķi; parasti novērtē, izmantojot zobratu projektēšanas tabulas vai programmatūru. |
| Virtuālais zobu skaits | (z_v aptuveni dfrac{d}{m_t}) | Noderīgi kontakta/nepiegriezuma pārbaudēm; (m_t) = šķērsvirziena modulis. |
| Minimālo zobu/iegriezuma pārbaude | Izmantojiet minimālo zobu stāvokli, pamatojoties uz spirāles leņķi, spiediena leņķi un zobu proporcijām | Ja (z) ir mazāks par minimālo vērtību, ir nepieciešams izciļņojums vai speciāli instrumenti. |
| Mašīnas/griezēja iestatījumi (projektēšanas solis) | Nosakiet griezējgalvas leņķus, šūpuļa rotāciju un indeksēšanu, izmantojot zobratu sistēmas ģeometriju. | Šie iestatījumi ir atvasināti no zobratu ģeometrijas un griezējsistēmas; ievērojiet mašīnas/instrumentu procedūru. |
Modernas ražošanas tehnoloģijas, piemēram, CNC konusveida zobratu griešanas un slīpēšanas iekārtas, nodrošina nemainīgu kvalitāti un savstarpēju aizvietojamību. Integrējot datorizētu projektēšanu (CAD) un simulāciju, ražotāji var veikt reverso inženieriju un virtuālo testēšanu pirms faktiskās ražošanas. Tas samazina izpildes laiku un izmaksas, vienlaikus uzlabojot precizitāti un uzticamību.
Rezumējot, Glīsona spirālveida konusveida zobrati ir ideāls progresīvas ģeometrijas, materiāla izturības un ražošanas precizitātes apvienojums. To spēja nodrošināt vienmērīgu, efektīvu un izturīgu jaudas pārvadi ir padarījusi tos par neaizstājamu sastāvdaļu mūsdienu piedziņas sistēmās. Neatkarīgi no tā, vai tos izmanto autobūves, rūpniecības vai kosmosa nozarē, šie zobrati turpina noteikt izcilību kustības un mehāniskās veiktspējas ziņā.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 24. oktobris