Bagaimanakah kotak gear suku tahunan mencapai amplifikasi tork yang cekap dan fungsi pengunci diri?

Penguatan tork: logik mekanikal reka bentuk nisbah penghantaran
Fungsi penguatan tork a Kotak gear suku tahunan adalah berdasarkan reka bentuk nisbah penghantaran cacing dan gear cacing. Formula terasnya ialah:
Tork output = tork input × nisbah penghantaran
Nisbah penghantaran ditentukan oleh bilangan kepala cacing (Z1) dan bilangan gigi gear cacing (Z2):
Nisbah Transmisi I = Z2 / Z1
Sebagai contoh, apabila bilangan kepala cacing adalah 1 (cacing tunggal) dan bilangan gigi gear cacing adalah 50, nisbah penghantaran adalah 50: 1, dan tork input 50n · m dapat dikuatkan hingga 2500n · m. Dengan menyesuaikan bilangan gigi gear cacing, julat penguatan tork 5: 1 hingga 100: 1 boleh dicapai secara fleksibel.

Amalan kejuruteraan reka bentuk nisbah penghantaran
Nisbah penghantaran kecil (5: 1-20: 1): Sesuai untuk keadaan beban cahaya seperti injap dan pintu, yang perlu mengambil kira kecekapan penghantaran dan kelajuan tindak balas.
Nisbah penghantaran besar (20: 1-100: 1): Digunakan dalam senario beban berat seperti kren dan winch, dan kapasiti galas gear cacing perlu dipertingkatkan.
Sebagai contoh, dalam kawalan injap loji kuasa nuklear, kotak gear perlu menahan kesan media suhu tinggi dan tekanan tinggi. Reka bentuk nisbah penghantaran yang besar dapat memastikan kawalan tepat pembukaan dan penutupan injap.

Fungsi Pengunci Sendiri: Prinsip Mekanikal Pengoptimuman Helix Sudut

1. Sifat mekanikal ciri kunci diri

Fungsi penguncian sendiri gear cacing berasal dari hubungan antara sudut helix (λ) dan sudut geseran (φ). Apabila sudut helix lebih kecil daripada sudut geseran, roda cacing tidak boleh membalikkan cacing, membentuk pengunci diri. Ekspresi matematiknya ialah:

λ <φ
Sudut geseran ditentukan oleh pekali geseran bahan (μ):

φ = arctan (μ)

Sebagai contoh, pekali geseran gear cacing gangsa dan cacing keluli adalah kira-kira 0.1, sepadan dengan sudut geseran 5.7 °, jadi sudut helix perlu lebih kecil daripada nilai ini untuk mencapai penguncian diri.

2. Permohonan Kejuruteraan Fungsi Pengunci Sendiri
Perlindungan Anti-Reverse: Dalam adegan seperti lif dan kren, fungsi penguncian diri dapat menghalang beban dari bergerak ke arah yang bertentangan akibat graviti atau daya luaran, dengan itu mengelakkan kemalangan.
Ketepatan kedudukan yang lebih baik: Dalam alat mesin CNC dan sendi robot, ciri pengunci diri dapat menghapuskan pelepasan penghantaran dan meningkatkan ketepatan kedudukan kepada ± 0.01mm.
Sebagai contoh, dalam sistem stereng kapal, fungsi pengunci diri dari kotak gear dapat memastikan bahawa bilah kemudi tetap stabil dalam keadaan laut yang keras dan mengelakkan yaw.

Inovasi dalam Bahan dan Proses: Sokongan untuk Transmisi Kecekapan Tinggi
1. Bahan cacing: proses pelindapkejutan keluli aloi kekuatan tinggi
Sebagai komponen utama penghantaran tork, cacing perlu menahan tekanan dan memakai yang tinggi. Bahan tipikal adalah 40crnimoa, yang boleh mencapai kekerasan 58-62hrc selepas rawatan pelindapkejutan dan kekuatan tegangan lebih dari 1000MPa. Proses pelindapkejutan membentuk struktur martensit melalui penyejukan pesat, yang meningkatkan kekerasan dan rintangan bahan.

2. Bahan Gear Worm: Sifat Menyerap Kejutan Aloi Gangsa
Bahan gear cacing perlu mengambil kira kedua -dua rintangan memakai dan penyerapan kejutan. Gangsa Tin (ZCUSN10PB1) adalah pilihan pertama kerana kekuatan tegangannya yang tinggi (≥300mpa) dan pekali geseran rendah (0.05-0.1). Ciri -ciri penyerapan kejutannya diperolehi daripada keupayaan ubah bentuk plastik matriks tembaga, yang dapat menyerap tenaga impak dan mengurangkan bunyi getaran.

3. Proses Inovasi: Pengoptimuman Synergistik Pengisaran dan Pelinciran
Worm Grinding: Roda pengisaran CBN digunakan untuk pengisaran superfine, dan kekasaran permukaan gigi ra≤0.4μm memastikan ketepatan meshing.
Sistem pelinciran: Melalui gabungan pelinciran kabus minyak dan pelinciran paksa, filem minyak yang stabil dibentuk untuk mengurangkan pekali geseran di bawah 0.03.
Sebagai contoh, dalam kotak gear kuasa angin, reka bentuk pelinciran gear cacing boleh meningkatkan kecekapan penghantaran kepada lebih daripada 97%.

Senario Aplikasi: Dari injap perindustrian ke peralatan mewah
1. Kawalan injap perindustrian
Dalam industri seperti petroleum, kimia, dan kuasa elektrik, injap yang didorong oleh kotak gear suku tahunan mesti menahan kesan media suhu tinggi dan tekanan tinggi. Fungsi penguatan torknya memastikan bahawa injap terbuka dan ditutup dengan cepat, dan ciri-ciri penguncian diri menghalang medium dari mengalir kembali. Sebagai contoh, dalam sistem air penyejuk loji kuasa nuklear, kotak gear perlu beroperasi dengan stabil pada suhu tinggi 300 ° C.

2. Sistem penghantaran tugas berat
Dalam kren, win dan senario lain, kotak gear perlu menahan banyak puluhan tan. Reka bentuk nisbah penghantaran yang besar dapat menguatkan tork motor kepada beribu-ribu meter Newton, dan fungsi pengunci diri menghalang beban dari secara tidak sengaja jatuh. Sebagai contoh, di Port Cranes, kehidupan kotak gear perlu melebihi 10 tahun.

3. Medan peralatan mewah
Dalam bidang seperti aeroangkasa dan robotik yang memerlukan ketepatan dan kebolehpercayaan yang sangat tinggi, ciri-ciri pengunci diri dan ketepatan kedudukan kotak gear menjadi kunci. Sebagai contoh, dalam sistem kawalan sikap satelit, kotak gear perlu mengekalkan ketepatan kedudukan ± 0.001 ° dalam persekitaran vakum.