01Преглед
Погон са пужним зупчаником састоји се од а
пуж и пужни точак, који се користи за пренос кретања и снаге између осовина које се укрштају, обично са углом укрштања од 90 степени. У општим погонима са пужним зупчаницима, пуж је погонска компонента.
По изгледу, пуж подсећа на вијак, док је пужни точак веома сличан спиралном цилиндричном зупчанику.
Током рада, зупци пужног точка клизе и котрљају се дуж спиралне површине пужа.
Пуж је зупчаник са једним или више завојних зуба који се спаја са пужним точком да би формирао пар зупчаника са укрштеном{0}}осом. Његова нагибна површина може бити цилиндрична, конусна или тороидна.
Постоје четири типа: Архимедов црв, еволвентни црв, нормалан прави{0}}профилни пуж и цилиндрични пуж са конусним омотачем.
Попут нити, црви се деле на типове десно{0}}и леворуки-, који се називају десно-црви и лево{3}}црви, респективно.
Да би се побољшао контакт између зубаца, пужни точак је направљен у облику лука дуж правца ширине зуба, тако да делимично затвара пуж. Ово резултира линијским контактом између пужа и пужног точка током спајања, а не додиром тачке.
02Предности пужних погона
✦ Велики једностепени{0}}однос преноса, обично и=10~100. У индексним механизмима за пренос снаге може достићи преко 1500.
✦ Мрежа је линијски контакт, што јој омогућава да издржи већу снагу.
✦ Компактна структура, глатки пренос и ниска бука.
✦ Када је предњи угао пужа мањи од еквивалентног угла трења између зупчаника, он има својства само{0}}закључавања у обрнутом смеру, што значи да пуж може да покреће пужни точак, али пуж не може да покреће пуж.
03Недостаци пужних погона
✦ Пошто су две осовине управне и линије чворних брзина два зупчаника су управне, релативна брзина клизања је веома велика, што доводи до стварања топлоте и хабања.
✦ Ниска ефикасност, генерално 0,7~0,8; пужни зупчаници са својствима само-закључавања имају још нижу ефикасност, углавном мању од 0,5.
04Формуле за израчунавање пужних зупчаника и пужа
1. Преносни однос=Број зубаца пужног зупчаника ÷ Број пужних навоја
2. Централно растојање=(пречник нагиба пужног зупчаника + пречник нагиба пужа) ÷ 2
3. Спољни пречник пужног зупчаника=(број зуба + 2) × модул
4. Пречник нагиба пужног зупчаника=модул × број зубаца
5. Пречник нагиба пужа=Спољни пречник пужа - 2 × модул
6. Одвод црва=π × модул × број нити
7. Угао хеликса (угао предње стране) тгБ=(модул × број нити) ÷ пречник нагиба пужа
8. Одвод црва=π × модул × број нити
9. Модул=Пречник нагибног круга / број зубаца
Број пужних нити: једно-пуж (само једна спирална линија на пужу, што значи да пуж ротира један обрт, а пуж ротира један зуб); Пуж са дуплим навојем (две спиралне линије на пужу, што значи да пуж ротира један обрт, а пуж ротира два зуба).
Модул се односи на величину спиралне линије на завртњу; што је већи модул, већа је спирална линија на завртњу.
Коефицијент пречника се односи на дебљину завртња.
Модул: Кружни круг зупчаника је основа за пројектовање и прорачун димензија различитих делова зупчаника. Обим дела круга зупчаника=πд=зп, тако да је пречник дела круга
d = z p/π
Пошто је π ирационалан број у горњој формули, незгодно је користити га као референцу за позиционирање кружног дела. Да би се олакшао прорачун, производња и инспекција, однос п/π је вештачки дефинисан као неке једноставне вредности, а овај однос се назива модул, представљен са м.
05Врсте пужних погона
Према облику пужа, пужни преносници се могу поделити на цилиндричне пужне преноснике, тороидне пужне преноснике и конусне пужне преноснике. Међу њима, цилиндрични пужни зупчаници су најраспрострањенији. Обични цилиндрични пужни зупчаници се углавном обрађују на стругу помоћу алата за сечење са равном резном ивицом. У зависности од положаја уградње алата и типа алата који се користи, могу се добити четири типа пужних зупчаника са различитим профилима зубаца у попречном-пресеку окомитом на осу: еволвентни пужни зупчаник (тип ЗИ), архимедов пуж (тип ЗА), нормалан прави{4}Пужни зупчаник и конфигурисани профил в цилиндрични пужни зупчаник (ЗК).
Еволутивни пужни зупчаник (ЗИ тип) – Раван резне ивице је тангентна на основни цилиндар пужног зупчаника, а крајњи зупци су еволвентни, погодни за веће брзине и већу снагу.
Архимедов пужни зупчаник (ЗА тип) – Профил зуба у равни окомитој на осу је архимедова спирала, а профил зуба у равни која пролази кроз осу је права линија. Лако се производи, али има мању прецизност (аксијални равно-профилни пужни зупчаник).
Пужни зупчаник нормалног-профила (ЗН) – Може се брусити модификованим брусним точком, што чини обраду релативно једноставном. Често се користи за више{2}}пужне зупчанике, а ефикасност преноса може да достигне 0,9.
Конусни цилиндрични пужни зупчаник (ЗК) – Ово је не-нелинеарни спирални површински пужни зупчаник. Не може се обрађивати на стругу и може се глодати само на глодалици и брусити на брусилици. Ова врста пужног зупчаника се лако бруси, што резултира већом прецизношћу, а њена примена постаје све распрострањенија.
06Технологија обраде металних пужних зупчаника
1. Одређивање материјала бланка
⑴ Одлична обрадивост, што резултира добром завршном обрадом површине и малим преосталим унутрашњим напрезањем, уз мање хабање резних алата.
⑵ Затезна чврстоћа генерално није мања од 588 МПа.
⑶ Добра својства термичке обраде, добра каљивост, није склона гашењу пукотина, уједначена структура, мала деформација термичке обраде и могућа је постизање високе тврдоће, чиме се осигурава отпорност на хабање и стабилност димензија пужног зупчаника.
⑷ Уједначена тврдоћа материјала и металографска структура у складу са стандардима. Обично коришћени материјали укључују: Т10А, Т12А, 45, 9Мн2В, ЦрМн, итд. Међу њима, 9Мн2В има бољу обрадивост и стабилност, али лошу отврдљивост; његова предност је мала деформација након термичке обраде, погодна за производњу високо{9}}прецизних делова, али је склона пуцању и има лоша својства брушења. Што је већа тврдоћа пужног зупчаника, то је отпорнији-на хабање, али га је теже брусити током производње. 2. Одабир референтних површина за обраду
Референтне површине пужног зупчаника: Структурно, пужни зупчаници долазе у два облика: склопљени пужни зупчаници и интегрални пужни зупчаници. Састављени пужни зупчаници користе унутрашњи отвор као референтну површину за обраду. Према томе, унутрашњи проврт прво треба прецизно да се обради, а затим се спољни пречник и потпорни рукавци обрађују помоћу унутрашњег проврта као референтне површине. Машинска обрада навоја такође користи унутрашњи отвор као референтну површину, тако да захтева трн. Генерално, прецизност унутрашњег отвора пужних зупчаника за прецизно индексирање је веома висока, а неки захтевају брушење да би се осигурала тачност.
Унутрашњи проврт пужних зупчаника за опште{0}}прецизне индексирање треба да има тачност од најмање 1. степена, храпавост површине од најмање 0,12 и избочење на чеоној страни не мање од 0,005 мм. Приликом машинске обраде пужног зупчаника на трну, треба прво проверити радијално отпуштање два крајња рамена да би се уверило да је унутар специфициране толеранције. Ово треба проверити у сваком следећем процесу. Приликом монтаже пужног зупчаника, такође треба проверити радијални одбој на два крајња рамена. Тачност трна мора бити једнака или већа од тачности осовине која се спаја са склопљеним пужним зупчаником.
Интегрални пужни зупчаници користе средишњу рупу као референтну површину за обраду. Захтеви за централну рупу су веома високи; требало би да има конус да би се обезбедила глаткоћа и контактна површина. Централну рупу треба проверити и исправити пре сваког процеса. Потпорни носачи треба да обезбеде коаксијалност са централном рупом и сопствену геометријску тачност. Пре процеса -завршне обраде и завршне обраде, треба проверити радијално и аксијално одступање потпорних рукаваца како би се уверили да су у границама толеранције.
Приликом одабира грубе референтне тачке, главна пажња је како осигурати да свака обрађена површина има довољно простора за обраду, тако да димензије и положаји између необрађене референтне површине и обрађене површине испуњавају захтеве цртежа.
Избор грубог податка треба да испуни следеће услове:
(1) Груби датум треба изабрати са обрађене површине. Ово је да би се осигурала тачност релативног позиционог односа између обрађене површине и необрађене површине. Ако на радном комаду постоји неколико површина које не захтевају машинску обраду, за грубу подлогу треба изабрати површину са највећим захтевом за релативну тачност положаја са обрађеном површином. Ово је да се обезбеди уједначена дебљина зида, симетричан облик и мање операција стезања.
(2) Изаберите важну површину са уједначеним захтевима за обрадбу као груби датум.
(3) За грубу подлогу треба изабрати површину са најмањим додатком обраде. Ово осигурава да површина има довољан додатак за обраду. (4) Што је више могуће, равну, глатку површину са довољно великом површином треба изабрати као грубу подлогу да би се обезбедило тачно позиционирање и поуздано стезање. Површине са вратима, успонима, флешом или ивицама не би требало да се бирају као грубе базе; ако је потребно, потребна је прелиминарна обрада.
(5) Треба избегавати вишекратну употребу грубог датума, јер је већина површина грубог датума груба и неправилна, а поновљена употреба отежава гарантовање тачности положаја између спољних површина.
Према принципу грубог одабира датума, стезањем спољашњег круга и обрадом већине површине у једној операцији стезања може се обезбедити коаксијалност спољашњег круга и унутрашњег отвора, као и окомитост крајњег лица на осу.
Рута процеса обраде металног пужног зупчаника
(1) Не-састављени пужни зупчаник
Припрема материјала-Нормализација-Грубо стругање-(Каљење)-Полузавршно стругање спољашњег пречника, грубо стругање спиралне површине-Вештачко старење-Завршно стругање (завршно брушење) унутрашње рупе{7}} и крајње стране{5} сечење-Полузавршно-Полуфино стругање спиралне површине-Турпијање (обрезивање непотпуних зуба)-Полузавршно брушење спољашњег пречника-Завршно брушење спиралне површине-Ниска{{15}Центар за ниска температура{6} Ла{15} рупа-Завршно брушење спољашњег пречника-Завршно брушење спиралне површине
(2) Угљенични и каљени интегрални пужни зупчаник
Ковање-Жарење-Грапово стругање-Нормализовање-Полузавршно стругање спољашњег пречника и спиралне површине-Турпијање (обрезивање непотпуних зуба)-Поугљичење-Завршно стругање спољног пречника (нема потребе за стругањем карбуризација)-Каљење и каљење-Летовање централног отвора-Токарство навоја за причвршћивање-Глодање жлебова-Полу{13}}Полузавршно брушење спољашњег пречника-Полу{15}}полузавршно брушење површина-Старење на ниским-има-Завршно брушење средњег отвора-Завршно брушење спољашњег прстена и чеоне површине-Завршно брушење спиралне површине
Бланширање: Према прописима, бланко се мора ковати да би се добила добра метално влакнаста структура.
Грубо окретање: Осигурајте коаксијалност и оставите одговарајућу количину за завршну обраду.
Термичка обрада и каљење ХРЦ28-32, полузавршно стругање, сваки део оставља 0,5 мм за завршно стругање, део пужног зупчаника и два краја рељефног жлеба су окренути према потребним спецификацијама, сечење пужним зупчаником, грубо сечење, било да се користи слојевити метод или сви прихватљиви методи, итд.
Измерите додатак на средњем пречнику, а -надокнада полузавршног сечења представља добру основу за завршну обраду. Завршна -завршна обрада је потребна на све три површине, а алат за сечење мора бити оштар са добром храпавостом ивица. Свака површина мора бити обрађена појединачно. Потребно је прецизно окретање свих делова да би се обезбедила концентричност.
Обични цилиндрични пужни зупчаници, када се обрађују на стругу помоћу равне резне ивице, могу се класификовати на архимедове пужне зупчанике (ЗА), еволвентне пужне зупчанике (ЗИ) и пужне зупчанике нормалног-профила (ЗН), у зависности од положаја уградње резног алата. ЗА Архимедови пужни зупчаници: Раван резног алата пролази кроз осу пужног зупчаника, а пужни зупчаник исечен са углом резне ивице од 2 =40 степени има раван профил зуба у аксијалној равни, а профил зуба нормалног пресека је конвексна крива. Крива профила зуба на чеоној страни је архимедова спирала, па отуда и назив Архимедов пужни зупчаник. Овај тип пужног зупчаника се релативно лако обрађује и мери, тако да се широко користи.
Међутим, обрада је тешка када је водећи угао превелик. Тешко је брусити тачан профил зуба брусним точком, тако да су тачност и ефикасност преноса ниске. ЗИ еволвентни пужни зупчаници: Раван резне ивице резног алата тангента је на основни цилиндар пужног зупчаника. Добијени пужни зупчаник има криву конвексног профила у аксијалној равни, а профил зуба на чеоној страни управно на осу је еволвентна крива, па отуда и назив еволвентни пужни зупчаник. Овај тип пужног зупчаника се може брусити, тако да има већу тачност и ефикасност преноса и погодан је за масовну производњу и прецизан пренос велике{4}}снаге и велике брзине{5}}.
ЗН пужни зупчаници нормалног правог-профила: Када је угао нагиба пужног зупчаника велики, да би се добио разуман нагибни угао и угао растерећења за алат за сечење, раван алата за сечење се поставља на нормалну раван завојнице пужног зупчаника током обраде. Добијени пужни зупчаник има раван профил зуба у нормалном делу, па отуда назив пужни зупчаник нормалног равног{2}}профила. Крива профила зуба на чеоној страни управно на осу је продужена еволвентна крива, па се стога назива и продужени еволвентни пужни зупчаник. Овај тип пужног зупчаника има боље перформансе сечења, погодан је за обраду више-пужних зупчаника и може се брусити брусним точком. Често се користи у више{7}}прецизним пужним преносницима у машинама алаткама. Са напретком технологије и захтевима производа, појавила се потреба за даљим повећањем брзине резања, а метода стругања наишла је на уско грло, што је довело до развоја вртложног глодања. Ова метода користи ротирајући алат за сечење за повећање брзине резања (до 400 метара у минути), док радни предмет не треба да се окреће великом брзином.
Постоје две методе за вртење пужног зупчаника: унутрашње и спољашње.
Унутрашње окретање: Обим радног предмета је тангентан на обим резног алата изнутра (пужни зупчаник је унутар главе резача). Тачност може да достигне ДИН7 Ра0,8.
Спољашње окретање: Обим радног предмета је тангентан на обим резног алата споља (пужни зупчаник је изван главе резача). Тачност може да достигне ДИН6 Ра0,4.
