Chọn loại bánh răng: Bốn tiêu chí kỹ thuật

Lựa chọn bắt đầu từ nhiệm vụ, không phải từ dạng răng

Việc chọn một họ truyền động về cơ bản là một bài toán tương thích. Các yêu cầu của ứng dụng thu hẹp phạm vi, và phạm vi đó sau đó quyết định cách chi tiết sẽ được sản xuất. Tại PinyiGear, chúng tôi làm việc qua bốn bộ lọc theo thứ tự: cách các trục được bố trí và chúng quay nhanh như thế nào; loại tải trọng được mang; tỷ số giảm mà một cấp phải đạt được; và các mục tiêu về âm thanh và độ chính xác cho phép.

Câu trả lời cô đọng được đưa ra trước tiên dưới đây; lý luận chi tiết và các bảng hỗ trợ theo sau.

Tóm tắt: tốc độ quay, đặc tính mô-men xoắn, tỷ số giảm, mức âm thanh và không gian lắp đặt dẫn dắt quyết định. Đối với các trục song song chạy nhanh và êm, răng nghiêng là câu trả lời tiêu chuẩn. Đường truyền công suất vuông góc chỉ đến các bộ bánh răng côn xoắn. Khi cần giảm lớn và ngăn chặn quay ngược, truyền động trục vít phù hợp. Các công việc tải trọng vừa phải, do chi phí chi phối thường được phục vụ bởi răng trụ thẳng.

Bộ lọc 1 — Hình học trục và tốc độ quay

Bộ lọc 2 — Cách tải đến

Cách mô-men xoắn được truyền đi cũng quyết định như độ lớn của nó. Một chuỗi truyền động ổn định, đồng đều — động cơ qua hộp số đến băng tải — thưởng cho răng trụ thẳng hoặc nghiêng, vì hiệu suất truyền động là mối quan tâm chính. Khi tải trọng xung kích là một phần của hoạt động bình thường, như trong thiết bị nghiền hoặc khai thác, thiết kế bánh răng nghiêng hoặc côn xoắn phù hợp hơn: tỷ số tiếp xúc lớn hơn của chúng phân phối xung lực trên số lượng răng ăn khớp lớn hơn. Nhiệm vụ chậm, rất nặng — cần cẩu, máy cán — đòi hỏi răng trụ thẳng hoặc xương cá với mô-đun lớn. Nếu hệ thống yêu cầu bảo vệ chống lại các đỉnh mô-men xoắn, bánh răng từ tính chỉ trượt và không có hư hỏng răng nào xảy ra.

Bộ lọc 3 — Tỷ số giảm đạt được trong một cấp

• 1:1 đến 6:1 — răng trụ thẳng hoặc nghiêng
• 1:1 đến 5:1 — răng côn
• 7.5:1 đến 80:1 — bộ trục vít
• Giảm lớn trong không gian chật — bố trí hành tinh (sản xuất theo đơn đặt hàng)

Bộ lọc 4 — Âm học và cấp chính xác

Các mục tiêu mức âm thanh ánh xạ trực tiếp vào hình học răng và hoạt động hoàn thiện được chọn. Khi chạy êm là quan trọng (dưới 75 dB, như trong dây chuyền chế biến thực phẩm), thông số kỹ thuật là răng nghiêng, mài chính xác, giữ DIN 4-5 đến 4. Dải 75 đến 85 dB được đáp ứng bởi răng trụ thẳng hoặc nghiêng được mài. Nếu không có ràng buộc âm thanh cụ thể, răng trụ thẳng phay lăn ở cấp GB 7 đến 8 là đủ.

So sánh song song các họ bánh răng

Cây quyết định lựa chọn

Đầu vào: tốc độ, tải, tỷ số, không gian, mục tiêu âm thanh
 │
 ├─ Trục song song?
 │ ├─ Nhanh / êm → nghiêng
 │ └─ Tốc độ trung bình / do chi phí → trụ thẳng
 │
 ├─ Trục giao nhau ở 90°?
 │ ├─ Nhanh / tải nặng → côn xoắn
 │ └─ Chậm → côn thẳng
 │
 ├─ Trục chéo, giảm lớn? → trục vít
 │
 └─ Trường hợp đặc biệt (giới hạn mô-men / không tiếp xúc)? → từ tính

Thông số sản xuất đã được xác minh tại PinyiGear

Các họ sản phẩm hỗ trợ quá trình lựa chọn

1. Bánh răng trụ (thẳng và nghiêng) — hàng loạt GB 4~5, mài tốt như DIN 4-5
2. Bánh răng côn — thẳng và xoắn, M1 đến M10, GB 4~5
3. Bánh vít và trục vít — M1 đến M12, biên dạng ZA / ZN / ZI / ZK
4. Bánh răng sản xuất theo đơn đặt hàng — không tiêu chuẩn, cụm đôi và ba, trục bánh răng, vành trong
5. Chi tiết trục — cấu hình bậc, then hoa và rỗng
6. Đĩa xích và xích — tiêu chuẩn ANSI, DIN và ISO
7. Puly đai răng — dạng răng hình thang hoặc đường cong HTD, XL và STD
8. Khớp nối — loại hàm, đĩa, vạn năng, bánh răng và cứng
9. Truyền động từ tính — khớp nối và bánh răng cung cấp bảo vệ quá tải mô-men xoắn

Câu hỏi thường gặp về lựa chọn

Q1: Giữa trụ thẳng và nghiêng, loại nào mang lại hiệu suất tốt hơn? Răng trụ thẳng đạt 98~99%, cao hơn răng nghiêng ở 96~98%, vì không có tổn thất lực đẩy dọc trục. Tuy nhiên, chạy nghiêng êm hơn và ít ồn hơn. Quy tắc ngón tay cái: chọn trụ thẳng khi hiệu suất chiếm ưu thế, chọn nghiêng khi độ êm chiếm ưu thế.

Q2: Trong điều kiện nào truyền động trục vít chống quay ngược? Với trục vít một mối có góc nâng gần 5°, bánh vít không thể quay trục vít — cặp này khóa. Ren hai mối ở khoảng 10° có thể khóa hoặc không tùy thuộc vào ma sát; ba mối trở lên sẽ không khóa. Thận trọng: trục vít tự khóa không bao giờ được coi là thay thế cho phanh dịch vụ.

Q3: Cấp chính xác nên được chọn như thế nào? Sử dụng vận tốc đường chia làm chỉ dẫn: cấp 12 dưới 0.5 m/s; cấp 8 dưới 3 m/s; cấp 6 dưới 10 m/s; cấp 5 dưới 20 m/s; cấp 3~4 trên 20 m/s. PinyiGear xác nhận cấp chính xác hàng loạt và cấp chính xác mài theo ghi chú trên bản vẽ của khách hàng.

Q4: Với khoảng cách tâm cố định, nên thêm răng hay tăng mô-đun? Thêm răng trong khi giảm mô-đun làm tăng tỷ số tiếp xúc, mang lại chạy êm hơn và ít ồn hơn — miễn là độ bền uốn tại chân răng vẫn đủ.

Q5: Điều gì cho phép bánh răng côn nhỏ chạy với ít răng hơn bánh răng trụ nhỏ? Một bánh răng trụ nhỏ có góc áp lực 20° thường cần 18 răng, trong khi bánh răng côn nhỏ có thể thấp đến 12~14. Lý do là tải trọng răng nặng nhất xảy ra về phía đầu lớn của hình nón, nơi mặt cắt ngang dày nhất.

Q6: Những tương đương vật liệu nào nên được ghi trên tài liệu xuất khẩu?

• 42CrMo (Trung Quốc) tương ứng với AISI 4140 / DIN 1.7225
• 40Cr (Trung Quốc) tương ứng với AISI 5140 / DIN 1.7035
• 45# (Trung Quốc) tương ứng với AISI 1045 / DIN 1.0503 Đối với công việc xuất khẩu, trích dẫn ký hiệu Trung Quốc cùng với đối tác quốc tế của nó để cả hai bên đọc cùng một thông số kỹ thuật.

Q7: Có cách nhanh chóng để định cỡ mô-đun không? Một xấp xỉ đầu tiên: m ≈ (P/n)^(1/3), được điều chỉnh bởi hệ số hiệu chỉnh, trong đó P là công suất tính bằng kW và n là tốc độ tính bằng vòng/phút. Đây chỉ là điểm khởi đầu — xác nhận kết quả bằng KISSsoft hoặc kiểm tra độ bền AGMA/DIN.

PinyiGear hỗ trợ lựa chọn của bạn như thế nào

Công việc thiết kế sử dụng CAD 2D/3D cộng với xác minh độ bền KISSsoft.

Liên hệ với các thông số nhiệm vụ của bạn — công suất, tốc độ, tỷ số, khoảng cách tâm, không gian có sẵn và môi trường hoạt động — và nhóm kỹ thuật sẽ đánh giá ứng dụng và trở lại với đề xuất lựa chọn cộng với giá cả.

Dongguan Pinyi Electromechanical Technology Co., Ltd. — chế tạo bánh răng chính xác và xuất khẩu linh kiện truyền động công suất

• sales@dgpinyi.com | dgpinyi.com*

Phụ lục: Dữ liệu tham khảo cho kỹ thuật truyền động bánh răng

So sánh kỹ thuật giữa bốn họ bánh răng

Phương pháp sản xuất chi tiết

Phay lăn

Bào răng

Phay

Mài

Trình tự xử lý nhiệt

Ủ/Thường hóa → Tiện thô → Phay lăn/Bào răng → Thấm cacbon & Tôi → Mài → Mài khôn → Làm sạch → Kiểm tra hạt từ → Đóng gói

Phù hợp với điều kiện phục vụ

Chọn hệ số ứng dụng Kₐ

Kiểm tra ứng suất tiếp xúc Hertz đơn giản hóa

$$\sigma_H = Z_E \cdot Z_H \cdot Z_\varepsilon \cdot \sqrt{\frac{F_t}{bd_1} \cdot \frac{u+1}{u} \cdot K_A K_V K_{H\beta}} \leq [\sigma_H]$$

PinyiGear thực hiện xác minh độ bền theo ISO 6336 / DIN 3990 khi có yêu cầu trong bản vẽ.

Đề xuất vật liệu theo ứng dụng

Phạm vi quy trình của PinyiGear

Ghi chú kết thúc

Một bài tập lựa chọn hợp lý cân nhắc bốn biến số cùng nhau: hiệu suất, độ chính xác, chi phí và độ bền. PinyiGear cung cấp dịch vụ một nguồn trải dài từ tư vấn lựa chọn, tính toán độ bền và sản xuất chính xác, để mỗi khách hàng đạt được cấu hình truyền động phù hợp nhất với máy của họ.

PinyiGear · bánh răng chính xác và hệ thống truyền động · thư viện tham khảo kỹ thuật