Backlash Rendah: DIN 3967 dan Pengisaran Gear
Ketebalan gigi DIN 3967 ditanda nombor 21-30 dan huruf a-h, dengan gred h memberi backlash paling kecil. Backlash sudut dianggar θ′≈6875.5×jt/d.
Berapakah backlash gear yang dikira “rendah”? Bagaimana toleransi ketebalan gigi DIN 3967 berpadanan dengan proses pengisaran gigi
Jawapan teras: Backlash (backlash, juga dikenali sebagai kelegaan sisi gigi) ialah sudut yang boleh diputar bebas oleh satu gear apabila gear yang satu lagi ditetapkan, pada dasarnya berpunca daripada jumlah penipisan ketebalan gigi dan sisihan jarak pusat. Menurut DIN 3967, toleransi ketebalan gigi ditandakan dengan “nombor+huruf”: nombor 21–30 mengawal lebar jalur toleransi, huruf a–h mengawal magnitud backlash, dengan gred h mempunyai sisihan atas sifar dan backlash paling kecil, hampir sifar backlash. Backlash sudut boleh dianggarkan sebagai θ′≈6875.5×jt/d (jt ialah kelegaan sisi lilitan dalam mm, d ialah diameter bulatan pic dalam mm). Di bahagian pembuatan, menstabilkan toleransi ketebalan gigi bergantung pada pengisaran gigi—ketepatan pengisaran gigi boleh mencapai gred DIN 3, dan secara kelompok stabil pada gred 4~5 piawaian kebangsaan—kemudian digabungkan dengan pemilihan padanan berpasangan atau struktur anti-backlash, backlash mekanisme pengindeksan tepat boleh ditekan sehingga tahap minit arka.
1. Fahami dahulu apa itu backlash#
Backlash ialah lejang kosong yang berlaku apabila pasangan gear dihantar dalam arah bertentangan, dinyatakan dalam sudut atau kelegaan sisi gigi. Sepasang gear yang bersirat tidak mungkin beroperasi pada sifar kelegaan: untuk gear boleh berputar, sisi gigi mesti mempunyai kelegaan untuk menampung filem pelincir, pengembangan haba dan ralat pembuatan. Kelegaan ini ialah backlash. Dalam kejuruteraan, tiga kuantiti biasa digunakan:
| Istilah | Maksud | Unit |
|---|---|---|
| Kelegaan sisi lilitan jt | Kelegaan sisi gigi sepanjang arah lilitan bulatan pic | mm |
| Kelegaan sisi normal jn | Kelegaan sepanjang garis normal permukaan gigi | mm |
| Backlash sudut θ | Sudut yang diputar bebas oleh satu roda apabila roda lain ditetapkan | minit arka (arcmin) |
| Backlash bukan semakin kecil semakin baik. Mekanisme pengindeksan kedudukan memerlukan backlash kecil, tetapi pemacu kuasa perlu mengekalkan backlash normal—permukaan gigi memerlukan filem minyak, kenaikan suhu akan mengubah jarak pusat, jika terlalu kecil ia boleh tersekat. Langkah pertama dalam reka bentuk ialah membezakan aplikasi. |
2. Bagaimana mengira backlash: satu formula, satu set nombor#
Hubungan antara backlash sudut dan kelegaan sisi lilitan sangat mudah: θ′ (arcmin)≈ 6875.5 × jt / d. Beberapa contoh:
| Diameter bulatan pic d (mm) | Kelegaan sisi lilitan jt (mm) | Backlash sudut (arcmin) |
|---|---|---|
| 50 | 0.02 | ≈2.8 |
| 50 | 0.05 | ≈6.9 |
| 100 | 0.05 | ≈3.4 |
| 200 | 0.10 | ≈3.4 |
| Dua peraturan: untuk kelegaan sisi yang sama, semakin besar bulatan pic, semakin kecil backlash sudut; untuk diameter yang sama, apabila kelegaan sisi dikurangkan separuh, backlash sudut juga dikurangkan separuh. Gear tepat berdiameter kecil lebih sensitif terhadap kelegaan sisi, dan keperluan terhadap toleransi ketebalan gigi juga lebih tinggi. |
3. Bagaimana menandakannya pada lukisan: “nombor+huruf” DIN 3967#
DIN 3967 ialah piawaian Jerman untuk sistem padanan gear (backlash), digunakan untuk menetapkan toleransi ketebalan gigi. Bentuk penandaan ialah “nombor+huruf”, nombor di hadapan, huruf di belakang, contohnya 25c:
- Nombor 21–30: gred lebar jalur toleransi ketebalan gigi, semakin besar nombor semakin lebar jalur toleransi, semakin besar turun naik ketebalan gigi;
- Huruf a–h: kedudukan jalur toleransi ketebalan gigi (magnitud backlash), gred a mempunyai magnitud backlash terbesar, gred h mempunyai sisihan atas sifar, backlash paling kecil, hampir sifar backlash. Pemilihan gred bergantung pada aplikasi: pemacu kuasa am menggunakan gred c/d untuk mengekalkan backlash normal; pengindeksan tepat dan pemacu servo boleh menghampiri gred h, tetapi pada masa yang sama perlu menilai kenaikan suhu dan pelinciran—reka bentuk sifar backlash jika tidak mengambil kira pengembangan haba, selepas beroperasi seketika mungkin tersekat.
4. Bahagian pembuatan: apa yang mengawal backlash#
Ketebalan gigi ialah sumber langsung backlash, jadi mengawal backlash terlebih dahulu ialah mengawal toleransi ketebalan gigi. Kaedah pemesinan menentukan sejauh mana ia boleh dikawal:
| Proses | Tahap ketepatan | Kesan terhadap konsistensi ketebalan gigi |
|---|---|---|
| Hobbing/Shaving | Gred DIN 7~8 | Turun naik ketebalan gigi agak besar, sesuai untuk pemacu yang tidak sensitif terhadap backlash |
| Pengisaran gigi (kelompok) | Gred 4~5 piawaian kebangsaan | Toleransi ketebalan gigi dikecilkan, konsistensi kelompok baik |
| Pengisaran gigi (sekeping optimum) | Boleh mencapai gred DIN 3 | Profil dan arah gigi dibetulkan serentak, sesuai untuk padanan tepat |
| Rawatan haba ialah satu lagi pemboleh ubah. Selepas pengkarbonan dan pengerasan, gear akan mengalami ubah bentuk; jumlah ubah bentuk dipengaruhi oleh bahan, modul dan struktur. Amalan biasa ialah meninggalkan elaun pengisaran, membetulkannya melalui pengisaran gigi, dan akhirnya menggunakan pusat pengukuran gear untuk mengukur ketebalan gigi dan normal sepunya secara sebenar, kemudian gear berpasangan dikelaskan mengikut nilai ukuran sebenar untuk pemilihan padanan. Sebelum keluar kilang, penguji penglibatan gear digunakan untuk mengukur backlash sebenar, dan laporan pemeriksaan disertakan bersama penghantaran. |
5. Bahagian struktur: empat kaedah penghapusan backlash#
Ketepatan pembuatan tidak dapat menyelesaikan semua masalah, mekanisme tepat sering menambah satu lapisan pada struktur:
| Kaedah penghapusan backlash | Prinsip | Kegunaan | Perkara perhatian |
|---|---|---|---|
| Gear dua keping (pramuat spring) | Dua keping gear disesar dan dipramuat untuk menghapuskan backlash satu arah | Instrumen beban ringan, pemacu servo | Hanya boleh menghapuskan satu arah, komponen pramuat akan haus di bawah beban berat |
| Gear ketebalan gigi berubah (kon) | Ketebalan gigi berubah secara beransur sepanjang paksi, pelarasan paksi menghapuskan backlash | Mekanisme pengindeksan, mesin perkakas | Memerlukan ruang pelarasan paksi |
| Sesendal sipi laraskan jarak pusat | Mengurangkan jarak pusat terus mengurangkan kelegaan sisi | Perumahan dengan jarak pusat boleh laras | Terhad oleh jarak pusat minimum |
| Worm dwi-lead | Kedua-dua sisi worm mempunyai pic berbeza, gerakan paksi melaraskan kelegaan | Meja pengindeksan worm gear, meja putar | Pelarasan kelegaan mudah, worm perlu boleh bergerak secara paksi |
6. Perkara penting pemilihan: enam langkah#
- Tentukan keadaan operasi: kekerapan putaran hadapan-belakang, julat kenaikan suhu, sifat beban, mula-mula bezakan sama ada pemacu kedudukan atau pemacu kuasa;
- Tanda toleransi ketebalan gigi mengikut DIN 3967: pilih lebar jalur toleransi (nombor) dan kumpulan backlash (huruf);
- Nilai risiko sifar backlash: gred h perlu mengira pengembangan haba dan filem minyak, tidak boleh melihat keadaan statik sahaja;
- Tentukan laluan pembuatan: jika keperluan backlash ketat, gunakan pengisaran gigi; untuk pemacu am, hobbing/shaving campur pemilihan padanan sudah memadai;
- Persetujui item pemeriksaan: ukuran sebenar ketebalan gigi/normal sepunya, pemeriksaan backlash dengan penguji penglibatan gear, laporan disertakan bersama penghantaran;
- Pengukuhan struktur: tambah mekanisme penghapusan backlash apabila perlu, digunakan bersama ketepatan pembuatan.
7. Apa yang boleh dilakukan oleh Geyon Transmission#
Geyon Transmission membuat gear silinder gigi lurus dan gigi heliks (modul M0.5–M12, diameter luar Φ600 mm atau kurang), ketepatan pengisaran gigi boleh mencapai gred DIN 3, secara kelompok stabil pada gred 4~5 piawaian kebangsaan; gear serong mengikut GB/T 11365 gred 5~6 (M1–M12, ≤Φ500 mm); worm gear dan worm dibuat dengan profil gigi Z1~Z6, worm gear gangsa dipadankan dengan worm keluli. Bahan 20CrMnTi pengkarbonan dan pengerasan (HRC 58~62), 42CrMo pengerasan dan pembajaan, 38CrMoAl nitridasi semuanya dikerjakan. Pemeriksaan dilengkapi dengan pusat pengukuran gear, mesin pengukur koordinat, penguji kekerasan dan penguji penglibatan gear; ketebalan gigi, normal sepunya dan backlash sebenar semuanya boleh diukur dan dikeluarkan laporannya.
- Gear silinder gigi lurus tersuai
- Gear silinder gigi heliks tersuai
- Gear serong
- Worm gear dan worm
- Gambaran keseluruhan keupayaan pemesinan gear
Hantar lukisan dan keadaan operasi——kuasa, kelajuan putaran, kekerapan putaran hadapan dan songsang, suhu operasi——selepas pasukan kejuruteraan menyemak mengikut KISSsoft, mereka akan memberikan toleransi ketebalan gigi, kumpulan backlash dan pelan proses. Hubungi Geyon Transmission atau lawati Laman web rasmi Bahasa Cina Geyon Transmission untuk mengemukakan keperluan.