Waarom kettingaandrijvingen 17 tanden nodig hebben: akkoordactie uitgelegd

Tandwielen op voorraad en aangepaste tandtellingen

Doelzoekwoord:kettingaandrijving akkoordactie

Secundair:minimale tandwieltanden, selectie van het aantal tandwieltanden, veelhoekige effectketen

Metabeschrijving:De akkoordactie veroorzaakt een snelheidsvariatie van 6% op een tandwiel met 9 tanden en 1,7% op een tandwiel met 17 tanden. De wiskunde achter de 17-tandenregel, plus het maximale aantal aangedreven tanden en waarom deze bestaat.

De ketting wikkelt zich niet in een cirkel rond een tandwiel. Het wikkelt zich in een veelhoek.

Dat ene geometrische feit veroorzaakt snelheidsvariatie, trillingen, geluid en versnelde slijtage, en het is de reden dat elke kettingaandrijfgeleider zegt dat de aandrijving minimaal 17 tanden moet gebruiken. Als u het mechanisme begrijpt, kunt u op intelligente wijze beslissen wanneer u de regel overtreedt.

Wat akkoordactie is

Elke kettingschakel is een stijf recht segment. Wanneer de ketting op een tandwiel aangrijpt, vormen de schakels een veelhoek die in de steekcirkel is ingeschreven, en niet een vloeiende boog.

Terwijl het tandwiel draait, verandert de effectieve straal waarbij de ketting het tandwiel verlaat voortdurend. Dit is maximaal wanneer een rol bovenaan het tandwiel zit, en minimaal een halve tand later wanneer de ketting een koorde tussen twee rollen overspant.

Omdat de lineaire snelheid hoeksnelheid maal straal is, geeft een variërende straal bij constant toerental een variërende kettingsnelheid. Elke tandaangrijping, voor altijd.

De standaardformulering:

Zelfs als de tandwielen met constante snelheid draaien, is de kettingsnelheid niet stabiel, omdat de effectieve tandwielradius bij elke tandaangrijping verandert. De akkoordactie wordt bepaald door het aantal tanden:

>

Verhouding van snelheidsverandering=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 graden /N)

Uitgebreid luidt dezelfde relatie:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 graden /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 graden /N)

Een opmerking over formules: een variant, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100%, normaliseert eerder tegen minimale dan tegen maximale snelheid. De twee lopen enigszins uiteen bij een laag aantal tanden. Wij gebruiken overal het eerste formulier.

De cijfers

Gepubliceerde gegevenspunten uit de bovenstaande bronnen:

Figuur 1. Variatie van de kettingsnelheid ten opzichte van het aantal tandwieltanden.

Door de formule over het hele bereik te evalueren, ontstaat de vorm van de curve.(Deze tussenliggende rijen zijn onze eigen rekenkunde op basis van de gepubliceerde formule en niet gekopieerd uit een fabrikanttabel - de eindpunten komen overeen met de hierboven gepubliceerde waarden.)

De curve daalt steil en vlakt vervolgens af. Door van 9 naar 17 tanden te gaan, wordt de variatie met een factor 3,5 verminderd. Als u van 17 naar 30 tanden gaat, krijgt u nog eens een factor van 3 - reëel, maar met afnemende opbrengsten ten opzichte van de kosten van een veel groter tandwiel.

Zeventien tanden is waar de curve draait. Daaronder betaal je zwaar; daarboven betaal je steeds meer tandwiel voor steeds minder voordeel.

Wat 6% snelheidsvariatie eigenlijk doet

Op een tandwiel met 9 tanden versnelt en vertraagt ​​de ketting met 6% van de gemiddelde snelheid, meerdere keren per omwenteling. Er volgen drie gevolgen.

Traagheidsbelasting.Het versnellen van de kettingmassa voegt spanning toe die verder reikt dan de overgebrachte belasting. De kracht schaalt met het kwadraat van de snelheid, dus een snelle rit met een laag aantal tanden wordt tweemaal bestraft.

Trillingen en lawaai.Bij 9 tanden is het resultaat aanzienlijke trillingen. Onder de 17 tanden is de variatie groter dan ongeveer 3%, wat over het algemeen wordt omschreven als hinderlijke trillingen en lawaai.

Slijtage van de articulatie.Minder tanden betekent dat elke schakel over een grotere hoek draait wanneer deze het tandwiel binnenkomt en verlaat. Omdat er maar heel weinig tanden zijn, ondergaat elke schakel een grotere hoekverdraaiing per aangrijpingscyclus, wat de slijtage van de pen{1}}bussen versnelt.

Die derde is de stille moordenaar. Slijtage van pen-bussen zorgt ervoor dat de ketting langer wordt, en verlenging van de ketting zorgt uiteindelijk voor een einde aan de levensduur ervan.

Minimum aantal tanden: wat de bronnen zeggen

De meest bruikbare versie schaalt het minimum af op rijsnelheid:

Figuur 2. Aanbevelingen voor het minimale aantal tanden per aandrijfsnelheidsklasse.

- Langzame snelheidssmering (druppelsmering) -12 tanden

- Middelhoge snelheid (smering in oliebad) -17 tanden

- Hogesnelheidsaandrijving (pompsmering) -25 tanden

Dit is het antwoord op "kan ik minder dan 17 tanden gebruiken?" Ja - op lage snelheid. De traagheidsstraf van akkoordactie schaalt met de snelheid, dus een langzame drive tolereert variatie die een snelle drive zou vernietigen. Een tandwiel met 12 tanden op een langzame transportband is een redelijke technische keuze. Hetzelfde tandwiel bij 1.000 tpm niet.

Gebruik een oneven aantal tanden

ISO 606 en de algemene aandrijfpraktijk adviseren beide een oneven tandtelling bij de bestuurder.

De meeste aandrijvingen gebruiken een even aantal steken in de ketting. Door dat te combineren met een oneven aantal aandrijftanden, wordt de slijtage gelijkmatig verdeeld over zowel de ketting als de tandwieltanden.

Kettinglengtes zijn bijna altijd even (een oneven lengte heeft een offset-schakel nodig, die zwakker is). Bij een gelijkmatige ketting en een gelijkmatig tandwiel komen dezelfde kettingschakels herhaaldelijk in contact met dezelfde tandwieltanden, waardoor er concentraat ontstaat. Een oneven aantal tanden verbreekt de herhalingscyclus, zodat de slijtage zich over beide componenten verspreidt.

Het kost niets. Kies 17, 19, 21, 23, 25 in plaats van 18, 20, 22.

Maximaal aantal aangedreven tanden - en waarom dit bestaat

De gepubliceerde doppen verschillen enigszins:

114maximaal op elk aangedreven tandwiel

minder dan 120

niet meer dan 120

De redenering is bij alle drie dezelfde en het gaat om een ​​versleten ketting, niet om een ​​nieuwe ketting:

Bij een bepaalde verlenging van de ketting als gevolg van slijtage neemt de werksteekdiameter van de ketting op het tandwiel toe ten opzichte van de nominale steekdiameter - de ketting neemt een hogere positie in op de tandwieltand. Toegestane veilige kettingslijtage wordt over het algemeen genomen als een rek van ongeveer 2% over de nominale lengte."

Naarmate de ketting slijt, groeit de toonhoogte. Een langere steek kan niet bij de oorspronkelijke straal in de tandzakken zitten, dus de ketting rijdt steeds hoger langs de tanden. Op een klein tandwiel is dit acceptabel. Bij een zeer grote is de opgebouwde fout rond de wikkeling voldoende om de ketting er volledig uit te laten klimmen.

Gekwantificeerd: een 2% verlengde ketting op een tandwiel met 120 tanden is al 1,2 stappen verschoven ten opzichte van de omtrek van het tandwiel.

Eén formule verenigt de verschillende gepubliceerde limieten:

Een eenvoudige formule om te bepalen hoeveel kettingverlenging een tandwiel kan opvangen is200/N, uitgedrukt als percentage, waarbij N het aantal tanden op het grootste tandwiel is."

Controleer het: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Beide landen in de buurt van het toegestane slijtagecijfer van 2%. De "dop" is eenvoudigweg het aantal tanden dat nog steeds de verlenging tolereert die u van plan bent toe te staan ​​vóór vervanging.

Dit betekent ook dat u de limiet zelf kunt instellen. Als je de ketting vervangt bij 1% verlenging, geeft 200/N=1 N=200 tanden. Als je naar 2% gaat, blijf dan op 100.

Nog twee regels die de moeite waard zijn om te weten

Som van tanden Groter dan of gelijk aan 50.Een goede gewoonte is om de som van de tanden op 50 of hoger te houden, waarbij beide tandwielen op dezelfde ketting lopen - bij een 1:1-aandrijving, dat betekent elk 25 tanden. Een 1:1-aandrijving met twee tandwielen van 17 tanden voldoet aan het minimum van elk, maar komt neer op 34, dus beide uiteinden ondergaan tegelijkertijd een akkoordactie.

Maximale verhouding 7:1 per fase.De maximaal aanbevolen verhouding voor een enkele reductie is 7:1; daarboven heeft een dubbele reductie de voorkeur. Bij schokbelasting wordt het cijfer kleiner tot ongeveer 5:1.

De middenafstand heeft een wisselwerking met de akkoordactie.Uit het transportkettingmateriaal van CEMA: "Als de hartafstand van de as een gemeenschappelijk veelvoud is van de kettingsteek, is de koordeactie klein. Maar als de hartafstand van de as een veelvoud is van de kettingsteek +0.5 steek, neemt de akkoordactie toe." Door de middenafstand op een geheel aantal toonhoogtes in te stellen, wordt de akkoordvariatie van de twee tandwielen gedeeltelijk geannuleerd; een halve-pitch-offset zorgt ervoor dat ze toevoegen.

Selectievolgorde

Verhouding- blijf binnen 7:1 per fase (5:1 met schok)

Tanden van de bestuurder- 17 minimum voor algemene schijven; 12 acceptabel bij lage snelheid met druppelsmering; 25 voor hoge snelheid met pompsmering

Vreemde tellingvoor de bestuurder

Gedreven tanden- controleer 200/N voor uw verlengingsvervangingsdrempel

Som van tanden Groter dan of gelijk aan 50

Centrum afstandop een heel aantal plaatsen

Veelgestelde vragen

Kan ik een tandwiel met 15 tanden gebruiken?

Bij lage snelheid wordt - 15 algemeen aanvaard en is 13 werkbaar in beperkte ontwerpen. De snelheidsvariatie bij 15 tanden is 2,19%, tegenover 1,70% bij 17. Beoordeel dit aan de hand van uw snelheid en smeermethode.

Heeft de akkoordactie ook invloed op het grote tandwiel?

Ja, maar veel minder - variatie neemt af met het aantal tanden, dus een tandwiel met 60 tanden draagt ​​vrijwel niets bij. Het kleine tandwiel domineert.

Waarom is het aangedreven tandwiel überhaupt afgedekt?

Versleten ketting ligt hoger op de tanden. Voorbij een bepaald aantal tanden zorgt de verzamelde drift ervoor dat de ketting eraf klimt. Gebruik 200/N om uw eigen limiet in te stellen op basis van uw vervangingsbeleid.

Hebben tandriemen een koordewerking?

Ja, maar veel kleiner. Uit gepubliceerde cijfers blijkt dat dit over het algemeen onder de 0,6% ligt, maar in combinatie met doorbuiging van de katrol en spoedfouten kan het oplopen tot 2 à 3%.

Geeft een groter tandwiel altijd een langere levensduur van de ketting?

Tot aan de verlengingslimiet, over het algemeen ja - lagere koordeactie, lagere articulatiehoek, lagere tandbelasting. De handel is kosten, gewicht en ruimte.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology vervaardigt tandwielen volgens ANSI- en ISO-normen op voorraad en op maat gemaakte tandaantallen, met geharde tanden waar de toepassing deze nodig heeft. Stuur ons uw verhouding, snelheid en hartafstand en wij gaan samen met u aan de tandtelling werken.