תהליך ייצור של גלגלי שיניים

לאחרונה הכנו כמות שלהילוכים לא סטנדרטיים, המשמש בעיקר בתחום מכונות אוטומציה, אז האם אתם יודעים מהם שלבי ייצור ההילוכים שלנו? תנו לי לספר לכם

תהליך הייצור של גלגלי שיניים כולל בדרך כלל את השלבים הבאים:

1. תכנון עיצובי:

• קביעת פרמטרים: בהתאם לדרישות הספציפיות של גלגל השיניים וסביבת העבודה, יש לקבוע את יחס ההעברה של גלגל השיניים, מספר השיניים, מודול ההילוכים, קוטר מעגל האינדקס, רוחב השן ופרמטרים נוספים. חישוב פרמטרים אלה צריך להתבסס על עקרון ההילוכים המכניים ונוסחאות תכנון קשורות, כגון קביעת יחס ההעברה דרך שרשרת העברת התנועה, חישוב הכוח ההיקפי על שיני גלגל השיניים בהתאם למומנט על הפיניון, ולאחר מכן חישוב מודול ההילוכים וקוטר מעגל האינדקס לפי חוזק עייפות הכיפוף של שיני גלגל השיניים וחוזק עייפות המגע של פני השן.

• בחירת חומר: בחירת חומר גלגל השיניים היא קריטית לביצועים ולאורך החיים של גלגל השיניים. חומרי גלגל השיניים הנפוצים הם פלדת פחמן בינונית (כגון פלדת 45), פלדת סגסוגת פחמן נמוכה ובינונית (כגון 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi וכו'), עבור גלגלי שיניים חשובים עם דרישות גבוהות יותר, ניתן לבחור פלדת ניטריד 38CrMoAlA, וניתן גם לייצר גלגלי שיניים ללא תמסורת כוח מברזל יצוק, דיקט או ניילון וחומרים אחרים.

2. הכנת ריק:

• חישול: כאשר גלגלי שיניים דורשים חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני פגיעות, בדרך כלל משתמשים בחריצים לחישול. חישול יכול לשפר את הארגון הפנימי של חומר המתכת, להפוך אותו צפוף יותר ולשפר את התכונות המכניות של גלגל השיניים. יש לטפל בחריצים לאחר החישול בנורמליזציה איזותרמית כדי לבטל את המאמץ השיורי הנגרם מהחישול והעיבוד הגס, לשפר את יכולת העיבוד של החומר ולשפר את התכונות המכניות המקיפות.

• יציקה: עבור גלגלי שיניים גדולים בקוטר גדול מ-400-600 מ"מ, בדרך כלל יצוקים גלגלי שיניים. יציקה יכולה לייצר גלגלי שיניים בעלי צורות מורכבות, אך הארגון הפנימי של גלגל השיניים היצוק עלול להכיל פגמים כגון נקבוביות ופגמים, הדורשים טיפול בחום ועיבוד מכני לאחר מכן כדי לשפר את ביצועיו.

• שיטות אחרות: עבור גלגלי שיניים קטנים וצורות מורכבות, ניתן להשתמש בתהליכים חדשים כגון יציקה מדויקת, יציקה בלחץ, חישול מדויק, מטלורגיה באבקה, גלגול חם וחול קר כדי לייצר בילט שיניים עם שיני גלגל שיניים כדי לשפר את תפוקת העבודה ולחסוך בחומרי גלם.

3. עיבוד מכני:

• עיבוד שן ריקה:

• עיבוד גס: חריטה גסה, כרסום גס ועיבודים אחרים של ריק השן כדי להסיר את רוב השוליים, תוך השארת שולי עיבוד של 0.5-1 מ"מ לגימור נוסף. בעת עיבוד גס, יש לוודא שדיוק המימדים וחספוס פני השטח של ריק השן עומדים בדרישות התכנון.

• חצי-גימור: חריטה חצי-גימור, כרסום חצי-גימור ועיבודים אחרים, לשיפור נוסף של דיוק המימדים ואיכות פני השטח של ריק השן, כהכנה לעיבוד צורת השן. במהלך חצי-גימור, יש לשים לב לשליטה על אחידות מרווח העיבוד כדי למנוע מרווח יתר או קטן מדי.

• גימור: חריטה עדינה, כרסום עדין, השחזה ועיבודים אחרים של ריק השן על מנת להבטיח שדיוק המימדים, דיוק הצורה וחספוס פני השטח של ריק השן יעמדו בדרישות התכנון. בעת הגימור, יש לבחור את טכנולוגיית העיבוד והכלים המתאימים כדי לשפר את יעילות העיבוד ואיכות העיבוד.

• עיבוד צורת השן:

• שיני כרסום: השימוש בשיני כרסום עם מודול דיסק או בשיני כרסום עם אצבעות שייך לתהליך העיצוב. צורת חתך שן החותך תואמת את צורת שיני ההילוכים, ושיני הכרסום יכולות לעבד גלגלי שיניים בצורות שונות, אך יעילות העיבוד ודיוק העיבוד נמוכים, מה שמתאים לייצור או תיקון של חתיכה קטנה ביחידה אחת.

• חיתוך: זהו תהליך ייצור, ועקרון העבודה שלו שווה ערך לשילוב של זוג גלגלי שיניים סליליים. אב טיפוס של חיתוך גלגל שיניים הוא גלגל שיניים ספירלי עם זווית ספירלית גדולה, מכיוון שמספר השיניים קטן מאוד (בדרך כלל מספר השיניים), השיניים ארוכות מאוד, וסביב הציר נוצרת תולעת עם זווית ספירלית קטנה, ולאחר מכן דרך החריץ והשיניים, היא הופכת לגלגל שיניים עם קצה חיתוך וזווית אחורית. חיתוך גלגל שיניים מתאים לכל סוגי הייצור ההמוני, עיבוד גלגלי שיניים גליליים חיצוניים באיכות בינונית וגלישי תולעת.

• מעצב גלגלי שיניים: זהו גם סוג של שיטת פיתוח עיבוד. כאשר משתמשים בעיצוב גלגלי שיניים, חותך מעצב גלגלי השיניים וחומר העבודה שקולים לשילוב של זוג גלגלי שיניים גליליים. התנועה ההדדית של מעצב גלגלי השיניים היא התנועה העיקרית של מעצב גלגלי השיניים, והתנועה המעגלית הנעשית על ידי מעצב גלגלי השיניים וחומר העבודה בהתאם לפרופורציה מסוימת היא תנועת ההזנה של מעצב גלגלי השיניים. מעצב גלגלי השיניים מתאים לכל סוגי הייצור ההמוני, עיבוד גלגלי שיניים גליליים פנימיים וחיצוניים באיכות בינונית, גלגלי שיניים מרובי מצמדים ומעמדים קטנים.

גילוח: גילוח הוא שיטת גימור נפוצה עבור משטחי שיניים לא מוקשים בייצור המוני. עקרון העבודה הוא להשתמש בחותך הגילוח ובגלגל השיניים המעובד לתנועה חופשית של רשת, בעזרת החלקה יחסית בין השניים, כדי לגלח שבבים דקים מאוד מפני השטח של השן כדי לשפר את דיוק פני השטח של השן. שיני הגילוח יכולות גם ליצור שיני תוף כדי לשפר את מיקום אזור המגע של פני השטח של השן.

השחזה של גלגלי שיניים: זוהי שיטה לגימור פרופילי שיניים, במיוחד עבור גלגלי שיניים מוקשים, ולעתים קרובות שיטת הגימור היחידה. השחזה של גלגלי שיניים יכולה להיות השחזה באמצעות גלגל השחזה תולעתי, אך גם באמצעות גלגל השחזה חרוטי או גלגל השחזה דיסקי. דיוק העיבוד של השחזה של גלגלי שיניים גבוה, ערך החספוס פני השטח קטן, אך יעילות הייצור נמוכה ועלות גבוהה.

4. טיפול בחום:

• טיפול בחום של ריק השן: יש לבצע טיפול חום מקדים לפני ואחרי עיבוד ריק השן, כגון נרמול או הרפיה. המטרה העיקרית היא לחסל את המאמץ השיורי הנגרם כתוצאה מחישול ועיבוד גס, לשפר את יכולת העיבוד של החומר ולשפר את התכונות המכניות המקיפות.

• טיפול בחום של פני השן: לאחר עיבוד צורת השן, על מנת לשפר את הקשיות ועמידות הבלאי של פני השן, מבוצעים לעתים קרובות תהליכי הקשייה באמצעות קרבוריזציה, הקשייה באמצעות חימום אינדוקציה בתדירות גבוהה, טיפול בחום באמצעות קרבוניטרידינג וניטרידינג.

5. עיבוד קצה השן: קצה השן של גלגל השיניים מעובד על ידי עיגול, שיפוע, שיפוע והסרת שבבים. עיבוד שבבי של קצה השן חייב להתבצע לפני כיבוי גלגל השיניים, בדרך כלל לאחר גלגול (אינטרפולציה) של השיניים, לפני גילוח עיבוד שבבי של קצה השן המסודר.

6. בדיקת איכות: נבדקים הפרמטרים השונים של גלגל השיניים, כגון צורת השן, גובה השן, כיוון השן, עובי השן, אורך רגיל נפוץ, ריצה וכו', כדי להבטיח שהדיוק והאיכות של גלגל השיניים עומדים בדרישות התכנון. שיטות הגילוי כוללות מדידה ידנית באמצעות כלי מדידה ומדידה מדויקת באמצעות מכשירי מדידה של גלגלי שיניים.