Arten der Berechnung von Kegelrädern
Eine Kegelrad-Berechnung wird verwendet, um die Größe, Form und Abmessungen von Kegelrädern zu ermitteln, die ineinander greifen. Diese Berechnungen helfen, Zahnradpaare zu erstellen, die Achsen in verschiedenen Winkeln verbinden können und gleichzeitig gut zusammenarbeiten, ohne Geräusche zu erzeugen oder schnell zu verschleißen.
- Einfache Kegelrad-Formeln: Der einfachste Weg, Kegelräder zu berechnen, erfolgt oft durch einfache Gleichungen. Eine gängige Methode unter diesen ist die Verwendung des Teilkreisdurchmessers, um die Größen zu ermitteln. Dabei wird der Durchmesser ermittelt, an dem sich die Zahnlinien schneiden. So kann beispielsweise der Teilkreisdurchmesser des Antriebsrades berechnet werden, indem die Anzahl seiner Zähne durch einen festen Wert namens "DP" oder "diametral" dividiert wird. Zum Beispiel gilt: Teilkreisdurchmesser = N/DP, wobei N die Anzahl der Zähne darstellt. In diesem Fall dient dies lediglich dazu, die Winkel der Zahnräder mit guter Leistung in Beziehung zu setzen.
- Arithmetische Zahnrechnung: Zu den fortgeschritteneren Berechnungen gehören solche, die die Arithmetik verwenden. Das Besondere an dieser Methode ist, dass sie die durchschnittliche Größe der Zähne berücksichtigt. Für eine passende Übereinstimmung zwischen zwei Zahnrädern müssen die Gesamtzahlen ihrer Zähne zu dem Wert addiert werden, der sich nach unserer arithmetischen Berechnung ergeben sollte. Hier können wir die Werte für das Antriebsrad und sein Gegenstück (getrieben) ermitteln. Mindestens ein Beispiel könnte uns einige Antworten liefern: Wenn wir ein Antriebsrad mit einer bestimmten Anzahl von Zähnen 'x' wünschen und unter derselben Berücksichtigung sein Gegenstück 'y' Zähne hat, dann gilt: x + y = C (eine Konstante).
- Zahnwinkel- und Längenberechnungen: Dieser Ansatz beinhaltet die Berechnung von Winkeln, die mit den Zähnen zusammenhängen, sowie von Längen - wie z. B. Berührungslängen (unter Berücksichtigung beider) und Überlappungslängen (nur ein Zahnrad). Diese können wichtig sein, um die Laufruhe während des Eingriffs zu gewährleisten oder sogar um einen Verlust unterhalb der Einheit zu gewährleisten, wenn gegenüberliegende Zahnräder verglichen werden. Von besonderem Interesse könnte hier der Bereich zwischen 20 Grad und 25 Grad in Bezug auf Entwicklungsverluste sein.
- Virtuelle Kegelrad-Berechnungen: Dies ist der komplexeste Studienbereich, aber Beispiele aus der Praxis gibt es zuhauf. Mit Hilfe von Software und bestimmten Algorithmen können auch virtuelle Zahnräder durch die Parametrisierung dieser virtuellen Zahnräder erzeugt werden. Im Gegensatz zu physischen Zahnrädern erfordern sie keine Tests oder Demontage, insbesondere nicht unter den Umständen, in denen Tests unter realen Bedingungen schwierig sein könnten. Ein solches virtuelles Beispiel sind fraktale Zahnräder, die als ideale Modelle dienen. Sie ändern sich nicht nur unabhängig von der Größe, sondern vereinfachen sich auch auf beeindruckende Weise. So sind diese Modelle auch in komplexen Situationen, wie z. B. dem Umgang mit Murakami- oder Kolmogorov-Phänomenen, sinnvoll und sollten je nach dem, was man zu erklären versucht, berücksichtigt werden.
Spezifikationen und Wartung der Kegelrad-Berechnung
Die wichtigste Spezifikation in jedem Kegelradsystem ist das Verhältnis zwischen den beiden Wellen. Kegelradübersetzungen werden berechnet, indem die Anzahl der Zähne des Antriebsrades durch die Anzahl der Zähne des Abtriebrades dividiert wird. Dies ergibt ein einfaches Verhältnis, das angibt, wie Drehmoment und Drehzahl beeinflusst werden.
Neben den üblichen Spezifikationen wie Material, Gewicht und Abmessungen sind die folgenden Spezifikationen Bestandteil der Berechnungen:
- Die Gesamtzahl der Zähne des Zahnrades: Dies beeinflusst das Verhältnis und die Art und Weise, wie es mit angrenzenden Zahnrädern oder Kegelrädern zusammenwirkt.
- Kegelteilkreis: Der Kegelteilkreis ist der Abstand von der Spitze des Kegels bis zu den Zahnrädern. Kegelteilkreise variieren, und dies hat einen Einfluss auf das Verhältnis und die Verschiebung von Drehmoment und Drehzahl.
- Der Außendurchmesser oder A.D. ist der Durchmesser, auf dem die Zahnräder geformt sind. Ein A.D. ist direkt mit der Gesamtzahl der Zähne verbunden.
- Die Zahnbreite ist das Maß von der Zahnkrone bis zur Zahnfußlinie. Die Zahnbreite spielt eine Rolle für die Fähigkeit des Zahnrads, Drehmoment zu übertragen.
- Der Zahnradtyp gibt an, ob das Kegelrad ein MIT oder ein MGT ist, wie oben beschrieben.
- Der Wellenwinkel gibt an, ob die Welle einen Winkel von 90 Grad oder 45 Grad hat. Diese Spezifikation spielt eine Rolle dafür, ob das Zahnrad erfolgreich mit einem anderen Zahnrad zusammengreifen wird.
Die Wartung von Kegelrädern ist relativ einfach, vorausgesetzt, dass bei der Einrichtung eine korrekte Installation und Ausrichtung beachtet werden. Bei regelmäßigen Inspektionen sollten Verschleiß- oder Beschädigungserscheinungen an den Zähnen überprüft und die Befestigungsklammern auf Lockerheit oder Fehlausrichtung kontrolliert werden. Klammern, die geringfügige Bewegungen zulassen, müssen möglicherweise so angepasst werden, dass geringfügige Anpassungen möglich sind, die im Laufe der Zeit erforderlich werden können. Alle Kegelräder müssen geschmiert werden, und das geeignete Fett sollte je nach Temperaturbereich und der Höhe des Drehmoments ausgewählt werden, das durch das Zahnrad übertragen werden muss.
Anwendungen der Kegelrad-Berechnung
Kegelrad-Berechnungen werden in verschiedenen Industrien und Bereichen des Geschäfts verwendet, um sicherzustellen, dass ihre Produktdesigns funktionsfähig und effizient sind. Im Folgenden sind die am häufigsten bekannten Anwendungsgebiete von Kegelrad-Berechnungen aufgeführt.
- Automobilindustrie: Die Automobilindustrie, einschließlich der Hersteller von Fahrzeugen, Fahrzeugteilen und Montagelinien, setzt Kegelrad-Berechnungen in großem Umfang beim Entwurf und der Produktion von funktionsfähigen und effizienten Getriebesystemen für die strukturellen und funktionalen Anforderungen verschiedener Fahrzeuge ein.
- Maschinenbau: Hersteller von Maschinen und mechanischen Werkzeugen verwenden Kegelrad-Berechnungen auch beim Entwurf und der Produktion von Getriebesystemen für die Geräte, die sie herstellen, damit diese einwandfrei funktionieren, was wiederum den Maschinen/Werkzeugen ermöglicht, ihren Zweck korrekt zu erfüllen.
- HKL-Anlagen: Auch bei der Planung und Installation von Anlagen werden Kegelrad-Berechnungspraktiken häufig eingesetzt. Kegelräder tragen dazu bei, das einwandfreie Funktionieren der Anlage zu gewährleisten, indem sie für reibungslose und präzise Antriebs- und Verstellmechanismen sorgen, die für die Steuerungskomponenten der Anlage unerlässlich sind.
- Luft- und Raumfahrtindustrie: Diese Industrie setzt manchmal Kegelrad-Berechnungen beim Entwurf und der Produktion von Kegelradsystemen ein. Zahnräder sind wichtige Komponenten in vielen Anwendungen der Luft- und Raumfahrt, wie z. B. in Flugzeugantriebssystemen, Flugsteuerungmechanismen und Raumfahrzeugen. Die Präzision und Zuverlässigkeit von Kegelrädern sind in der Luft- und Raumfahrttechnik von größter Bedeutung.
- Robotik und Automatisierung: Robotik und Automatisierung sind weitere Anwendungsgebiete für Kegelrad-Berechnungen. Sie verwenden oft Kegelräder, um die Bewegung und das Drehmoment zwischen verschiedenen Robotergelenken und -komponenten zu übertragen, insbesondere bei hochpräzisen und dynamischen Robotern.
- Bauindustrie: Die Bauindustrie setzt ebenfalls Kegelrad-Berechnungen ein, insbesondere bei Geräten und Werkzeugen, die Kegelräder beinhalten. Kegelräder werden häufig in Baumaschinen wie Baggern, Ladern und Kränen verwendet, um die Drehrichtung zu ändern und Drehmoment zwischen Wellen mit unterschiedlichen Winkeln zu übertragen.
So wählen Sie Kegelrad-Berechnungen aus
Bei der Auswahl von Kegelrad-Berechnungen wird Käufern empfohlen, sich an die Anwendungs-/Auswahlrichtlinien des Lieferanten zu halten. Gehen Sie die Anwendung des Zahnrads durch, um die strukturellen Merkmale und Arbeitsbedingungen des Gegenstands zu verstehen, der mit dem Zahnrad zusammenwirkt. Daher ist es notwendig, einen Experten oder einen Anbieter zu konsultieren, um das benötigte Übersetzungsverhältnis genau definieren zu können. In diesem Fall sind auch die Größe und der Winkel des Zahnrads einzubeziehen.
Bevor Sie sich für eine Zahnrad-Berechnung entscheiden, sollten Sie sicherstellen, dass eine gründliche Analyse auf dem Markt durchgeführt wurde, und sich auf den etablierteren Anbieter konzentrieren, um die effektivsten, aber gleichzeitig wirtschaftlichsten Optionen zu erhalten. Verstehen Sie das Zahnradmaterial und die Herstellungsweise sowie alle zusätzlichen Behandlungen, die es möglicherweise durchlaufen hat, um seine Leistung und Stabilität im Einsatz zu verbessern.
Es ist am besten, sich vor dem Kauf über die verwendeten Installationstechniken im Klaren zu sein. Wählen Sie diejenigen aus, die dem Zweck des Unternehmens am effektivsten und wirtschaftlichsten dienen. Wenn eine Kegelrad-Berechnung festgelegt wurde, sollten Sie diese durch die Installation von Zusatzeinrichtungen wie Schmiersystemen weiter verbessern, um die Leistung zu steigern, Energieverluste zu reduzieren und gleichzeitig die Getriebeeffizienz und die Lebensdauer zu verbessern.
Kegelrad-Berechnung Q&A
F1. Was ist der Zweck der Kegelrad-Berechnung?
A1. Um die notwendigen Komponenten für ein effizientes System zu ermitteln.
F2. Wie bestimmt man die Richtung der Drehung von Zahnrädern mit verschiedenen Winkeln?
A2. Durch die Bewertung seiner Anwendung oder seines Einsatzpotenzials sowie der Art und Weise, wie es mit anderen Komponenten verbunden ist.
F3. Welche Standardformeln werden zur Berechnung von Kegelrädern verwendet?
A3. Es gibt mehrere Formeln, die Benutzer bei der Berechnung von Kegelrädern anwenden können. Zu den gebräuchlichsten gehören die Formeln für den Teilkreiswinkel, die Seitenlänge, das Volumen und die Umfangsgeschwindigkeit.
F4. Warum sind Kegelrad-Berechnungen im Ingenieurwesen unerlässlich?
A4. Sie helfen beim Entwurf und der Fertigung von Komponenten, die einwandfrei funktionieren und gut zusammenpassen.
F5. Sind Kegelrad-Berechnungen für alle Kegelräder erforderlich?
A5. Nein, nur für einige, da dies ein zeitaufwändiger Prozess ist, da die Berechnungen kompliziert sind.
