Що таке гіпоїдна шестерня - містить визначення, виробництво та технічні переваги

Якщо ви інженер, який проектує-систему приводу під прямим кутом, ви б вибрали конічну передачу, черв’ячну передачу чи більш складнугіпоїдна передача?

Стандартні конічні зубчасті передачі є звичайними, але такі програми, як автомобільні силові агрегати та прецизійні хірургічні роботи, мають суворіші вимоги до геометричної структури трансмісійної системи, що вимагає використання гіпоїдних передач.

Як виробник, що спеціалізується на прецизійних механічних деталях, компанія Hasnheng Automation вважає індивідуальні прецизійні шестерні одним із своїх основних напрямків діяльності, і ми часто стикаємося з клієнтами, яким потрібен індивідуальний гіпоїдний механізм. Нижче, ґрунтуючись на нашому багаторічному досвіді у виробництві зубчастих передач, ми пояснимо, що таке гіпоїдна шестерня, розглянемо її визначення, процес виробництва, переваги тощо. Сподіваємося, ця інформація буде для вас корисною.

Гіпоїдна шестерня, по суті, є різновидом спірально-конічної шестерні, і їх принципова відмінність полягає в тому, що між віссю ведучої шестерні та віссю вінцевої шестерні є певне зміщення, але вони не перетинаються.

Значення Offset (відстань зміщення)

У стандартної спірально-конічної шестерні вісь перетинається в центральній точці. У наборах Hypoid Gear вісь малої шестерні буде зміщена вгору або вниз відносно центру великої шестерні. Це зміщення вводить унікальну механічну характеристику: ковзання.

Звичайні конічні шестерні в основному покладаються на контакт кочення, тоді як гіпоїдна шестерня поєднує кочення та ковзання під час зачеплення зубів. Цей ефект ковзання є основою його продуктивності, що забезпечує такі переваги:

• Вищий збіг: кілька зубів у контакті одночасно.
• Більш плавне зчеплення: значно зменшує шум.
• Вища міцність: порівняно з шестернями того самого розміру, він має вищу-несучу здатність.

Примітка:Конструкція зі зсувом дозволяє зробити діаметр шестерні (шестерні) більшим і міцнішим, ніж у спіральної конічної шестерні з тим самим передавальним числом. Ось чомугіпоїдна передачає кращим вибором для додатків із високим навантаженням.

Це питання, яке часто задають нам клієнти. Виробництво набору гіпоідних зубчастих коліс набагато складніше, ніж виготовлення стандартних прямозубих або гвинтових шестерень. Для генерації правильної топологічної структури поверхні зубів потрібне багатоосьове обладнання з ЧПК і сучасне обчислювальне програмне забезпечення.

1. Процес різання: торцеве фрезерування проти торцевого фрезерування

Традиційно гіпоїдні передачі в основному виготовляються двома способами:

Фрезерування обличчя:Безперервний процес індексації, коли інструмент і деталь обертаються одночасно. Глибина канавки зуба, обробленого таким чином, рівномірна.

Торцеве фрезерування:Процес індексації одного зуба, обробка кожного слота зуба по одному. Глибина обробленої таким чином канавки зуба конічна.

2. Високо-точне оброблення передач

Для високо{0}}точних промислових застосувань, особливо коли потрібен рівень ISO/DIN 5, передові технології виробництва є незамінними.

На нашому заводі ми використовуємо найвищу -машину Kashifuji Gear Skiving Machine (KPS30) для потужної обробки зубців. Хоча традиційні методи ефективні для великих автомобільних передач, технологія Kashifuji дозволяє нам досягти кращих результатів у виготовленні нестандартних металевих передач, які вимагають надзвичайно високих допусків

• Можливість мікромеханічної обробки: здатна обробляти шестерні з мікромодулями розміром до 0,1 (що має вирішальне значення для медичного обладнання).
• Складна геометрична обробка: можливість легко обробляти шестерні з валами та внутрішні шестерні.
• Хороша гладкість поверхні: якість поверхні, досягнута інтенсивним процесом скребка, може значно зменшити необхідність подальшого шліфування.

3. Термічна обробка та шліфування (притирка та шліфування)

Після завершення м’якої механічної обробки шестерня повинна пройти термічну обробку (зазвичай науглерожування), щоб зміцнити поверхню. Через незначну деформацію, спричинену термічною обробкою, шестерні повинні пройти корекцію «спарювання»:

Притирка:З’єднайте малу та велику шестерні разом, додайте шліфувальну пасту та запустіть, щоб виправити дрібні помилки та забезпечити ідеальне центрування контактних точок.

Шліфування:Для найвищих вимог до точності (ISO 5) ми використовуємо технологію твердого шліфування поверхні зуба, щоб усунути деформацію під час термічної обробки.

Наші можливості:Ми пропонуємо індивідуальні набори Hypoid з діаметром наконечників (OD) від 3 мм до 300 мм. Незалежно від того, чи проектуєте ви шарніри пальців для роботів-гуманоїдів, чи розробляєте важкі-приводи, наші механізми відповідають суворим стандартам ISO.

Хоча історично відомий в автомобільній промисловості, відповідь надля чого використовується гіпоїдна передачазначно розширилася в епоху сучасної автоматизації.

Робототехніка та автоматизація

Це наша основна сфера компетенції. З нашою здатністю вироблятиМодуль від 0,1 до 0,5 мікро-шестерень, гіпоїдні множини використовуються в:

Суглоби роботів: там, де потрібна-кутова передача з високим крутним моментом і малим люфтом.
Машини підбору та розміщення: де швидкість і точність позиціонування є найважливішими.

Медичні прилади

Для прецизійних медичних інструментів, таких як хірургічні дрилі або обладнання для обробки зображень, потрібні диски, які були б компактними (OD < 10 мм) і тихими. нашфосфориста бронзаабо гіпоїдні набори із загартованої сталі часто інтегровані в ці портативні пристрої.

Електроінструменти
Кутові шліфувальні машини та промислові пилки використовують гіпоїдні шестерні для ефективної передачі високого крутного моменту від двигуна до леза, запобігаючи зупинці інструменту під навантаженням.

Автомобільний (класичний варіант використання)

Майже всі -{1}}автомобілі із заднім приводом використовують гіпоїдну передачу в диференціалі для передачі потужності від карданного валу до коліс.

Це стосується обслуговування спорядження. Іноді, коли ми рекомендуємо клієнтам деякі заходи з обслуговування передач, вони запитують нас - Чому для гіпоїдних передач потрібні спеціальні мастила?

Тому ми використовуємо цю статтю, щоб пояснити причину -ковзну дію.

У прямозубих зубчастих передач поверхня зуба в основному піддається тертю кочення. У гіпоїдній передачі поверхні зубів ковзають одна по одній під надзвичайно високим тиском. Масляна плівка, утворена звичайною моторною оливою, може лише запобігти тертю кочення, але під високим-тиском ковзання гіпоїдного редуктора звичайна масляна плівка миттєво розірветься, спричиняючи прямий контакт з металом, потертості та навіть поломку.

Що таке гіпоїдна трансмісійна олива?

Гіпоїдна трансмісійна олива- це мастило, спеціально розроблене зЕкстремальний тиск (EP)добавки.

Хімічний склад:Ці добавки зазвичай містять сполуки сірки та фосфору.

Принцип роботи: Коли ковзання під високим тиском спричиняє локальне підвищення температури, ці добавки вступають у хімічну реакцію з поверхнею металу, утворюючи захисну плівку (сульфід заліза/фосфід заліза), щоб запобігти зварюванню зубчастих коліс або зносу.

Стандартний: шукайте мастильні матеріали, позначені класом API GL-5. Це вказує на те, що масло містить достатню кількість протизапальних присадок для захисту гіпоїдних передач у важких диференціалах.

Чи є гіпоїдна шестерня в диференціалі Torsen?

Зазвичай не внутрішні, а зовнішні зв'язки. Для управління розподілом крутного моменту в диференціалах Torsen (датчика крутного моменту) зазвичай використовуються евольвентні спіральні шестерні або спеціальні спіральні шестерні зі схрещеною віссю. Тертя між цими шестернями забезпечує функцію обмеженого ковзання.

Однак сам диференціал Torsen зазвичай приводиться в дію набором гіпоїдних шестерень (корончасті та кутові зуби) як кінцева передача. Таким чином, хоча внутрішній механізм Torsen використовує гвинтові шестерні, процес передачі потужності на диференціал майже завжди здійснюється через гіпоїдну шестерню.

Яка різниця між гіпоїдним зубчатим колесом і спіральним конічним зубчастим колесом?

Основна відмінність між ними полягає в геометрії осі.

Спіральна спіральна передача: осі перетинаються в одній точці (осі, що перетинаються). Зазвичай використовується для стандартних приводів під прямим кутом.

Гіпоїдна передача: осі не перетинаються і є зміщення.

З точки зору продуктивності, завдяки наявності зміщення діаметр шестерні гіпоїдної шестерні може бути більшим, ніж діаметр спіральної шестерні рівня динамічного співвідношення синхронного перекладу. Це означає, що гіпоїдна шестерня має більшу міцність кореня зуба та більший крутний момент. Крім того, ковзний контакт Hypoid робить його роботу тихішою, але це також означає, що необхідно використовувати масло EP (Extreme Pressure), тоді як Spiral level іноді може використовувати звичайне трансмісійне масло.

Чи можна повернути Hypoid Gears-в рух? (Вони само-блокуються?)

Ні, зазвичай вони не самоблокуються-.

Unlike Worm Gear, Hypoid gears have a very high transmission efficiency (>90%). Це означає, що зазвичай їх можна їздити заднім ходом.

Якщо ваш сценарій застосування (наприклад, кран або підйомна платформа) потребує функції самоблокування, щоб запобігти відключенню електроенергії та падінню, ми рекомендуємо вам ознайомитися з нашими спеціальними рішеннями черв’ячного механізму. Якщо ви прагнете ефективної реакції та динамічних характеристик серводвигунів, то гіпоїдний редуктор є кращим вибором.

Який найкращий матеріал для спеціальних гіпоїдних шестерень?

Різні програми мають різний вибір матеріалів.

Високі навантаження/автомобільна промисловість: найчастіше використовується загартована сталь, наприклад SCM415 (20CrMo) або AISI 8620. Після термічної обробки твердість поверхні висока, а стійкість до зношування надзвичайно висока.

Медичні/точні інструменти: для мікроприладів із невеликими навантаженнями, які вимагають стійкості до корозії чи не-магнітних властивостей, ми часто використовуємо фосфорну бронзу чи нержавіючу сталь.

У Hasnheng ми можемо обробляти шестерні зі спеціальних сплавів від Mod 0.1-5.0 до шестерень із високою твердістю сталі відповідно до ваших вимог креслення та надавати повний звіт про термічну обробку, щоб забезпечити ефективність матеріалу.

Вибір правильного партнера по спорядженню не менш важливий, ніж вибір правильного типу спорядження. Hansheng Automation є професійним виробником передач, який спеціалізується на наданні OEM/ODM та інших послуг для клієнтів. Незалежно від того, чи розробляєте ви мікророботів, для яких потрібен набор зубчастих передач Module 0.3, чи малих і середніх-промислових приводних пристроїв, ми можемо надати вам відповідні високо-точні й-якісні шестерні.

Зрозумійте наші можливості виробництва передач:Виготовлення спорядження на замовлення

ISO 23509:2016 - Геометрія конічних і гіпоїдних передач

ANSI/AGMA 2005-D03 - Посібник з проектування конічних шестерень

Публікація API 1560 - Lubrication of Hypoid Gears

Що таке черв'ячна передача? Поглиблений-аналіз від принципів передачі до промислових застосувань - Hansheng