Hvorfor kjededrev trenger 17 tenner: Forklart akkordvirkning

Tannhjul på lager og tilpassede tannteller

Mål søkeord:kjededrift akkordvirkning

Sekundær:minimum tannhjulstenner, valg av antall tannhjul, polygonal effektkjede

Metabeskrivelse:Chordal handling forårsaker 6 % hastighetsvariasjon på et 9-tanns tannhjul og 1,7 % på 17 tenner. Matematikken bak 17-tannsregelen, pluss maksimalt antall drevne tenner og hvorfor det eksisterer.

Kjedet vikler seg ikke rundt et tannhjul i en sirkel. Den vikles inn i en polygon.

Det eneste geometriske faktum produserer hastighetsvariasjoner, vibrasjoner, støy og akselerert slitasje, og det er grunnen til at hver kjededrivguide forteller deg å bruke minst 17 tenner på føreren. Når du forstår mekanismen, kan du på en intelligent måte bestemme når du skal bryte regelen.

Hva er akkordhandling

Hvert kjedeledd er et stivt rett segment. Når kjedet griper inn i et kjedehjul, danner leddene en polygon innskrevet i stigningssirkelen, ikke en jevn bue.

Når kjedehjulet dreier, endres den effektive radiusen som kjedet forlater kjedehjulet med kontinuerlig. Det er maksimalt når en valse sitter på toppen av tannhjulet, og minimum en halv tann senere når kjedet spenner en korde mellom to valser.

Siden lineær hastighet er vinkelhastighet ganger radius, gir en varierende radius ved konstant rpm varierende kjedehastighet. Hver eneste tannengasjement, for alltid.

Standardformuleringen:

Selv når kjedehjulene roterer med konstant hastighet, er kjedehastigheten ikke jevn, fordi den effektive kjedehjulsradiusen endres gjennom hvert tanninngrep. Kordevirkning styres av antall tenner:

>

Forholdet mellom hastighetsendring=(V maks − V min) / V maks=1 − cos (180 grader /N)

Utvidet, den samme relasjonen lyder:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 grader /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 grader /N)

En merknad om formler: en variant, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100 %, normaliserer mot minimum snarere enn maksimal hastighet. De to divergerer litt ved lave tanntall. Vi bruker den første formen gjennomgående.

Tallene

Publiserte datapunkter fra kildene ovenfor:

Figur 1. Variasjon av kjedehastighet mot antall tannhjul.

Evaluering av formelen over hele området gir formen på kurven.(Disse mellomradene er vår egen aritmetikk på den publiserte formelen, ikke kopiert fra en produsenttabell - endepunktene samsvarer med de publiserte verdiene ovenfor.)

Kurven faller bratt og flater deretter ut. Å gå fra 9 til 17 tenner reduserer variasjonen med en faktor på 3,5. Å gå fra 17 til 30 tenner gir deg en annen faktor på 3 - reell, men med avtagende avkastning i forhold til kostnadene for et mye større tannhjul.

Sytten tenner er der kurven snur. Under den betaler du tungt; over det betaler du gradvis mer tannhjul for gradvis mindre fordel.

Hva 6 % hastighetsvariasjon faktisk gjør

På et 9-tanns tannhjul akselererer og bremser kjedet med 6 % av gjennomsnittshastigheten, flere ganger per omdreining. Tre konsekvenser følger.

Treghetsbelastning.Akselerering av kjedemassen legger til spenning utover den overførte lasten. Kraften skalerer med kvadratet av hastighet, så en rask kjøretur med lavt antall tenner straffes to ganger.

Vibrasjon og støy.Ved 9 tenner er resultatet betydelig vibrasjon. Under 17 tenner overstiger variasjonen omtrent 3 %, noe som generelt beskrives som upassende vibrasjoner og støy.

Artikulasjonsslitasje.Færre tenner betyr at hver ledd roterer gjennom en større vinkel når den kommer inn og forlater tannhjulet. Med svært få tenner gjennomgår hver lenke en større vinkelledd per inngrepssyklus, noe som akselererer slitasje på stift-bøssing.

Den tredje er den stille morderen. Pin-bøssingslitasje er det som forlenger kjedet, og kjedeforlengelse er det som til slutt avslutter levetiden.

Minimum tanntelling: hva kildene sier

Den mest nyttige versjonen graderer minimum etter kjørehastighet:

Figur 2. Anbefalinger for minimum tanntelling etter kjørehastighetsklasse.

- Slow speed drive (dryppsmøring) -12 tenner

- Middels hastighet (smøring av oljebad) -17 tenner

- Høyhastighetsdrift (pumpesmøring) -25 tenner

Dette er svaret på "kan jeg bruke færre enn 17 tenner?" Ja - ved lav hastighet. Treghetsstraffen fra akkordhandling skalerer med fart, så en langsom kjøring tolererer variasjon som ville ødelegge en rask. Et 12-tanns tannhjul på en treg transportør er et rimelig ingeniørvalg. Det samme tannhjulet ved 1000 rpm er det ikke.

Bruk et oddetall tenner

ISO 606 og generell kjørepraksis anbefaler begge odde tanntellinger på føreren.

De fleste stasjoner bruker et jevnt antall plasser i kjeden. Sammenkobling med et oddetall av drivtenner sikrer at slitasjen fordeler seg jevnt over både kjedet og tannhjulstennene.

Kjedelengder er nesten alltid jevne (en oddetall trenger et forskjøvet ledd, som er svakere). Med et jevnt kjede og et jevnt tannhjul møter de samme kjedeleddene gjentatte ganger de samme tannhjulstennene, og sliter konsentrater. Et merkelig tanntall bryter den gjentatte syklusen, så slitasjen fordeler seg rundt begge komponentene.

Det koster ingenting. Velg 17, 19, 21, 23, 25 i stedet for 18, 20, 22.

Maksimalt antall drevne tenner - og hvorfor det eksisterer

De publiserte capsene varierer litt:

114maksimalt på ethvert drevet tannhjul

færre enn 120

ikke mer enn 120

Begrunnelsen er den samme i alle tre, og det handler om slitt kjede, ikke ny kjede:

For en gitt forlengelse av kjedet på grunn av slitasje, øker arbeidsdelingsdiameteren til kjedet på kjedehjulet i forhold til den nominelle stigningsdiameteren - kjedet inntar en høyere posisjon på kjedehjulets tann. Tillatt sikker kjedeslitasje tas vanligvis som rundt 2 % forlengelse over nominell lengde."

Etter hvert som kjeden slites, vokser bek. En lengre stigning kan ikke sitte i tannlommene ved den opprinnelige radiusen, så kjedet rir gradvis høyere oppover tennene. På et lite tannhjul tåles dette. På en veldig stor en er den akkumulerte feilen rundt omslaget nok til at kjedet kan klatre helt ut.

Kvantifisert: en 2 % forlenget kjede på et 120-tanns tannhjul har allerede drevet med 1,2 stigninger i forhold til tannhjulets omkrets.

Én formel forener de forskjellige publiserte caps:

En enkel formel for å bestemme hvor mye kjedeforlengelse et kjedehjul kan romme er200/N, uttrykt i prosent, der N er antall tenner på det største tannhjulet."

Sjekk det: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Begge lander nær 2 % tillatt slitasjeverdi. "Hatten" er ganske enkelt hvilken tanntelling som fortsatt tåler forlengelsen du planlegger å tillate før utskifting.

Dette betyr også at grensen er din å sette. Hvis du bytter kjede med 1 % forlengelse, gir 200/N=1 N=200 tenner. Hvis du går til 2 %, hold deg på 100.

To regler til som er verdt å vite

Sum av tenner Større enn eller lik 50.God praksis er å holde summen av tenner på 50 eller høyere der begge tannhjulene kjører på samme kjede - på et 1:1-drev, det vil si 25 tenner hver. Et 1:1-drev med to 17-tanns tannhjul tilfredsstiller minimum på hver, men summerer til 34, så begge ender lider av akkordhandling samtidig.

Maks forhold 7:1 per trinn.Maksimalt anbefalt forhold for en enkelt reduksjon er 7:1; over det foretrekkes en dobbel reduksjon. Med sjokkbelastning strammes figuren til ca. 5:1.

Sentrumsavstand samhandler med akkordhandling.Fra CEMAs transportørkjedemateriale: "hvis akselens senteravstand er et felles multiplum av kjedestigningen, er akkordvirkningen liten. Men hvis akselens senteravstand er multiplum av kjedestigningen +0.5, øker akkordvirkningen." Innstilling av senteravstand til et helt antall tonehøyder lar de to tannhjulenes akkordvariasjon delvis oppheve; en halv-høydeforskyvning får dem til å legge til.

Utvalgssekvens

Forhold- hold deg innenfor 7:1 per trinn (5:1 med sjokk)

Driver tenner- 17 minimum for generelle stasjoner; 12 akseptabel ved lav hastighet med dryppsmøring; 25 for høy hastighet med pumpesmøring

Merkelig tellingfor sjåføren

Drevet tenner- kontroller mot 200/N for terskelen for forlengelseserstatning

Sum av tenner Større enn eller lik 50

Sentrumsavstandpå et helt antall plasser

FAQ

Kan jeg bruke et 15-tanns tannhjul?

Ved lav hastighet er ja, - 15 allment akseptert, og 13 kan brukes i begrensede design. Hastighetsvariasjonen ved 15 tenner er 2,19 %, mot 1,70 % ved 17. Vurder den ut fra hastigheten og smøremetoden.

Påvirker akkordhandlingen også det store tannhjulet?

Ja, men langt mindre --variasjon faller med antall tenner, så et 60-tanns tannhjul bidrar nesten ingenting. Det lille tannhjulet dominerer.

Hvorfor er det drevne tannhjulet i det hele tatt avdekket?

Slitt kjede rir høyere på tennene. Etter en viss tanntelling lar den akkumulerte driften kjedet klatre av. Bruk 200/N for å angi din egen grense basert på erstatningspolicyen din.

Har tannbelter akkordvirkning?

Ja, men mye mindre. Publiserte tall angir det generelt under 0,6%, men kombinert med remskiveavbøyning og pitchfeil kan det nå 2–3%.

Gir et større tannhjul alltid lengre kjedelevetid?

Opp til forlengelsesgrensen, generelt ja - lavere akkordvirkning, lavere artikulasjonsvinkel, lavere tannbelastning. Handelen er kostnad, vekt og plass.

Tianjin OuNaiDa Transmissions Technology produserer tannhjul i henhold til ANSI- og ISO-standarder på lager og tilpassede tanntellinger, med herdede tenner der applikasjonen trenger dem. Send oss ​​ditt forhold, hastighet og senterdistanse, så tar vi opp tanntellingen med deg.