Cómo escribir una descripción general de los engranajes

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Según los registros históricos, los engranajes se han utilizado en la antigua China desde el año 400 al 200 a. C. Los engranajes de bronce desenterrados en Shanxi, mi país, son los engranajes más antiguos descubiertos hasta ahora. Como reflejo de los logros, el vehículo guiado es el mecanismo central del mecanismo de engranajes. En el siglo XVII se inició la investigación sobre formas de dientes de engranajes que transmitieran el movimiento correctamente. En el siglo XVIII, estalló la Revolución Industrial en Europa y la aplicación de los engranajes se generalizó cada vez más, primero se desarrollaron los engranajes cicloidales y luego los engranajes. Después de la Revolución Industrial en Europa, la transmisión por engranajes se utilizó cada vez más; primero se desarrollaron los engranajes cicloidales y luego los engranajes involutivos, que dominaron la aplicación hasta principios del siglo XX. Ya en 1694, el erudito francés Philippe De La Hire propuso por primera vez que la involuta podía utilizarse como curva de diente. En 1733, el francés M. Camus propuso que la línea normal común del punto de contacto de los dientes del engranaje debe pasar a través del nodo en la línea central. Una línea central instantánea auxiliar rueda puramente a lo largo de las líneas centrales instantáneas (círculos de nodos) de la rueda grande y la rueda pequeña respectivamente, y la forma del diente auxiliar conectada fijamente a la línea central instantánea auxiliar forma dos líneas envolventes en la rueda grande y pequeña. rueda. Las curvas del perfil del diente son grilletes entre sí. Este es el teorema de Camus. Tiene en cuenta el estado de engrane de las dos superficies de los dientes; el concepto moderno de trayectoria del punto de contacto está claramente establecido. En 1765, L. Euler de Suiza propuso un método de investigación analítico para perfiles de dientes involutos basado en las matemáticas y aclaró la relación entre el radio de curvatura de la curva del perfil del diente y la posición del centro de curvatura cuando un par de engranajes engranan. Más tarde, Savary mejoró aún más este método y se convirtió en la ecuación actual de Eu-let-Savary. La persona que contribuyó a la aplicación de los perfiles de dientes de involuta fue Roteft W Ulls, quien propuso que los engranajes de involuta tienen la ventaja de una relación de velocidad angular sin cambios cuando cambia la distancia entre centros. En 1873, el ingeniero alemán Hopp propuso un perfil de diente envolvente para el ángulo de presión de engranajes con diferente número de dientes cuando cambia el ángulo de presión, sentando así las bases ideológicas para los engranajes variables modernos. A finales del siglo XIX, se introdujo el principio de la involuta en el método de corte de engranajes, y aparecieron una tras otra máquinas herramienta y herramientas especiales que utilizaban este principio para cortar formas de dientes. Esto hizo que la militarización de engranajes y herramientas fuera más completa y. la forma de los dientes involutos mostró ventajas aún mayores en el sexo. Al cortar engranajes, siempre que el cortador de engranajes se mueva ligeramente desde la posición de engrane normal, el engranaje de velocidad correspondiente se puede cortar en la máquina herramienta con una herramienta estándar. En 1908, la MAAG suiza estudió el método de desplazamiento y fabricó un moldeador de engranajes para procesar engranajes. Posteriormente, la BSS británica, la AGMA estadounidense y la DIN alemana propusieron sucesivamente varios métodos de cálculo para el desplazamiento de engranajes. Para mejorar la vida útil y reducir el tamaño de los engranajes de transmisión de potencia, además de mejoras en materiales, tratamiento térmico y estructura, también se han desarrollado engranajes de arco. En 1907, el inglés Frank Humphries publicó por primera vez el engranaje de arco. En 1926, el turco suizo Erust-Wildhaber obtuvo la patente francesa para los engranajes helicoidales en forma de arco. En 1955, M. Wildhaber y M. L. Novikov de la Unión Soviética completaron la investigación práctica sobre engranajes dentados en arco y recibieron la Orden de Lenin. En 1970, el ingeniero británico R. M. Studer de Rolls-Royce recibió una patente estadounidense para un engranaje de doble diente de arco. Este tipo de equipo recibe cada vez más atención por parte de la gente y ha desempeñado un papel importante en la producción. Los engranajes son piezas mecánicas que pueden engranar con los dientes. Son muy utilizados en la transmisión mecánica y en todo el campo mecánico. La tecnología de engranajes moderna ha alcanzado: módulo de engranaje de 0.004 a 100 mm; diámetro de engranaje de 1 mm a 150 metros; potencia de transmisión de hasta cientos de miles de kilovatios; velocidad de rotación de hasta cientos de miles de rpm; EM. La aplicación de engranajes en la transmisión apareció muy temprano. Más de 300 a. C., el antiguo filósofo griego Aristóteles explicó en "Problemas mecánicos" el uso de engranajes de bronce o hierro fundido para transmitir el movimiento de rotación. En el coche de la brújula inventado en la antigua China se ha utilizado un tren de ruedas completo. Sin embargo, ¿los engranajes antiguos estaban hechos de madera u oro? La fundición de metal solo puede transmitir el movimiento de rotación entre los ejes y no puede garantizar la suavidad de la transmisión. La capacidad de carga de los engranajes también es muy pequeña.

Con el desarrollo de la producción, se valoró el buen funcionamiento de los engranajes. En 1674, el astrónomo danés Romer propuso por primera vez utilizar un giro externo para hacer un perfil de diente curvado para obtener un engranaje que funcionara suavemente. En el siglo XVIII, durante la Revolución Industrial, la tecnología de los engranajes se desarrolló rápidamente y la gente realizó muchas investigaciones sobre los engranajes. En 1733, el matemático francés Carmi publicó la ley básica del engranaje del perfil de los dientes; en 1765, el matemático suizo Euler propuso utilizar involutas para dibujar curvas del perfil de los dientes. En el siglo XIX, la aparición de las talladoras de engranajes y las máquinas formadoras de engranajes resolvió el problema de la producción en masa de engranajes de alta precisión. En 1900, Pfaat equipó una máquina talladora de engranajes con un dispositivo diferencial, que podía procesar engranajes helicoidales en la máquina talladora. Se promovió el tallado de engranajes con máquinas talladoras. Los engranajes procesados ​​con este método de generación representaron la ventaja abrumadora de los engranajes, y los engranajes involutivos se convirtieron. El más utilizado. Amplia gama de engranajes. En 1899, Rasche fue el primero en implementar un esquema de engranajes de transmisión. El engranaje de cambio de velocidad no solo puede evitar el corte de la raíz de los dientes del engranaje, sino que también compensa la distancia entre centros y mejora la capacidad de carga del engranaje. En 1923, Wilder-Harper de los Estados Unidos propuso por primera vez el perfil de dientes de arco de los engranajes. En 1955, Sunovikov realizó una investigación en profundidad sobre los engranajes de arco y se aplicaron en la producción. Este tipo de engranaje tiene mayor capacidad de carga y eficiencia, pero no es tan fácil de fabricar como los engranajes de espiral y necesita mejoras adicionales. La estructura de los engranajes generalmente consta de dientes de engranaje, ranuras de dientes, caras extremas, caras normales, círculos superiores, círculos de raíz, círculos de base y círculos índice. Los dientes del engranaje se llaman simplemente dientes. Cada parte elevada se utiliza para engranar. Estas partes elevadas generalmente están dispuestas en un patrón radial y se contactan entre sí en pares con los dientes del engranaje, lo que permite que el engranaje continúe engranando. El espacio entre los dientes es el espacio entre dos dientes adyacentes en el. espacio del engranaje; la cara del extremo es el? en el engranaje cilíndrico o engranaje helicoidal cilíndrico, que es un plano perpendicular al eje del engranaje o gusano; la línea normal se refiere al plano perpendicular a la línea del diente del engranaje; se refiere al círculo donde se ubica la parte superior del diente; se refiere al círculo donde se ubica la parte inferior de la ranura; se refiere al círculo que forma el arco del rodillo puro; círculo de referencia para calcular las dimensiones geométricas del engranaje frontal. Los engranajes se pueden clasificar por forma de diente, perfil de diente, forma de línea de diente, superficie sobre la que se ubican los dientes y método de fabricación. El perfil de los dientes del engranaje incluye la curva del perfil de los dientes, el ángulo de presión, la altura de los dientes y la variación. Los engranajes de espiral son más fáciles de fabricar y, por lo tanto, representan la gran mayoría de los engranajes de uso moderno. Los engranajes de espiral representan la mayoría absoluta, mientras que los engranajes cicloidales y circulares se utilizan con menos frecuencia. En términos de ángulo de presión, los engranajes con ángulos de presión pequeños tienen menor capacidad de carga, mientras que los engranajes con ángulos de presión grandes tienen mayor capacidad de carga, aumentan la carga sobre los rodamientos mientras transmiten el mismo par, por lo que solo se utilizan en circunstancias especiales. La altura de los dientes de los engranajes se ha estandarizado y generalmente se utilizan alturas de dientes estándar. Los cambios de marcha tienen muchas ventajas y han sido adoptados por varios tipos de equipos mecánicos. Además, los engranajes también se pueden dividir en engranajes cilíndricos, engranajes cónicos, engranajes no cilíndricos, engranajes de cremallera y engranajes helicoidales según la forma de la línea de dientes, se pueden dividir en engranajes rectos, engranajes helicoidales, engranajes en espiga, y engranajes curvos según la superficie sobre la que se ubican los dientes, se pueden dividir en engranajes externos y engranajes internos según el método de fabricación, se pueden dividir en engranajes fundidos, engranajes de corte, engranajes laminados, engranajes sinterizados, etc. . Los materiales de fabricación y el proceso de tratamiento térmico del engranaje tienen un gran impacto en la capacidad de carga y el tamaño y peso del engranaje. Antes de la década de 1950, el acero al carbono se utilizaba principalmente para engranajes. En la década de 1960, se cambió por acero aleado. En la década de 1970, se utilizaba principalmente acero cementado. ¿Basado en la dureza?

La superficie del engranaje se puede dividir en dos tipos: superficie de diente blando y superficie de diente duro. Los engranajes con superficies de dientes suaves tienen una baja capacidad de carga, pero son fáciles de fabricar y tienen un buen rendimiento operativo. Se utilizan principalmente en maquinaria general donde no existen restricciones estrictas en cuanto al tamaño y peso del dispositivo de transmisión y la salida es pequeña. . Dado que los engranajes están en pares, la rueda pequeña tiene una carga más pesada. Por lo tanto, para que la vida útil de los engranajes grandes y pequeños sea aproximadamente igual, la dureza de la superficie del diente de la rueda pequeña es generalmente mayor que la de la rueda grande. . El engranaje templado tiene una alta capacidad de carga. El engranaje lo corta con precisión y luego lo templa, lo templa en la superficie o lo carbura y lo templa para aumentar la dureza. Sin embargo, después del tratamiento térmico, el engranaje inevitablemente se deformará, por lo que se debe realizar un rectificado, esmerilado o corte de precisión después del tratamiento térmico. Para eliminar errores causados ​​por la deformación y mejorar la precisión del engranaje. Los aceros comúnmente utilizados para la fabricación de engranajes incluyen acero templado y revenido, acero templado, acero carburizado y templado y acero nitrurado. La resistencia del acero fundido es ligeramente menor que la del acero forjado y se usa a menudo para engranajes más grandes; el hierro fundido gris tiene propiedades mecánicas deficientes y puede usarse para transmisiones de engranajes abiertos con cargas livianas; el hierro dúctil puede reemplazar parcialmente al acero en la fabricación de engranajes; Los engranajes de plástico se utilizan principalmente para cargas ligeras. En situaciones en las que se requiere poco ruido, los engranajes correspondientes generalmente utilizan engranajes de acero con buena conductividad térmica.

Los engranajes del futuro se desarrollarán hacia cargas pesadas, alta velocidad, alta precisión y alta eficiencia, y se esforzarán por ser de tamaño pequeño, livianos, de larga duración, económicos y confiables. El desarrollo de la teoría de los engranajes y la tecnología de fabricación estudiará más a fondo el mecanismo de daño de los dientes de los engranajes, que es la base para establecer métodos confiables de cálculo de la resistencia y la base teórica para mejorar la capacidad de carga de los engranajes y extender la vida útil de los engranajes; el desarrollo está representado por el arco; perfiles de dientes. Nuevas formas de dientes; investigar nuevos materiales para engranajes y nuevos procesos para fabricar engranajes. Estudiar la deformación elástica, los errores de fabricación e instalación de los engranajes y la distribución de los campos de temperatura, y modificar la forma de los dientes de los engranajes para mejorar la suavidad de los mismos. operación del engranaje y aumenta el área de contacto de la superficie del diente del engranaje grande cuando está completamente cargado, mejorando así la capacidad de carga del engranaje. ¿La fricción, la teoría de la lubricación y la tecnología de la lubricación están en el trabajo básico de la investigación de engranajes, estudiar la teoría de la lubricación elastohidrodinámica, promover el uso de lubricantes sintéticos y agregar adecuadamente aditivos de presión extrema al aceite no solo puede mejorar la capacidad de carga de los dientes de los engranajes? , pero también puede mejorar la eficiencia de la transmisión.

Tipos de mecanismos de engranajes:

1. ¿Clasificados por relación de transmisión?

¿Relación de transmisión fija?--?Mecanismo de engranajes circulares (cilíndrico, cónico)?

¿Relación de transmisión variable?--?Mecanismo de engranajes no circulares (engranaje elíptico)?

2. ¿Clasificar la posición relativa de la rueda y el eje?

¿Mecanismo de engranaje plano?

¿Mecanismo de engranaje recto?

¿Mecanismo de engranaje externo?

¿Mecanismo de engranaje interno?

¿Transmisión de piñón y cremallera?

¿Transmisión de engranajes cilíndricos en espiral?

¿Transmisión de engranajes entre sexos?

¿Mecanismo de engranaje espacial?

¿Transmisión de engranajes cónicos?

¿Transmisión de engranajes helicoidales con eje escalonado?

Accionamiento helicoidal

Procesamiento de engranajes:

¿Engranaje cónico?

¿Engranaje semiacabado en blanco?

¿Engranaje helicoidal?

¿Engranaje interno?

¿Equipo de superficie?

Engranaje sin fin

Principales parámetros del engranaje cilíndrico: Ángulo de hélice: β?>?0 para rotación a izquierdas, y viceversa para rotación a derechas Paso de diente: pn? =?ptcosβ, subíndices n y t Representa los módulos de cara normal y final respectivamente: mn?=?mtcosβ Ancho del diente: Diámetro del círculo de graduación: d?=?mtz Distancia al centro: a=1.0mm. =? m2,α1? =? α2,β1? =β2 Coincidencia: Número equivalente de dientes: Método de diagnóstico simple de vibración del engranaje El propósito del método de diagnóstico simple es determinar rápidamente si el engranaje está en condiciones normales de funcionamiento y realizar análisis de diagnóstico precisos o tomar otras medidas para engranajes en condiciones anormales. condiciones de trabajo. análisis de diagnóstico más precisos u otras medidas. Por supuesto, en muchos casos, algunos fallos evidentes también pueden diagnosticarse basándose en un simple análisis de las vibraciones. El diagnóstico simple de engranajes incluye diagnóstico de ruido, diagnóstico de nivel de vibración y diagnóstico de pulso de choque (SPM), entre los cuales el diagnóstico de nivel de vibración es el más utilizado. El método de diagnóstico del nivel de vibración es un método de diagnóstico que utiliza la intensidad de la vibración del engranaje para determinar si el engranaje está en condiciones normales de funcionamiento. Según diferentes indicadores y estándares de juicio, se puede dividir en método de juicio de valor absoluto y método de juicio de valor relativo. 1. Método de valoración del valor absoluto El método de valoración del valor absoluto utiliza el valor de amplitud medido en las piezas de la caja de cambios en el mismo punto de medición para servir directamente como indicador para evaluar el estado de funcionamiento. Al juzgar el estado del engranaje utilizando el método de valoración del valor absoluto, se deben formular los estándares de valoración correspondientes de acuerdo con los diferentes requisitos de uso de las diferentes cajas de cambios. La base principal para formular el estándar de determinación del valor absoluto de los engranajes es la siguiente: (1) Investigación teórica sobre fenómenos de vibración anormales; (2) Análisis experimental basado en fenómenos de vibración (3) Evaluación estadística de datos medidos; y normas extranjeras. De hecho, no existe un criterio de valor absoluto que pueda aplicarse a todos los engranajes. Cuando el tamaño y el tipo de engranajes son diferentes al mismo tiempo, el criterio naturalmente será diferente. Al juzgar la vibración de banda ancha midiendo parámetros, el valor estándar debe cambiarse según la frecuencia. Cuando la frecuencia es inferior a 1 kHz, la vibración se juzga según la velocidad de rotación; cuando la frecuencia es superior a 1 kHz, la vibración se juzga según la aceleración. Los estándares reales dependerán de las circunstancias específicas. 2. Método de determinación del valor del tiempo de fase En el trabajo real, para los engranajes para los cuales aún no se ha establecido el estándar de determinación del valor absoluto, los datos de medición en el sitio se pueden utilizar completamente para el promedio estadístico, se puede formular el estándar de determinación relativa correspondiente, y esto El estándar se puede utilizar para determinar el método de determinación del valor relativo. Se denomina método de juicio relativo.

El estándar de evaluación relativa requiere que la amplitud medida en diferentes momentos en la misma parte del punto de medición de la caja de cambios se compare con la amplitud en el estado normal. Cuando el valor medido se compara con el valor normal hasta cierto punto, se considera que. ser un estado. Por ejemplo, el estándar de juicio de valor relativo estipula que cuando el valor real alcanza entre 1,6 y 2 veces el valor normal, se debe llamar la atención, y cuando alcanza entre 2,56 y 4 veces, indica peligro. En cuanto al uso específico de nivelación según 1,6 veces o 2 veces, depende de los requisitos de uso de la caja de cambios. Los equipos más rugosos (como la maquinaria de minería) generalmente utilizan múltiplos de nivelación más altos. En la operación real, para lograr los mejores resultados, los dos métodos anteriores se pueden utilizar al mismo tiempo para facilitar la comparación y la evaluación integral.

[editar]Engranaje: términos clave Diente de engranaje (malla de dientes): cada porción elevada de un engranaje que se utiliza para engranar. Generalmente, estas protuberancias están dispuestas en un patrón radial. Los dientes de los engranajes emparejados están en contacto entre sí para lograr un funcionamiento de engrane continuo de los engranajes. Ranura: el espacio en un engranaje entre dos dientes adyacentes. Superficie del diente: plano perpendicular al eje de un engranaje cilíndrico o de un gusano cilíndrico. Plano normal: en un engranaje, el plano normal es el plano perpendicular a la línea del diente. Círculo superior: el círculo en el que se encuentra la parte superior del diente. Círculo de raíz: el círculo donde se encuentra la parte inferior del alvéolo del diente. Círculo base: un círculo que forma una línea rodante pura de líneas involutas. Círculo de paso: el círculo de referencia utilizado para calcular la geometría de la cara del engranaje. Para engranajes rectos, el módulo y el ángulo de presión están normalizados en el círculo de paso. Superficie del diente: la superficie lateral entre la superficie cilíndrica de la parte superior del diente y la superficie cilíndrica de la raíz del diente de un engranaje. Perfil de diente: la intersección de la superficie de un diente desde una superficie específica (planar para engranajes cilíndricos). Línea de diente: la línea de intersección entre la superficie del diente y la superficie cilíndrica de indexación. Paso de diente pt: la longitud del arco de indexación entre dos perfiles de flanco de diente adyacentes en el mismo lado. Módulo m: el cociente del paso del diente dividido por la circunferencia π (en milímetros). El módulo m es el número de dientes del círculo. Paso p: el recíproco del módulo en pulgadas. Grosor del diente s?: la longitud del arco de indexación entre los contornos a ambos lados del diente del engranaje frontal. Ancho dentado e: la longitud del arco de indexación entre los dos lados del dentado en la cara del extremo. Altura de la punta hɑ: la distancia radial entre el círculo de la punta y el círculo de graduación. Altura de la raíz del diente hf: la distancia radial entre el círculo primitivo y el círculo de la raíz del diente. Altura total del diente h: la distancia radial entre el círculo de la punta del diente y el círculo de la raíz del diente. Ancho de diente b: la dimensión axial de los dientes del engranaje. ¿Ángulo de presión de la cara del extremo? El ángulo agudo entre la línea radial que pasa por el punto de intersección del perfil del diente de la cara del extremo y el círculo índice y la línea tangente del perfil del diente que pasa por este punto. Cremallera estándar: solo la cremallera cuyo tamaño del círculo base, forma del diente, altura completa del diente, altura de la corona del diente y espesor del diente cumplen con las especificaciones estándar del engranaje recto. La cremallera cortada de acuerdo con las especificaciones del engranaje estándar se denomina cremallera estándar. Círculo de paso de referencia (¿Estándar? ¿Paso? Círculo): El círculo de referencia utilizado para determinar el tamaño de cada parte del engranaje. es el numero de dientes Círculo de paso de acción: cuando un par de engranajes rectos se engranan, cada uno tiene un círculo tangente para rodar. Paso estándar (¿Estándar? Paso): Seleccione el paso estándar como referencia, que es igual al paso del bastidor base. Círculo de paso: la pista dejada por el punto de contacto de engrane de los dos engranajes en la línea central del engranaje se llama círculo de paso. Diámetro del círculo primitivo (¿Paso? Altura efectiva del diente (¿Trabajando? Profundidad): la suma de las alturas de un par de coronas de engranajes rectos. También llamada altura del engranaje de trabajo. Altura de la corona (incremento): la diferencia entre la parte superior del diente y el radio del círculo de paso Juego: El espacio entre las superficies de los dientes cuando los dos dientes están engranados. Espacio: El espacio entre la parte superior de un engranaje y la parte inferior del otro engranaje cuando los dos dientes están engranados. están engranados, el espacio entre ellos. El punto tangente entre el engranaje y el círculo de paso. Paso: La distancia entre dos dientes adyacentes correspondiente al arco del punto. Paso normal: El engranaje involuto a lo largo de la misma línea vertical. Una sección específica sobre los engranajes de plástico: con el desarrollo de la ciencia, los engranajes han cambiado lentamente de engranajes de metal a engranajes de plástico porque los engranajes de plástico son más lubricantes y resistentes al desgaste, lo que puede reducir el ruido, reducir los costos y reducir la fricción. /p>