كيف تعمل أحجام العجلة المسننة

I. الوظائف الأساسية للعجلات المسننة في ناقل الحركة
تعتبر العجلة المسننة من قطع العمل المهمة جدًا في معدات النقل الحلقي وتستخدم على نطاق واسع في الهندسة والتعدين والآلات والمجالات الأخرى. إنها بشكل أساسي هياكل التروس، ويتم إكمال معالجة قطع العمل المسننة بواسطة آلة طحن عامة. في نظام النقل، يتعاون العجلة المسننة والسلسلة لنقل الطاقة من مكون إلى آخر. حجم العجلة المسننة له تأثير حيوي على دقة واستقرار وكفاءة عملية النقل بأكملها.

ثانيا. المعلمات الأساسية للعجلات المسننة
1. عدد الأسنان (ض)
- عدد الأسنان هو أحد المعايير الأساسية للعجلة المسننة. أعداد مختلفة من الأسنان مناسبة لظروف العمل المختلفة. على سبيل المثال، يتم استخدام العجلة المسننة ذات 19 سنًا أو أكثر بشكل عام للعجلات المسننة النشطة التي تعمل بسرعات متوسطة وعالية وظروف العمل العادية؛ يتم استخدام 17 سنًا فقط للعجلات المسننة النشطة ذات خطوة صغيرة؛ يوصى باستخدام 23 سنًا أو أكثر في حالات الاصطدام. عندما تكون نسبة السرعة منخفضة، فإن استخدام أسنان مسننة عالية الأسنان يمكن أن يقلل بشكل كبير من دوران روابط السلسلة، وحمل الشد للسلسلة، والحمل على المحامل.
- كما يلعب عدد الأسنان دورًا مهمًا في حساب الأبعاد الأخرى للعجلة المسننة، مثل قطر دائرة الميل وقطر دائرة طرف السن.
2. الملعب (ع)
- تعد خطوة الدوران معلمة أساسية للسلسلة وأحد المعلمات المهمة للعجلة المسننة. درجة الصوت هي قيمة قياسية، وقيم درجة الصوت الشائعة هي 8، 9.525، 12.7، 15.875، 19.05، 25.4، 31.75، 38.1، 44.45، 50.8، إلخ.
- يرتبط حساب قطر دائرة الميل والأبعاد الأخرى للعجلة المسننة ارتباطًا وثيقًا بالميل. على سبيل المثال، قطر دائرة الملعب d=p/sin(180 درجة /z).
3. الحد الأقصى للقطر الخارجي (d1) ودرجة الصف (pt) للكم
- هذه المعلمات هي أيضًا معلمات أساسية للعجلة المسننة، ولها أهمية كبيرة في تصميم العجلة المسننة وتوافقها مع السلسلة. وهي متوافقة مع الأبعاد الأخرى للعجلة المسننة ومواصفات السلسلة لضمان التشغيل الطبيعي لنظام النقل بأكمله.

3. حساب الأبعاد الرئيسية للعجلة المسننة
1. قطر دائرة الملعب (د)
- صيغة الحساب هي d=p/sin(180 درجة /z). يعد هذا القطر بُعدًا نظريًا مهمًا على العجلة المسننة. في تصميم وتحليل العجلة المسننة، يعد تحديد العلاقة المتشابكة بين العجلة المسننة والسلسلة أحد العوامل الرئيسية.
- على سبيل المثال، عندما تكون المسافة p وعدد الأسنان z معروفة، يمكن حساب قطر دائرة الملعب بدقة. سيؤدي اختلاف عدد مجموعات الأسنان وعددها إلى اختلاف أقطار دائرة الميل، مما يؤثر بشكل مباشر على دقة مطابقة العجلة المسننة والسلسلة.
2. دائرة طرف السن (القطر الخارجي) (د)
- معادلة حساب قطر دائرة طرف السن هي D=p×(0.54+cot180 Degree /z). يحدد قطر دائرة طرف السن حجم الكفاف الخارجي للعجلة المسننة.
- في التطبيقات العملية، يكون لهذا البعد تأثير مهم على علاقة التخطيط المكاني بين العجلة المسننة والمكونات الأخرى. على سبيل المثال، عند تثبيت العجلة المسننة، من الضروري مراعاة ما إذا كان قطر دائرة طرف السن سيتداخل مع المكونات المحيطة.

4. العلاقة بين حجم العجلة المسننة وأداء ناقل الحركة
1. التأثير على السرعة
- سيؤثر عدد الأسنان ودرجة ميل العجلة المسننة على سرعة حركة السلسلة. عند نفس سرعة الإدخال، يتمتع العجلة المسننة ذات العدد الأكبر من الأسنان بسرعة حركة أكثر استقرارًا نسبيًا بسبب تقليل دوران روابط السلسلة، مما يساعد على تحقيق تحكم أكثر دقة في السرعة.
- ستؤثر درجات الصوت المختلفة أيضًا على السرعة الخطية للسلسلة. عندما يتم تشغيلها بواسطة العجلة المسننة، فإن السلسلة ذات خطوة أكبر تنتقل مسافة أطول لكل دورة لوصلة سلسلة واحدة، ولها سرعة خطية أعلى بنفس السرعة.
2. التأثير على الحمل
- كما ذكرنا سابقًا، عندما تكون نسبة السرعة منخفضة، يمكن أن يقلل العجلة المسننة ذات الأسنان العالية من دوران روابط السلسلة، وحمل الشد للسلسلة، والحمل على المحامل. حجم العجلة المسننة المناسب يمكن أن يجعل القوة بين السلسلة والعجلة المسننة أكثر تجانسًا أثناء عملية نقل الطاقة، مما يقلل من حالة تركيز الضغط المحلي.
- إذا لم يتم تحديد حجم العجلة المسننة بشكل صحيح، على سبيل المثال، كانت المسافة كبيرة جدًا وعدد الأسنان صغير جدًا، فقد تتعرض السلسلة لتوتر مفرط أثناء عملية الربط، مما قد يتسبب بسهولة في تمدد السلسلة و مشوهًا أو حتى مكسورًا، وسيؤدي أيضًا إلى زيادة الحمل على المحامل وتقليل عمر خدمة نظام النقل بأكمله.

V. جدول معلمات الحجم القياسي للعجلة المسننة
المعلمات الأساسية للعجلة المسننة هي الخطوة p للسلسلة المصاحبة، والحد الأقصى للقطر الخارجي d1 للكم، وتباعد الصفوف pt، وعدد الأسنان z. تم تقديم الأبعاد الرئيسية وصيغ الحساب الخاصة بالعجلة المسننة، بالإضافة إلى معلمات مثل الحد الأقصى المسموح به لقطر فتحة محور العجلة المسننة. تتبع هذه المعلمات معايير معينة، مثل GB/T10855-2016 Toothed Chain وSprocket Standard. يوفر جدول معلمات الحجم القياسي للعجلة المسننة في هذه المواصفة القياسية أساسًا مهمًا لتصميم وتصنيع واختيار العجلة المسننة.