حداقل تعداد دندانه‌های پینیون و برش زیر حد: قاعده هفده دندانه

اتوماسیون گنتری در سلول ماشینکاری

چرخ‌دنده‌های کوچک در سیستم‌های رک و پینیون جذاب هستند: وضوح حرکت بیشتر، نسبت گیربکس کمتر، و ابعاد کوچک‌تر سرج. با این حال، زیر یک تعداد مشخص دندانه، ابزار برش بخشی از ریشه دندانه را حذف می‌کند — و چرخ‌دنده نه‌تنها کوچک‌تر، بلکه ضعیف‌تر نیز می‌شود.

منشأ پدیده زیربرِش (آندَرکات)

چرخ‌دنده‌ها توسط ابزاری با فرم دندانه رک تولید می‌شوند. اگر چرخ‌دنده کوچک باشد، نوک ابزار به داخل دایره پایه نفوذ کرده و بخشی از منحنی اینولوت در ناحیه ریشه را بریده می‌شود. برای دندانه استاندارد (افزایش دندانه = ۱ متریک)، پدیده زیربرش از زمانی آغاز می‌شود که تعداد دندانه کمتر از این مقدار شود:

z min = ۲ ÷ sin²(α)

در زاویهٔ ۲۰ درجه، دنده‌های استاندارد با کمتر از ۱۷ دندان، برش‌خورده‌اند.

اهمیت این موضوع در سیستم‌های حرکتی میله‌ای

· برش‌خوردن، ریشهٔ دندانه را نازک می‌کند و استحکام خمشی را دقیقاً در نقطه‌ای که تنش بیشترین مقدار را دارد، کاهش می‌دهد.

· این پدیده طول بخش قابل استفاده از منحنی اینولوت را کوتاه می‌کند و نسبت تماس را کاهش می‌دهد.

· در عمل، برش‌خوردن جزئی در دنده‌هایی با ۱۴ تا ۱۶ دندان اغلب پذیرفته می‌شود؛ اما زیر این تعداد، اثر آن قابل توجه می‌گردد.

جابه‌جایی نمایه

جابه‌جایی ابزار برش به سمت بیرون در حین تولید (جابه‌جایی مثبت نمایهٔ x × m) باعث می‌شود نوک ابزار از دایرهٔ پایه خارج بماند. در نتیجه، ریشهٔ دندهٔ پینیون ضخیم‌تر شده و برش‌خوردن رخ نمی‌دهد. در سیستم‌های حرکتی میله‌ای، فاصلهٔ مرکزی پینیون تا خط پیچ میله به اندازهٔ x × m افزایش می‌یابد که این افزایش باید در نحوهٔ نصب لحاظ شود.

چک‌لیست طراحی

· برای دنده‌های استاندارد در زاویهٔ ۲۰ درجه، ترجیحاً از ۱۷ دندان یا بیشتر استفاده شود.

· در صورت کمتر بودن این تعداد، جابه‌جایی نمایه را مشخص کنید و ضریب جابه‌جایی را روی نقشه ذکر نمایید.

· فاصلهٔ مرکزی بین میله و پینیون را با در نظر گرفتن جابه‌جایی نمایه بررسی کنید.

· به یاد داشته باشید که پینیون بزرگ‌تر نیروی دندانه را نیز کاهش می‌دهد: Ft = ۲T ÷ (z × m).

خلاصه

۱۷ دندانه یک خرافه نیست: این عدد برابر است با ۲ ÷ sin²(۲۰ درجه). فقط با جابجایی پروفیل می‌توانید تعداد دندانه‌ها را کمتر از این مقدار انتخاب کنید.

برای ارسال نقشه‌ها، نمونه‌ها یا پیش‌فاکتور، مشخصات و تعداد دنده‌ریل، دنده‌چرخ یا چرخ‌دنده خود را به ما بفرستید.