Mengapa Penggerak Rantai Membutuhkan 17 Gigi: Penjelasan Aksi Chordal

Sproket dalam stok dan jumlah gigi khusus

Kata kunci sasaran:aksi chordal penggerak rantai

Sekunder:gigi sproket minimum, pemilihan jumlah gigi sproket, rantai efek poligonal

Deskripsi meta:Aksi kordal menyebabkan variasi kecepatan 6% pada sproket 9 gigi dan 1,7% pada 17 gigi. Perhitungan di balik aturan 17 gigi, ditambah jumlah gigi maksimum yang digerakkan dan alasan keberadaannya.

Rantai tidak melingkari sproket secara melingkar. Itu dibungkus dalam poligon.

Fakta geometris tunggal tersebut menghasilkan variasi kecepatan, getaran, kebisingan, dan keausan yang dipercepat, dan itulah alasan setiap panduan penggerak rantai meminta Anda untuk menggunakan setidaknya 17 gigi pada pengemudi. Memahami mekanismenya memungkinkan Anda memutuskan dengan cerdas kapan harus melanggar aturan.

Apa tindakan chordal itu

Setiap mata rantai merupakan segmen lurus yang kaku. Saat rantai terhubung dengan sproket, tautannya membentuk poligon yang tertulis di lingkaran pitch, bukan busur mulus.

Saat sproket berputar, radius efektif rantai meninggalkan sproket terus berubah. Maksimumnya bila roller berada di bagian atas sproket, dan minimal setengah gigi setelahnya bila rantai merentangkan tali di antara dua roller.

Karena kecepatan linier adalah kecepatan sudut dikalikan radius, radius yang bervariasi pada rpm konstan menghasilkan kecepatan rantai yang bervariasi. Setiap pertunangan gigi, selamanya.

Formulasi standar:

Sekalipun sproket berputar dengan kecepatan konstan, kecepatan rantai tidak tetap, karena radius efektif sproket berubah setiap kali gigi terpasang. Aksi akord diatur oleh jumlah gigi:

>

Rasio perubahan kecepatan=(V max − V min) / V max=1 − cos (180 derajat /N)

Diperluas, relasi yang sama berbunyi:

v_max=ωR

v_min=ωR · cos(180 derajat /N)

Δv / v_avg=1 − cos(180 derajat /N)

Catatan tentang rumus: varian, δv=(1/cos(π/z) − 1) × 100%, dinormalisasi terhadap kecepatan minimum dan bukan kecepatan maksimum. Keduanya sedikit berbeda pada jumlah gigi yang rendah. Kami menggunakan formulir pertama secara keseluruhan.

Angka-angka

Poin data yang dipublikasikan dari sumber di atas:

Gambar 1. Variasi kecepatan rantai terhadap jumlah gigi sproket.

Mengevaluasi rumus di seluruh rentang akan menghasilkan bentuk kurva.(Baris perantara ini adalah aritmatika kita sendiri pada rumus yang dipublikasikan, bukan disalin dari tabel pabrikan - titik akhir sesuai dengan nilai yang dipublikasikan di atas.)

Kurvanya menurun tajam dan kemudian mendatar. Mulai dari 9 hingga 17 variasi potongan gigi dengan faktor 3,5. Beralih dari 17 ke 30 gigi memberi Anda faktor nyata lainnya, namun dengan hasil yang semakin berkurang dibandingkan biaya sproket yang jauh lebih besar.

Tujuh belas gigi adalah tempat belokannya. Di bawahnya Anda membayar mahal; di atasnya Anda membayar sproket yang semakin banyak untuk keuntungan yang semakin sedikit.

Apa sebenarnya fungsi variasi kecepatan 6%.

Pada sproket bergigi 9, rantai mengalami percepatan dan perlambatan sebesar 6% dari kecepatan rata-ratanya, beberapa kali per putaran. Tiga konsekuensi menyusul.

Pemuatan inersia.Mempercepat massa rantai menambah ketegangan melebihi beban yang ditransmisikan. Gayanya berskala dengan kuadrat kecepatan, sehingga berkendara cepat dengan jumlah gigi rendah akan dihukum dua kali.

Getaran dan kebisingan.Pada gigi 9 hasilnya getaran signifikan. Di bawah 17 gigi, variasinya melebihi sekitar 3%, yang umumnya digambarkan sebagai getaran dan kebisingan yang tidak menyenangkan.

Keausan artikulasi.Lebih sedikit gigi berarti setiap tautan berputar melalui sudut yang lebih besar saat masuk dan keluar dari sproket. Dengan gigi yang sangat sedikit, setiap link mengalami artikulasi sudut yang lebih besar per siklus pengikatan, sehingga mempercepat keausan pin-bushing.

Yang ketiga adalah pembunuh yang diam-diam. Keausan pin-bushing menyebabkan rantai memanjang, dan pemanjangan rantai akhirnya mengakhiri masa pakainya.

Jumlah gigi minimum: apa yang dikatakan sumber

Versi yang paling berguna memberikan nilai minimum berdasarkan kecepatan berkendara:

Gambar 2. Rekomendasi jumlah gigi minimum berdasarkan kelas kecepatan berkendara.

- Penggerak kecepatan lambat (pelumasan tipe tetes) -12 gigi

- Penggerak kecepatan sedang (pelumasan jenis penangas oli) -17 gigi

- Penggerak kecepatan tinggi (pelumasan yang dipompa) -25 gigi

Ini adalah jawaban untuk "bisakah saya menggunakan kurang dari 17 gigi?" Ya - dengan kecepatan rendah. Hukuman inersia dari aksi akord berskala seiring dengan kecepatan, sehingga penggerak lambat menoleransi variasi yang akan menghancurkan penggerak cepat. Sproket 12 gigi pada konveyor lambat adalah pilihan teknik yang masuk akal. Sproket yang sama pada 1.000 rpm tidak.

Gunakan jumlah gigi ganjil

ISO 606 dan praktik berkendara umum merekomendasikan jumlah gigi ganjil pada pengemudi.

Kebanyakan penggerak menggunakan jumlah nada yang genap dalam rantai. Memasangkannya dengan jumlah gigi penggerak ganjil memastikan keausan merata pada rantai dan gigi sproket.

Panjang rantai hampir selalu genap (panjang rantai ganjil memerlukan tautan offset, yang mana lebih lemah). Dengan rantai rata dan sproket rata, mata rantai yang sama berulang kali bertemu dengan gigi sproket yang sama, dan menyebabkan keausan konsentrat. Jumlah gigi ganjil memutus siklus berulang sehingga keausan menyebar ke seluruh komponen.

Tidak ada biaya apa pun. Pilih 17, 19, 21, 23, 25 daripada 18, 20, 22.

Jumlah gigi penggerak maksimum - dan alasan keberadaannya

Batasan yang dipublikasikan sedikit berbeda:

114maksimum pada sproket yang digerakkan

kurang dari 120

tidak lebih dari 120

Alasan ketiganya sama, dan ini tentang rantai yang aus, bukan rantai baru:

Untuk perpanjangan rantai tertentu akibat keausan, diameter pitch kerja rantai pada sproket meningkat relatif terhadap diameter pitch nominal - rantai mengambil posisi lebih tinggi pada gigi sproket. Keausan rantai aman yang diijinkan umumnya diambil sebagai perpanjangan sekitar 2% dari panjang nominal."

Saat rantai aus, nada bertambah. Pitch yang lebih panjang tidak dapat dimasukkan ke dalam kantong gigi pada radius aslinya, sehingga rantai semakin naik ke atas gigi. Pada sproket kecil hal ini lumayan. Pada kasus yang sangat besar, akumulasi kesalahan di sekitar bungkusnya cukup untuk membuat rantai keluar seluruhnya.

Diukur: rantai memanjang 2% pada sproket 120 gigi telah menyimpang sebesar 1,2 pitch relatif terhadap lingkar sproket.

Satu rumus menyatukan berbagai batasan yang diterbitkan:

Rumus sederhana untuk menentukan seberapa besar perpanjangan rantai yang dapat ditampung oleh sproket adalah200/N, dinyatakan dalam persentase, dengan N adalah jumlah gigi pada sproket terbesar."

Periksa: 200/114=1.75%, 200/120=1.67%. Keduanya mendekati angka keausan yang diijinkan sebesar 2%. "Tutup" hanyalah jumlah gigi mana saja yang masih dapat mentolerir perpanjangan yang Anda rencanakan sebelum penggantian.

Ini juga berarti batasnya dapat Anda tetapkan. Jika Anda mengganti rantai pada perpanjangan 1%, 200/N=1 menghasilkan N=200 gigi. Jika Anda mencapai 2%, tetaplah di 100.

Dua aturan lagi yang perlu diketahui

Jumlah gigi Lebih besar dari atau sama dengan 50.Praktik yang baik adalah dengan menjaga jumlah gigi 50 atau lebih jika kedua sproket berjalan pada rantai yang sama - dengan penggerak 1:1, yang berarti masing-masing 25 gigi. Penggerak 1:1 dengan dua sproket 17 gigi memenuhi nilai minimum pada masing-masing sproket tetapi berjumlah 34, sehingga kedua ujungnya mengalami aksi chordal secara bersamaan.

Rasio maksimum 7:1 per tahap.Rasio maksimum yang disarankan untuk satu pengurangan adalah 7:1; di atas itu, pengurangan ganda lebih disukai. Dengan pemuatan kejut, angkanya mengencang menjadi sekitar 5:1.

Jarak pusat berinteraksi dengan aksi chordal.Dari material rantai konveyor CEMA: "jika jarak pusat poros merupakan kelipatan umum dari jarak rantai, aksi chordalnya kecil. Namun jika jarak pusat poros adalah kelipatan dari jarak rantai +0.5 pitch, aksi chordal meningkat." Menetapkan jarak pusat ke sejumlah nada memungkinkan variasi akord kedua sproket dibatalkan sebagian; offset-setengah nada membuatnya bertambah.

Urutan seleksi

Perbandingan- tetap dalam 7:1 per tahap (5:1 dengan kejutan)

Gigi pengemudi- 17 minimum untuk perjalanan umum; 12 dapat diterima pada kecepatan rendah dengan pelumasan tetes; 25 untuk kecepatan tinggi dengan pelumasan yang dipompa

Hitungan ganjiluntuk pengemudi

Gigi yang digerakkan- periksa 200/N untuk ambang penggantian perpanjangan Anda

Jumlah gigi Lebih besar dari atau sama dengan 50

Jarak pusatdi sejumlah nada

Pertanyaan Umum

Bisakah saya menggunakan sproket 15 gigi?

Pada kecepatan rendah, yes - 15 diterima secara luas dan 13 dapat diterapkan dalam desain terbatas. Variasi kecepatan pada 15 gigi adalah 2,19%, dibandingkan 1,70% pada 17 gigi. Nilailah berdasarkan kecepatan dan metode pelumasan Anda.

Apakah aksi chordal mempengaruhi sproket besar juga?

Ya, tetapi variasi - yang berkurang seiring dengan jumlah gigi, sehingga sproket dengan 60 gigi hampir tidak memberikan kontribusi apa pun. Sproket kecil mendominasi.

Mengapa sproket penggeraknya tertutup sama sekali?

Rantai yang aus akan menempel lebih tinggi pada gigi. Melewati jumlah gigi tertentu, akumulasi penyimpangan membuat rantai terlepas. Gunakan 200/N untuk menetapkan batas Anda sendiri berdasarkan kebijakan penggantian Anda.

Apakah sabuk bergigi memiliki aksi chordal?

Ya, tapi jauh lebih kecil. Angka yang dipublikasikan secara umum menyebutkannya di bawah 0,6%, meskipun dikombinasikan dengan defleksi katrol dan kesalahan lemparan dapat mencapai 2–3%.

Apakah sproket yang lebih besar selalu memberikan umur rantai yang lebih panjang?

Hingga batas pemanjangan, umumnya ya - aksi kordal bawah, sudut artikulasi lebih rendah, pemuatan gigi lebih rendah. Perdagangannya adalah biaya, berat dan ruang.

Teknologi Transmisi OuNaiDa Tianjin memproduksi sproket sesuai standar ANSI dan ISO dalam stok dan jumlah gigi khusus, dengan gigi yang diperkeras jika diperlukan oleh aplikasi. Kirimkan rasio, kecepatan, dan jarak pusat Anda kepada kami dan kami akan menghitung jumlah giginya bersama Anda.