Hypoid Gear چیست - شامل تعاریف، ساخت و مزایای فنی است

اگر شما یک مهندس هستید که یک سیستم محرک زاویه{0}راست طراحی می‌کند، آیا دنده مخروطی، چرخ دنده حلزونی یا پیچیده‌تر را انتخاب می‌کنید.دنده هیپووئید?

چرخ دنده‌های مخروطی استاندارد رایج هستند، اما کاربردهایی مانند پیشرانه‌های خودرو و ربات‌های جراحی دقیق، الزامات سخت‌گیرانه‌تری برای ساختار هندسی سیستم انتقال دارند که استفاده از دنده‌های هیپووئید را ضروری می‌سازد.

به عنوان یک تولید کننده متخصص در قطعات مکانیکی دقیق، Hasnheng Automation دنده های دقیق سفارشی را یکی از اصلی ترین مشاغل خود می داند و ما اغلب با مشتریانی روبرو می شویم که به دنده های هیپوید سفارشی نیاز دارند. در زیر، بر اساس سالها تجربه خود در ساخت چرخ دنده، توضیح خواهیم داد که چرخ دنده هیپووئید چیست، تعریف، فرآیند ساخت، مزایا و موارد دیگر را پوشش می دهد. امیدواریم این اطلاعات برای شما مفید باشد.

Hypoid Gear اساساً نوعی از چرخ دنده مارپیچی است و تفاوت اساسی آنها در این است که بین محور Pinion و محور چرخ دنده Ring یک جابجایی مجموعه ای وجود دارد، اما آنها با هم قطع نمی شوند.

معنی افست (فاصله افست)

در یک چرخ دنده اریب مارپیچی استاندارد، محور در نقطه مرکزی قطع می شود. در مجموعه های Hypoid Gear، محور چرخ دنده کوچک نسبت به مرکز دنده بزرگ به سمت بالا یا پایین تغییر می کند. این تعصب یک ویژگی مکانیکی منحصر به فرد را معرفی می کند: حرکت لغزشی.

چرخ دنده‌های مخروطی معمولی عمدتاً به تماس غلتشی متکی هستند، در حالی که Hypoid Gear غلتیدن و لغزش را در حین مش‌بندی دندان ترکیب می‌کند. این اثر کشویی هسته عملکرد آن است که مزایای زیر را به همراه دارد:

• تصادف بالاتر: تماس چند دندانی به طور همزمان.
• درگیری روان تر: نویز را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
• استحکام بالاتر: در مقایسه با چرخ دنده های هم اندازه، ظرفیت تحمل بار قوی تری دارد.

توجه:طراحی افست اجازه می دهد تا قطر پینیون (Pinion) بزرگتر و قوی تر از یک دنده مارپیچی مخروطی با نسبت دنده یکسان باشد. به همین دلیل استدنده هیپووئیدانتخاب ارجح برای کاربردهای بار بالا هستند.

این سوالی است که مشتریان اغلب از ما می پرسند. ساخت مجموعه ای از چرخ دنده های Hypo id بسیار پیچیده تر از تولید چرخ دنده های خار یا مارپیچ استاندارد است. برای ایجاد ساختار توپولوژی سطح دندان صحیح به تجهیزات CNC چند محوره و نرم افزار محاسباتی پیشرفته نیاز دارد.

1. فرآیند برش: Hobbing صورت در مقابل آسیاب صورت

به طور سنتی، چرخ دنده های Hypoid عمدتا به دو روش تولید می شوند:

هابینگ صورت:فرآیند نمایه سازی مداوم، که در آن ابزار و قطعه کار به طور همزمان می چرخند. عمق شیار دندانی که به این روش پردازش می شود یکنواخت است.

فرز صورت:فرآیند نمایه سازی تک دندان، پردازش هر شکاف دندان یک به یک. عمق شیار دندانی که به این روش پردازش می شود مخروطی است.

2. اسکی با دنده با دقت بالا-

برای کاربردهای صنعتی با دقت بالا، به ویژه زمانی که ISO/DIN سطح 5 مورد نیاز است، فناوری ساخت پیشرفته ضروری است.

در کارخانه خود، ما از{0}دستگاه بالادستی (KPS30) برای خراش دادن دندان استفاده می‌کنیم. اگرچه روش‌های سنتی روی چرخ دنده‌های بزرگ خودرو مؤثر است، فناوری کاشی‌فوجی به ما اجازه می‌دهد تا در ساخت چرخ‌دنده‌های فلزی سفارشی که به تحمل‌های بسیار بالایی نیاز دارند، به نتایج بهتری دست یابیم.

• قابلیت ماشینکاری میکرو: قابلیت ماشینکاری چرخ دنده ها با میکرو ماژول های کوچک به اندازه 0.1 (که برای تجهیزات پزشکی بسیار مهم است).
• پردازش هندسی پیچیده: می تواند به راحتی چرخ دنده ها را با شفت و چرخ دنده های داخلی اداره کند.
• صافی سطح خوب: کیفیت سطح حاصل از فرآیند خراش دادن قوی می تواند نیاز به سنگ زنی بعدی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

3. عملیات حرارتی و سنگ زنی (Lapping & Grinding)

پس از تکمیل ماشینکاری نرم، چرخ دنده باید تحت عملیات حرارتی (معمولاً کربورسازی) قرار گیرد تا سطح سخت شود. به دلیل تغییر شکل جزئی ناشی از عملیات حرارتی، چرخ دنده ها باید تحت تصحیح "جفت شدن" قرار گیرند:

دور زدن:چرخ دنده های کوچک و بزرگ را به هم بچسبانید، خمیر آسیاب را اضافه کنید و بدوید تا خطاهای کوچک را اصلاح کنید و از مرکز کامل نقاط تماس اطمینان حاصل کنید.

سنگ زنی:برای بالاترین دقت مورد نیاز (ISO 5)، ما از تکنولوژی سنگ زنی سطح دندان سخت برای حذف تغییر شکل عملیات حرارتی استفاده می کنیم.

توانایی ما:ما مجموعه های Hypoid سفارشی با قطر نوک (OD) از 3 میلی متر تا 300 میلی متر را ارائه می دهیم. چه در حال طراحی مفاصل انگشتان برای ربات‌های انسان‌نما باشید و چه در حال توسعه{3}}عملگرهای سنگین، چرخ دنده‌های ما استانداردهای دقیق ISO را برآورده می‌کنند.

در حالی که از لحاظ تاریخی در صنعت خودروسازی شهرت دارد، پاسخ بهدنده هیپووئید برای چه استفاده می شوددر عصر اتوماسیون مدرن به طور قابل توجهی گسترش یافته است.

رباتیک و اتوماسیون

این حوزه اصلی تخصص ماست. با توانایی ما در تولیدماژول 0.1 تا 0.5 میکرو-دندهمجموعه های هیپووئید در موارد زیر استفاده می شود:

مفاصل ربات: جایی که انتقال با زاویه راست با گشتاور بالا و واکنش کم نیاز است.
انتخاب و قرار دادن ماشین آلات: جایی که سرعت و دقت موقعیت یابی در اولویت قرار دارد.

تجهیزات پزشکی

ابزارهای پزشکی دقیق، مانند مته های جراحی یا تجهیزات تصویربرداری، به درایوهایی نیاز دارند که هم فشرده (OD < 10 میلی متر) و هم بی صدا باشند. مافسفر برنزیا مجموعه های هیپووئید فولاد سخت شده اغلب در این دستگاه های دستی ادغام می شوند.

ابزار قدرت
آسیاب‌های زاویه‌ای و اره‌های صنعتی از چرخ دنده‌های هیپووئید برای رساندن گشتاور بالا از موتور به تیغه استفاده می‌کنند و از توقف ابزار در زیر بار جلوگیری می‌کنند.

خودرو (مورد استفاده کلاسیک)

تقریباً همه خودروهای دیفرانسیل عقب-چرخ‌محرک- از یک دنده هیپووئیدی که در دیفرانسیل تنظیم شده است برای انتقال نیرو از میل محرک به چرخ‌ها استفاده می‌کنند.

این در مورد تعمیر و نگهداری دنده است. گاهی اوقات، زمانی که برخی از اقدامات نگهداری برای چرخ دنده ها را به مشتریان توصیه می کنیم، از ما می پرسند - چرا چرخ دنده های هیپووئید به روان کننده های خاصی نیاز دارند؟

بنابراین، از این مقاله برای توضیح دلیل - استفاده می‌کنیم.عمل کشویی

در چرخ دنده های خار، سطح دندان عمدتاً در معرض اصطکاک غلتشی قرار می گیرد. در چرخ دنده Hypoid، سطوح دندان تحت فشار بسیار زیاد روی هم می لغزند. لایه روغنی که توسط روغن موتور معمولی تشکیل می‌شود فقط می‌تواند از اصطکاک غلتشی جلوگیری کند، اما تحت فشار-لغزش بالا دنده Hypoid، لایه روغن معمولی فوراً پاره می‌شود و باعث تماس مستقیم فلز، خراشیدگی و حتی خرابی می‌شود.

روغن دنده هیپوئید چیست؟

روغن دنده هیپوئیدیک روغن روان کننده است که به طور خاص با فرموله شده استفشار شدید (EP)مواد افزودنی

ترکیب شیمیایی:این افزودنی ها معمولاً حاوی ترکیبات سولفور فسفر هستند.

اصل کار: هنگامی که لغزش فشار بالا باعث افزایش دمای موضعی می شود، این افزودنی ها با سطح فلز واکنش شیمیایی می دهند و یک فیلم محافظ قربانی (سولفید آهن/فسفید آهن) تشکیل می دهند تا از جوشکاری یا سایش دنده جلوگیری شود.

استاندارد: به دنبال روان‌کننده‌هایی باشید که دارای برچسب API GL- درجه ۵ هستند. این نشان می دهد که روغن حاوی مواد افزودنی EP کافی برای محافظت از دنده های Hypoid در دیفرانسیل های سنگین است.

آیا دنده هیپوئید در تورسن دیفرانسیل است؟

معمولاً نه داخلی، بلکه از خارج متصل است. دیفرانسیل‌های Torsen (Torque Sensing) معمولاً از چرخ‌دنده‌های مارپیچی پیچ‌خورده یا چرخ‌دنده‌های مارپیچی محور متقاطع خاص به صورت داخلی برای مدیریت توزیع گشتاور استفاده می‌کنند. اصطکاک بین این چرخ دنده ها عملکرد لغزش محدودی را ایجاد می کند.

با این حال، خود دیفرانسیل تورسن معمولاً توسط مجموعه‌ای از مجموعه دنده‌های Hypoid (دندان‌های تاج و گوشه) به عنوان محرک نهایی هدایت می‌شود. بنابراین، اگرچه مکانیسم داخلی تورسن از چرخ دنده های مارپیچ استفاده می کند، فرآیند انتقال نیرو به دیفرانسیل تقریباً همیشه از طریق چرخ دنده Hypoid انجام می شود.

تفاوت بین Hypoid Gear و Spiral Bevel Gear چیست؟

تفاوت اصلی بین این دو در هندسه محور نهفته است.

چرخ دنده مارپیچی: محورها در یک نقطه قطع می شوند (محورهای متقاطع). معمولا برای درایوهای زاویه راست استاندارد استفاده می شود.

دنده Hypoid: محورها قطع نمی شوند و یک افست وجود دارد.

از نظر عملکرد، به دلیل وجود Offset، می توان قطر پینیون دنده Hypoid را بزرگتر از پین سطح اسپیرال نسبت دینامیکی تفسیر همزمان طراحی کرد. این بدان معنی است که دنده Hypoid دارای قدرت ریشه دندان قوی تر و ظرفیت گشتاور بالاتر است. علاوه بر این، کنتاکت کشویی Hypoid عملکرد آن را آرام‌تر می‌کند، اما این بدان معناست که باید از روغن EP (فشار شدید) استفاده شود، در حالی که سطح اسپیرال گاهی اوقات می‌تواند از روغن دنده معمولی استفاده کند.

آیا Hypoid Gears می‌تواند-برگردد؟ (آیا خودشان-قفل می‌شوند؟)

نه، آنها معمولاً-خود قفل نمی‌شوند.

Unlike Worm Gear, Hypoid gears have a very high transmission efficiency (>90 درصد. این بدان معناست که معمولاً می توان آنها را به صورت معکوس هدایت کرد.

اگر سناریوی برنامه شما (مانند جرثقیل یا سکوی بالابر) به عملکرد قفل خودکار برای جلوگیری از قطع شدن برق و سقوط نیاز دارد، توصیه می کنیم راه حل های Worm Gear Custom ما را بررسی کنید. اگر به دنبال پاسخ کارآمد و عملکرد دینامیکی سروو موتورها هستید، دنده Hypoid انتخاب بهتری است.

بهترین ماده برای چرخ دنده های هیپوید سفارشی چیست؟

برنامه های مختلف انتخاب مواد متفاوتی دارند.

بار زیاد/خودرو: رایج ترین مورد استفاده، فولاد سخت شده مانند SCM415 (20CrMo) یا AISI 8620 است. پس از عملیات حرارتی، سختی سطح بالا و مقاومت در برابر سایش بسیار قوی است.

ابزار پزشکی/دقیق: برای کاربردهای کوچک با بارهای کوچک اما نیازمند مقاومت در برابر خوردگی یا خواص غیر مغناطیسی، اغلب از برنز فسفر یا فولاد ضد زنگ استفاده می‌کنیم.

در Hasnheng، ما می‌توانیم دنده‌های آلیاژی ویژه از Mod 0.1-5.0 تا چرخ‌دنده‌های فولادی با سختی بالا را با توجه به نیازهای طراحی شما پردازش کنیم و یک گزارش عملیات حرارتی کامل را برای اطمینان از عملکرد مواد ارائه دهیم.

انتخاب شریک دنده مناسب به اندازه انتخاب نوع دنده مناسب اهمیت دارد. Hansheng Automation یک تولید کننده چرخ دنده حرفه ای است که در ارائه OEM/ODM و سایر خدمات به مشتریان تخصص دارد. چه در حال طراحی ربات‌های میکرو هستید که به مجموعه دنده‌های ماژول 0.3 یا دستگاه‌های درایو صنعتی{3}}کوچک و متوسط ​​نیاز دارند، ما می‌توانیم چرخ دنده‌های-دقت و{{5} با کیفیت بالا را در اختیار شما قرار دهیم.

توانایی‌های تولید دنده ما را درک کنید:ساخت دنده سفارشی

ISO 23509:2016 - هندسه دنده اریب و هیپووئید

راهنمای طراحی ANSI/AGMA 2005-D{1}} برای چرخ دنده‌های مخروطی

انتشار API 1560 - روانکاری چرخ دنده های هیپوید

چرخ دنده حلزونی چیست؟ تجزیه و تحلیل عمیق-از اصول انتقال به کاربردهای صنعتی - Hansheng