01Genel Bakış
Bir sonsuz dişli tahriki şunlardan oluşur:
Solucan ve sonsuz çark, kesişen şaftlar arasında hareket ve gücü iletmek için kullanılır, genellikle 90 derecelik bir kesişme açısına sahiptir. Genel sonsuz dişli tahriklerinde sonsuz dişli tahrik bileşenidir.
Görünüşte solucan bir cıvatayı andırırken, sonsuz dişli çarkı helisel silindirik bir dişliye çok benzer.
Çalışma sırasında sonsuz dişlinin dişleri, sonsuz dişlinin sarmal yüzeyi boyunca kayar ve yuvarlanır.
Solucan, çapraz eksenli bir dişli çifti oluşturmak üzere bir sonsuz çarkla birbirine geçen bir veya daha fazla sarmal dişe sahip bir dişlidir.{0}} Pitch yüzeyi silindirik, konik veya toroidal olabilir.
Dört tür vardır: Arşimet solucanı, kıvrımlı solucan, normal düz-profil solucanı ve konik zarflı silindirik solucan.
İplikler gibi, solucanlar da sağ-el ve sol-el türlerine ayrılır; sırasıyla sağ-el solucanları ve sol-el solucanları adı verilir.
Dişler arasındaki teması iyileştirmek için sonsuz dişli çarkı, sonsuz dişliyi kısmen çevreleyecek şekilde diş genişliği yönünde yay şeklinde yapılır. Bu, meshleme sırasında sonsuz vida ile sonsuz dişli çarkı arasında nokta teması yerine hat temasıyla sonuçlanır.
02Sonsuz Dişli Tahriklerin Avantajları
✦ Büyük tek-aşamalı iletim oranı, genellikle i=10~100. Güç aktarımına yönelik indeksleme mekanizmalarında 1500'ün üzerine çıkabilmektedir.
✦ Örgüleme, daha fazla güce dayanabilmesini sağlayan hat temasıdır.
✦ Kompakt yapı, düzgün iletim ve düşük gürültü.
✦ Solucan ilerleme açısı, dişliler arasındaki eşdeğer sürtünme açısından küçük olduğunda, ters yönde kendi kendine-kilitlenme özelliklerine sahip olur; bu, solucanın sonsuz çarkı çalıştırabileceği ancak sonsuz çarkın solucanı süremeyeceği anlamına gelir.
03Sonsuz Dişli Tahriklerin Dezavantajları
✦ İki şaft birbirine dik olduğundan ve iki dişlinin düğüm çizgisi hızları dik olduğundan bağıl kayma hızı çok yüksek olup, ısı oluşumuna ve aşınmaya neden olur.
✦ Düşük verimlilik, genellikle 0,7~0,8; Kendiliğinden kilitlenme özelliğine sahip sonsuz dişlilerin-verimliliği daha da düşüktür, genellikle 0,5'ten azdır.
04Sonsuz Dişliler ve Solucanlar için Hesaplama Formülleri
1. İletim Oranı=Sonsuz Dişli Diş Sayısı ÷ Sonsuz Diş Sayısı
2. Merkez Mesafesi=(Sonsuz Dişli Adım Çapı + Sonsuz Dişli Adım Çapı) ÷ 2
3. Sonsuz Dişli Dış Çapı=(Diş Sayısı + 2) × Modül
4. Sonsuz Dişli Hatve Çapı=Modül × Diş Sayısı
5. Solucan Adımı Çapı=Solucan Dış Çapı - 2 × Modül
6. Solucan Kurşunu=π × Modül × Diş Sayısı
7. Helis Açısı (Ön Açı) tgB=(Modül × Diş Sayısı) ÷ Solucan Adımı Çapı
8. Solucan Kurşunu=π × Modül × Diş Sayısı
9. Modül=Hatve Daire Çapı / Diş Sayısı
Sonsuz Diş Sayısı Sayısı: Tek-dişli sonsuz dişli (solucan üzerinde yalnızca bir sarmal çizgi, yani sonsuz dişlinin bir devir döndürdüğü ve sonsuz dişlinin bir dişi döndürdüğü anlamına gelir); Çift-dişli sonsuz dişli (solucan üzerinde iki sarmal çizgi, yani sonsuz dişlinin bir devir döndüğü ve sonsuz dişlinin iki dişi döndürdüğü anlamına gelir).
Modül, vida üzerindeki sarmal çizginin boyutunu ifade eder; modül ne kadar büyük olursa vida üzerindeki sarmal çizgi de o kadar büyük olur.
Çap katsayısı vidanın kalınlığını ifade eder.
Modül: Bir dişlinin hatve dairesi, dişlinin çeşitli parçalarının boyutlarının tasarlanması ve hesaplanması için temel oluşturur. Dişli hatve dairesinin çevresi=πd=zp, yani diş daire çapı
d = z p/π
Yukarıdaki formülde π irrasyonel bir sayı olduğundan, bunu adım dairesini konumlandırmak için referans olarak kullanmak sakıncalıdır. Hesaplamayı, üretimi ve incelemeyi kolaylaştırmak için p/π oranı yapay olarak bazı basit değerler olarak tanımlanır ve bu orana modül adı verilir ve m ile temsil edilir.
05 Sonsuz Dişli Tahrik Türleri
Solucanın şekline göre sonsuz dişli tahrikleri, silindirik sonsuz dişli tahrikleri, toroidal sonsuz dişli tahrikleri ve konik sonsuz dişli tahrikleri olarak ayrılabilir. Bunlar arasında silindirik sonsuz dişli tahrikler en yaygın kullanılanlardır. Sıradan silindirik sonsuz dişliler çoğunlukla düz kesici kenarlı bir kesici takım kullanılarak torna tezgahında işlenir. Aletin montaj konumuna ve kullanılan aletin türüne bağlı olarak, eksene dik kesitte farklı diş profillerine sahip dört tip sonsuz dişli elde edilebilir: sarmal sonsuz dişli (ZI tipi), Arşimet sonsuz dişli (ZA tipi), normal düz-profil sonsuz dişli (ZN) ve konik sarma silindirik sonsuz dişli (ZK).
Sonsuz dişli (ZI tipi) – Kesici kenar düzlemi sonsuz dişli taban silindirine teğettir ve uç yüz dişleri daha yüksek hızlar ve daha büyük güç için uygun olacak şekilde kıvrımlıdır.
Arşimet sonsuz dişlisi (ZA tipi) – Eksene dik düzlemdeki diş profili Arşimet spirali, eksenden geçen düzlemdeki diş profili ise düz bir çizgidir. Üretimi kolaydır ancak doğruluğu daha düşüktür (eksenel düz-profil sonsuz dişli).
Normal düz-profil sonsuz dişli (ZN) – İşlemeyi nispeten basit hale getirecek şekilde değiştirilmiş bir taşlama çarkı ile taşlanabilir. Genellikle çok-başlangıçlı sonsuz dişlilerde kullanılır ve iletim verimliliği 0,9'a ulaşabilir.
Konik kaplamalı silindirik sonsuz dişli (ZK) – Bu,-doğrusal olmayan sarmal yüzeyli bir sonsuz dişlidir. Tornada işlenemez, yalnızca freze makinesinde frezelenebilir ve taşlama makinesinde taşlanabilir. Bu tip sonsuz dişlinin taşlanması kolaydır, bu da daha yüksek doğruluk sağlar ve uygulaması giderek yaygınlaşmaktadır.
06Metal Sonsuz Dişlilerin İşleme Teknolojisi
1. Boş Malzemenin Belirlenmesi
⑴ Mükemmel işlenebilirlik, iyi yüzey kalitesi ve küçük artık iç gerilim ile kesici takımlarda daha az aşınma sağlar.
⑵ Çekme mukavemeti genellikle 588 MPa'dan az değildir.
⑶ İyi ısıl işlem özellikleri, iyi sertleşebilirlik, çatlakları söndürmeye eğilimli değil, düzgün yapı, küçük ısıl işlem deformasyonu ve yüksek sertlik elde edebilme, böylece sonsuz dişlinin aşınma direncini ve boyutsal stabilitesini sağlar.
⑷ Standartları karşılayan tekdüze malzeme sertliği ve metalografik yapı. Yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında şunlar yer alır: T10A, T12A, 45, 9Mn2V, CrMn, vb. Bunlar arasında 9Mn2V daha iyi işlenebilirlik ve stabiliteye sahiptir, ancak sertleşebilirliği zayıftır; avantajı, ısıl işlem sonrasında küçük deformasyondur, yüksek-hassas parçaların üretimi için uygundur, ancak çatlamaya eğilimlidir ve zayıf taşlama özelliklerine sahiptir. Sonsuz dişlinin sertliği ne kadar yüksek olursa, aşınmaya-o kadar dayanıklıdır, ancak üretim sırasında taşlanması daha zordur. 2. İşleme Veri Yüzeylerinin Seçimi
Sonsuz dişli veri yüzeyleri: Yapısal olarak sonsuz dişliler iki şekilde gelir: monte edilmiş sonsuz dişliler ve entegre sonsuz dişliler. Birleştirilmiş sonsuz dişliler, işleme veri yüzeyi olarak iç deliği kullanır. Bu nedenle, önce iç delik hassas bir şekilde işlenmeli ve daha sonra dış çap ve destek muyluları, referans yüzeyi olarak iç delik kullanılarak işlenmelidir. Diş işlemede aynı zamanda referans yüzeyi olarak iç deliği kullanır, dolayısıyla bir mandrel gerektirir. Genel olarak hassas indekslemeli sonsuz dişlilerin iç delik doğruluğu çok yüksektir ve bazılarının doğruluğu sağlamak için taşlama gerekir.
Genel-hassas indeksleme sonsuz dişlilerinin iç deliği, en az 1. derece doğruluğa, en az 0,12 yüzey pürüzlülüğüne ve 0,005 mm'den az olmayan uç yüz salgısına sahip olmalıdır. Sonsuz dişliyi bir mandrel üzerinde işlerken, öncelikle iki uçtaki omuzların radyal salgısının belirtilen tolerans dahilinde olduğundan emin olmak için kontrol edilmelidir. Bu, sonraki her işlemde kontrol edilmelidir. Sonsuz dişli montajı sırasında iki uç omuzun radyal salgısı da kontrol edilmelidir. Mandrelin doğruluğu, monte edilmiş sonsuz dişliyle eşleşen şaftın doğruluğuna eşit veya ondan daha yüksek olmalıdır.
Entegre sonsuz dişliler, işleme veri yüzeyi olarak merkezdeki deliği kullanır. Merkez deliğin gereksinimleri çok yüksektir; düzgünlüğü ve temas alanını sağlamak için bir konikliğe sahip olmalıdır. Her işlemden önce ortadaki delik kontrol edilip düzeltilmelidir. Destek muyluları merkez deliğiyle eş eksenliliği ve kendi geometrik doğruluklarını sağlamalıdır. Yarı-finiş ve bitirme işlemlerinden önce, destek muylularının radyal salgısı ve eksenel salgısı, tolerans dahilinde olduklarından emin olmak için kontrol edilmelidir.
Kaba veri seçilirken ana husus, işlenmemiş veri yüzeyi ile işlenmiş yüzey arasındaki boyutlar ve konumların çizim gereksinimlerini karşılaması için işlenmiş her yüzeyin yeterli işleme payına sahip olmasının nasıl sağlanacağıdır.
Kaba verinin seçimi aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:
(1) Kaba veri işlenmiş yüzeyden seçilmelidir. Bu, işlenmiş yüzey ile işlenmemiş yüzey arasındaki göreceli konumsal ilişkinin doğruluğunu sağlamak içindir. İş parçası üzerinde işleme gerektirmeyen birden fazla yüzey varsa, işlenmiş yüzeyle göreceli konum doğruluğu açısından en yüksek gereksinime sahip yüzey kaba veri olarak seçilmelidir. Bu, eşit duvar kalınlığı, simetrik şekil ve daha az sıkma işlemi sağlamak içindir.
(2) Kaba veri olarak tek tip işleme payı gereksinimlerine sahip önemli yüzeyi seçin.
(3) En küçük işleme payına sahip yüzey kaba veri olarak seçilmelidir. Bu, yüzeyin yeterli işleme payına sahip olmasını sağlar. (4) Doğru konumlandırma ve güvenilir kenetlemeyi sağlamak için kaba veri olarak mümkün olduğunca yeterince geniş alana sahip düz ve pürüzsüz bir yüzey seçilmelidir. Kapaklı, yükselticili, flaşlı veya çapaklı yüzeyler kaba veriler olarak seçilmemelidir; gerekirse ön işleme gereklidir.
(5) Kaba verinin tekrar tekrar kullanılmasından kaçınılmalıdır, çünkü kaba verinin yüzeylerinin çoğu pürüzlü ve düzensizdir ve tekrarlanan kullanım, dış yüzeyler arasındaki konum doğruluğunu garanti etmeyi zorlaştırır.
Kaba veri seçimi ilkesine göre, dış dairenin sıkıştırılması ve yüzeyin çoğunun tek bir sıkıştırma işleminde işlenmesi, dış daire ile iç deliğin eş eksenliliğinin yanı sıra uç yüzün eksene dik olmasını sağlayabilir.
Metal Sonsuz Dişli İşleme Proses Rotası
(1) -sertleştirilmemiş, monte edilmiş sonsuz dişli
Malzeme hazırlama-Normalleştirme-Kaba tornalama-(Temperleme)-Yarı-Dış çapın yarı ince tornalanması, helisel yüzeyin kaba tornalanması-Yapay yaşlandırma-İç deliğin ve uç yüzün finiş tornalanması (son taşlama)-Kama kanalı kesme-Heliselin yarı-finiş tornalanması yüzey-Eğeleme (eksik dişlerin düzeltilmesi)-Yarı-dış çapın son taşlama işlemi-Helisel yüzeyin son taşlama işlemi-Düşük-sıcaklıkta eskitme-Merkez deliğin alıştırma işlemi-Dış çapın son taşlama işlemi-Helisel yüzeyin son taşlama işlemi
(2) Karbonlanmış ve sertleştirilmiş entegre sonsuz dişli
Dövme-Tavlama-Kaba tornalama-Dış çapın ve helisel yüzeyin normalleştirilmesi-Yarı-finiş tornalanması-Eğeleme (eksik dişlerin düzeltilmesi)-Karbürleme-Dış çapın finiş tornalanması (karbürleme gerektirmeyen parçaların çıkarılması)-Su verme ve temperleme-Alıştırma merkez deliği-Sabitleme dişlerinin tornalanması-Olukların frezelenmesi-Yarı-dış çapın yarı-finiş taşlanması-Helisel yüzeyin yarı-finiş taşlanması-Düşük-sıcaklıkta yaşlandırma-Merkez deliğin alıştırması-Dış halkanın ve ucun finiş taşlaması yüz-Helisel yüzeyin taşlanmasını bitirin
Körleme: Düzenlemelere göre, iyi bir metal lifli yapı elde etmek için işlenmemiş parçanın dövülmesi gerekir.
Kaba tornalama: Eş eksenliliği sağlayın ve ince işleme için uygun bir miktar bırakın.
Isıl işlem ve temperleme işlemi HRC28-32, yarı finiş tornalama, her parça finiş tornalama için 0,5 mm bırakır, sonsuz dişli parçası ve tahliye oluğunun iki ucu gerekli spesifikasyonlara göre döndürülür, sonsuz dişli kesme, kaba kesme, katmanlı yöntem veya kesme yöntemi vb. kullanılması kabul edilebilir.
Orta çaptaki payı ölçün; yarı-kesme payı, son işleme için iyi bir temel sağlar. Her üç yüzeyde de düşük-hızda bitirme işlemi gereklidir ve kesici takımın iyi bir kenar pürüzlülüğüne sahip keskin olması gerekir. Her yüzey ayrı ayrı bitirilmelidir. Eşmerkezliliği sağlamak için tüm parçaların hassas bir şekilde döndürülmesi gerekir.
Sıradan silindirik sonsuz dişliler, düz bir kesme kenarı kullanılarak bir torna tezgahında işlendiğinde, kesici takımın montaj konumuna bağlı olarak Arşimet sonsuz dişlileri (ZA), sarmal sonsuz dişliler (ZI) ve normal düz-profil sonsuz dişliler (ZN) olarak sınıflandırılabilir. ZA Arşimet sonsuz dişlileri: Kesici takımın düzlemi sonsuz dişlinin ekseninden geçer ve kesme kenarı açısı 2 =40 derece olan kesilen sonsuz dişlinin eksenel düzlemde düz bir diş profili vardır ve normal kesitli diş profili dışbükey bir eğridir. Uç yüzdeki diş profili eğrisi bir Arşimet spiralidir, dolayısıyla Arşimet sonsuz dişlisi adı verilmiştir. Bu tip sonsuz dişlinin işlenmesi ve ölçülmesi nispeten kolaydır, bu nedenle yaygın olarak kullanılır.
Ancak boşluk açısı çok büyük olduğunda işleme zordur. Taşlama çarkı ile doğru diş profilini taşlamak zordur, dolayısıyla aktarım doğruluğu ve verimliliği düşüktür. ZI sonsuz dişlileri içerir: Kesici takımın kesme kenarı düzlemi sonsuz dişlinin taban silindirine teğettir. Ortaya çıkan sonsuz dişli, eksenel düzlemde dışbükey bir profil eğrisine sahiptir ve eksene dik uç yüzdeki diş profili, sarmal bir eğridir, dolayısıyla sarmal dişli adı da verilir. Bu tür sonsuz dişli taşlanabilir, dolayısıyla daha yüksek aktarım doğruluğu ve verimliliğine sahiptir ve seri üretime ve yüksek-güçlü, yüksek-hızlı hassas aktarıma uygundur.
ZN normal düz-profilli sonsuz dişliler: Sonsuz dişli ilerleme açısı büyük olduğunda, kesici takım için makul bir eğim açısı ve boşaltma açısı elde etmek amacıyla, kesme takımının düzlemi, işleme sırasında sonsuz dişlinin helezonunun normal düzlemine yerleştirilir. Ortaya çıkan sonsuz dişlinin normal bölümünde düz bir diş profili vardır, dolayısıyla normal düz-profil sonsuz dişli adı da buradan gelir. Eksene dik uç yüzdeki diş profili eğrisi uzatılmış sarmal bir eğridir, dolayısıyla uzatılmış sarmal sonsuz dişli olarak da adlandırılır. Bu tür sonsuz dişli daha iyi kesme performansına sahiptir, çok-başlangıçlı sonsuz dişlilerin işlenmesine olanak sağlar ve bir taşlama çarkıyla taşlanabilir. Genellikle takım tezgahlarındaki çok-başlatmalı hassas sonsuz dişli şanzımanlarında kullanılır. Teknolojinin ve ürün gereksinimlerinin ilerlemesiyle birlikte kesme hızının daha da artırılması ihtiyacı ortaya çıktı ve tornalama yöntemi bir darboğazla karşılaştı, bu da kasırga frezelemenin geliştirilmesine yol açtı. Bu yöntemde, kesme hızını artırmak için (dakikada 400 metreye kadar) dönen bir kesme aleti kullanılırken, iş parçasının yüksek hızda dönmesine gerek yoktur.
Sonsuz dişlinin dönmesi için iki yöntem vardır: iç dönme ve dış dönme.
İç dönme: İş parçasının çevresi kesici takımın iç çevresine teğettir (sonsuz dişli kesici kafanın içindedir). Doğruluk DIN7 Ra0.8'e ulaşabilir.
Dış dönme: İş parçasının çevresi kesici takımın çevresine dıştan teğettir (sonsuz dişli kesici başlığın dışındadır). Doğruluk DIN6 Ra0.4'e ulaşabilir.
