Тиштүү берүүнүн байланыш катышы деген эмне?

Time : 2025-09-05

Тиштүү берүү - бул механикалык берүүнүн эң негизги жана кеңири таралган ыкмасы, анын иштөө үбөйлүлүгү, эффективдүүлүгү жана узактыгын механикалык жабдуулардын иштешинен тура байланыштуу. Тиштүү системалардын иштөө көрсөткүчтөрүнүн ичинен Байланыш катышы (CR) берүүнүн үнэмсиздигин баалоонун маанилүү көрсөткүчү катары пайда болот. Ал тербелүүгө, шууга, жүк төтөш мүнөтүнө жана берүү тактыгына чечүүчү таасир тийгизет. Бул макалада тиштүү берүүнүн байланыш катышынын негизги түшүнүктөрү, эсептөө принциптери, долбоорлоо стратегиялары жана практикалык инженердик колдонуу талкууланып, инженерлер менен практиктер үчүн ишке асшы мүнөттөр сунуш кылынат.

1. Байланыш көрсөткүчүнүн негизги түшүнүктөрү жана мааниси

1.1 Байланыш көрсөткүчүнүн аныктамасы

Байланыш көрсөткүчү (CR) деп зубчатка түйдүктөрүнүн убакытта эки жүзүнчү түрдө камтыйт түйдүкте жүрүштө. Геометриялык түрдө, ал негизги теги узундугу менен чыныгы түйдүк сызыгынын узундугунун катышын билдирет (негизги айланада жанаша тиштердин тууралуу чекиттери ортосундагы аралык). CR 1ден чоң болушу үзгүлтүксүз трансмиссия үчүн шарт — бул мурунку жүп түшүп калганга чейин кийинки жүп түйдүктөргө киргизет, трансмиссия токтоп калышын жок кылат.

1.2 Байланыш көрсөткүчүнүн физикалык мааниси

Байланыш көрсөткүчү тууралуу тизмелердин негизги иштөө көрсөткүчтөрүн башкарат:

Трансмиссиянын жеңилдиги : Жогорку КР бир убакта жүк алуу үчүн тибилердин санын көбөйтөт, тибидеги жүк колебаниесин азайтат жана трансмиссия стабилдүүлүгүн арттырат.
Титироо жана Себепсиз шуу контролу : КР жетиштүү болсо тибилердин киргизилүүсү менен чыгарууда пайда боло турган таасирди азайтат, титироо амплитудасын жана шууну төмөндөтөт.
Жүк көтөрүүчү кабилиет : Бир нече тибилерге таркалган жүк ар бир тибиге түшкөн күчтүн басымын азайтат, тибиттердин узак убакыт пайдалануу мүмкүнчүлүгүн кеңейтет.
Трансмиссия тактыгы : Үзгүлтүксүз кыймыл өткөрүүнү камсыз кылат, так колдонууларда позициялык каталарды азайтат.

1.3 Контакт коэффициентинин классификациясы

Контакт коэффициенти тибиттин конструкциялык белгилери менен кесилиш багыты боюнча топтолот:

Трансверсалдык контакт коэффициенти (εα) : Тилектин аяк кеситинде (радиалдуу кесит) эсептелет, туурасы менен бураң тилектерге тийиштүү.
Бет менен байланыштын катышы (εβ) : Бураң тилектерге гана таандык, ал тиштин туурасынан (тебешинен) багыт боюнча тиеше аркылуу түзүлөт.
Жалпы байланыш катышы (εγ) : Трансверсалдык жана бет менен байланыш катыштарынын суммасы (εγ = εα + εβ), бул бураң тилектердин тиеше өнүмдүлүгүн толук чагылдырат.

2. Ар түрдүү тилек түрлөрү үчүн эсептөө принциптери

2.1 Түзү тилек үчүн байланыш катышын эсептөө

Түзү тилектерге трансверсалдык байланыш катышы (εα) гана таандык, аны үч негизги ыкма менен эсептейт:

(1) Геометриялык катыштын формуласы

Трансверсалдык байланыш катышы үчүн негизги формула төмөнкүдөй:
εα = [√(ra₁² - rb₁²) + √(ra₂² - rb₂²) - a·sinα'] / (π·m·cosα)
Бири жерде:

ra₁, ra₂ = Белдирүүчү жана башкаруучу шестернялердин кошумча ченек радиустары
rb₁, rb₂ = Белдирүүчү жана башкаруучу шестернялердин негизги ченек радиустары
a = Шестернялар ортосундагы чыныгы ортоңку аралык
α' = Иштөөчү басым бурчу
m = Модул
α = Стандарттык басым бурчу (адатта 20°)

(2) Тийишүү сызык узундугунун катышы

CR негизги узундук (L) менен негизги аралык (pb) ортосундагы катышка барабар болгондуктан, формулу төмөнкүдөй да жазууга болот:
εα = L / pb = L / (π·m·cosα)

(3) Стандарттуу тиштүү доңголоктордун ыңгайлаштырылган формуласы

Учун стандарттуу орнотулган (a = a₀) стандарттуу тиштүү доңголоктор (кошумча коэффициент ha* = 1, тазалоо коэффициенти c* = 0,25), эсептөө ыңгайланат:
εα = [z₁(tanαa₁ - tanα') + z₂(tanαa₂ - tanα')] / (2π)
Бул жерде αa = Тиштүү доңголоктун чет бурчундагы басым бурчу.

2.2 Винт тиштүү доңголоктордун байланыш катышын эсептөө

Винт тиштүү доңголоктордо көлдөн жана чет жактагы байланыш катыштары бар, ошондуктан жалпы CR жогорку, ал түз тиштүү доңголокторго караганда сүрүлдүрүүчүлүгү жогору.

(1) Көлдөн Байланыш катышы (εα)

Түз тиштүү доңголоктор менен бирдей эсептелет, бирок колдонулат көлдөн параметрлер (көлдөй модулдун mt, көлдөй басым бурчунун αt) стандарттык параметрлердин ордуна.

(2) Бет менен байланыштык коэффициенти (εβ)

εβ = b·sinβ / (π·mn) = b·tanβ / pt
Бири жерде:

b = Теш кеңдиги
β = Винт бурчу
mn = Нормалдуу модул
pt = Көлдөй узундук

(3) Жалпы байланыш коэффициенти (εγ)

εγ = εα + εβ
Винт тибиндеги шестернялар 2,0–3,5 диапазонундагы жалпы КР көрсөткүчтөрүн камтыйт, ал бир 1,2–1,9 диапазонундагы түз сызыктуу шестернялардыкынан асып түшөт.

2.3 Ички тиштүү жүптүн байланыш көрсөткүчүн эсептөө

Ички тиштүү жүптар (бир тиштүү доңдон экинчисинин ичине тиешет) аддентум менен дедентум ченберлеринин ортосундагы байланыштын өзгөртүлгөн формуласын колдонушат:
εα = [√(ra₁² - rb₁²) - √(ra₂² - rb₂²) + a·sinα'] / (π·m·cosα)
Эскертүү: ra₂ бул жерде дедентум ченберинин радиусу ички тиштүү доңдондун.

3. Байланыш көрсөткүчүнө таасир этүүчү негизги факторлор

3.1 Геометриялык параметрлердин таасири

Параметр	Байланыш көрсөткүчүнө таасирин тийгизүү	Эскертүүлөр
Тиштердин саны (z)	Жогорку z → Жогорку CR	Кичинекей туташтыргычтар эң улам жеткилүү таасир көрсөтөт
Модулү (m)	Эң аз таасир	Негизинен тиштин бийиктигине таасир көрсөтөт, бирок кесилишти түзбөйт
Басым Бурчу (α)	Жогорку α → Төмөнкү CR	Стандарттуу α 20°; жогорку CR талаптары үчүн 15° колдонулат
Тиш башынын коэффициенти (ha*)	Жогорку ha* → Жогорку CR	Ашыкча жогорку маанилер өтүү эгри сызыгынын кесилишине алып келет

3.2 Винт тибиндеги тегерме үчүн негизги параметрлердин таасири

Винт бурчу (β) : β чоң болсо, беттик темпиратуранын катышы (εβ) көбөйөт, бирок ошондой эле өстүк күчтөрдү көбөйтөт, эң саат көрсөткүчтөрдү колдоону талап кылат.
Тибинин туурасы (b) : b узун болсо εβ сызыктуу түрдө көбөйөт, бирок чектөөлөр машинанын тактагы тактыгы менен орнотуу тактыгы менен чектелет.

3.3 Орнотуу параметрлеринин таасири

Борбордун аралыгы (a) : a чоң болсо, CR азайт, бул жогорку профилдуу тегермелерди колдонуу менен толукталууга болот профил жылдыруу тегермелери .
Профил жылдыруу коэффициенти : Оңум чектүү профилди шилдирүү CR-ди көбөйтө алса, башка өндүрүм метрикалары менен (мисалы, тишинин тамыр бер-күчтүүлүгү) тең салыштырылып пайдаланылышы керек.

4. Контакт коэффициентинин долбоордоо жана оптимизациясы

4.1 Негизги долбоордоо принциптери

CR талаптарынын минимуму : Индустриялык шестернялар үчүн εα ≥ 1,2; жогорку ылдамдыктагы шестернялар үчүн εα ≥ 1,4.
Оптималдуу диапазондор : Түз сызыктуу шестернялар: 1,2–1,9; Винт тәроздуу шестернялар: 2,0–3,5.
Бүтүн CR-ден сактануу керек : Бүтүн CR синхрондошкон кезде тиштердин соок болушуна, вибрациянын күчөйүшүнө алып келет.

4.2 Контакт коэффициентин арттыруу стратегиялары

Параметрлерди оптималдаштыруу
- Тиштердин санын көбөйтүңүз (эгерде өткөрүү натыйжасы бекитилген болсо, модулду кемитиңиз).
- Басым бурчун кичирейтүү (мисалы, 20° ордуна 15°).
- Кошумча коэффициентти көбөйтүү (кымырлаштыруу текшерүүлөрү менен).
Тиштүү доңдондун түрүн тандаңыз
- Жалпы ишемдүүлүктү арттыруу үчүн туурасынан тиштүү доңдонго караганда бурчтуу тиштүү доңдондорду биринчи пландо көрсөтүңүз.
- Осьдук күчтөрдү жок кылуу жана ишемдүүлүктү сактоо үчүн эки бурчтуу же сазан тиштүү доңдондорду колдонуңуз.
Профилдин жылышын долбоорлоо
- Оңумуштурулган профилдин жылышы чын чейинки тиеше сызыгын узартат.
- Өзгөртүлгөн басым бурчу (бурчтуу профилдин жылышы) тиеше сапатын оңшотот.
Тиштин өзгөртүлүшү
- Кошумча жеңилдөө тиесе тийиштүү таасирин кемитет.
- Тиштин туурасы боюнча жүктү таратууну жакшыртат.

4.3 Башка өнүмдүүлүк метрикалары менен CR-ди тең салуу

Ийилгендик : Жогорку CR бир тишке түшкөн жүктү кемитет, бирок тиштин тамырын жылып кетире алат; кереги болсо тиштин калыңдыгын өзгөртүңүз.
Байланыш күчү : Бир нече тишти бутактоо контакттын узактыгын узартат.
Натыйжалуулук : CR-дин ашыкча жогорулушу сырткаш үйкөлүштү көбөйтөт; сүрүлтүнү жана эффективдүүлүктү тең салуу үчүн оптималдаңыз.
Шум : Бүтүн эмес CR бутактоо жыштыгынын энергиясын таркатып, тондордун негизинде пайда болгон нерсени кемитет.

5. Байланыш коэффициентинин инженердик колдонулушу

5.1 Тиштүү берүү долбоору

Машина түзүлгөн трансмиссиялар : Так чакан тиштин колдонуу εα = 1.4–1.6 каралган кесүү операцияларын камсыз кылуу үчүн.
Автомобилдик трансмиссиялар : Бұрандалу тишттердин колдонулушу NVH (Сырткы, тербелүү, катаалдык) иштөөсүн εβ түзөтүү аркылуу оптималдаштыруу үчүн.

5.2 Техникалык көйгөйдү аныктоо жана иштөө сапатын баалоо

Вибрациялык анализ : CR өзгөчөлүктөрү тиштүү жыштыкты моделдөөдө көрүнөт; калыңсыз CR көбүнчө тербелүүнүн күчөшү менен байланыштуу.
Шум жабу : CR-дин оптималдаштырылышы тиштин ызыңдоосун, айрыкча жогорку ылдамдыктагы колдонууларда (мисалы, электр түрткүчтүн трансмиссиясында) кемитет.

5.3 Өзгөчө иштөө шарттары

Оор трансмиссиялар : Конус түзүүчү техника εγ ≥ 2.5 колдонуп, оор жүктөмөнү тең бөлөт.
Жогорку ылдамдыкты шестернялор : Авиакосмостук шестернялор жогорку айлануу ылдамдыгында шектешүүнү буфердөө үчүн εα ≥ 1,5 талап кылат.
Төгүлмө татаалдар : Роботтун редукторлору таратуу кателерин кемитүү үчүн CR параметрин оптималдаштырып көрүүгө басым жасайт.

6. Корутунду жана болуш мүмкүн болгон багыттар

Шестерня трансмиссиясынын сапаты үчүн байланыш көрсөткүчү негизги метрика болуп саналат жана анын оңой дизайны современдык механикалык инженериянын негизи болуп калат. CR статикалык геометриялык параметр катары эмес, динамикалык системалардын сапаттарын камтыган интеграциялык көрсөткүчкө айланып жатат, бул эсептөө жана тесттик технологиялардын өнүгүшүнө байланыштуу. Келечекте төмөнкүлөргө түп нерсеге салынат:

Көп физикалык байланыш анализи : CR эсептөөгө жылуулук, эластик жана суюктуктун динамикасын камтуу.
Реал-тайм көздөө : Онлайн CR баалоо жана шартты мониторинг үчүн IoT-негизделген системалар.
Акылдук чейин келтуруу : Динамикалык шектешүү сапаттарын өзгөртүп турган активдүү башкаруу шестернялору.
Жаңы материалдын таасирлери : Композит материалдардан жасалган тиштүү доңгөктөрдүн CR мүнөзүн изилдөө.

Иштөөдө инженерлердин CR параметрлерин жүктүү, балансталуу, ылдамдуулук жана эффективдүүлүк чегинде так айлануу шарттарына ылайык келтирүү керек. Ошондой эле, өндүрүү тактыгы жана монтаж сапаты чын CR жетишпейт, демек, долбоорлунган максаттарга жетүү үчүн катуу сапаттык башкаруу зарыл.

Алдыңкы:Жок

Кийинки: Исилетүүнүн толук түшүндүрмөсү: Негизги билим жана колдонулушу

Бардык категориялар

Жанылыктар