Nella progettazione della trasmissione dell'ingranaggio, l'angolo di pressione (angolo di pressione, α) è un parametro chiave, che influenza direttamente lo stress di contatto dell'ingranaggio, la stabilità della trasmissione e la capacità di carico.ISO 53 La norma specifica i valori degli angoli di pressione comunemente utilizzatiIn pratica, come si fa a scegliere l'angolo di pressione appropriato in base alle condizioni di lavoro?Questo documento analizzerà approfonditamente le caratteristiche di trasmissione di 20 e 25 angolo di pressione ingranaggi, e discutere l'applicazione della scatola di cambio per il trasporto ferroviario.

Concetto di base dell'angolo di pressione

L'angolo di pressione α è l'angolo tra la normale e la normale comune del punto di attacco dell'ingranaggio.

La dimensione dell'angolo di pressione determina la direzione della forza di trasferimento dell'ingranaggio:

Un angolo di pressione più piccolo (come il 20) produrrà una grande forza tangenziale, migliorerà la stabilità della trasmissione, adatto per occasioni di alta precisione e basso rumore.

Un grande angolo di pressione (come il 25) aumenterà la forza radiale e migliorerà la capacità portante dell'ingranaggio, adatto a condizioni di carico elevato, come il sistema di trasmissione ferroviaria.

2. ISO 53 Disposizioni standard per l'angolo di pressione

ISO 53 Come norma internazionale degli ingranaggi specifica il rapporto di corrispondenza del modulo degli ingranaggi, il numero di denti e gli angoli di pressione, di cui 20 e 25 sono gli angoli di pressione standard più comuni:

20 Angolo di pressione (raccomandazione ISO 53)

Adatto per la stragrande maggioranza degli attrezzi industriali, quali macchine utensili, cambio auto, ecc.

Il profilo degli ingranaggi è più equilibrato, con un'elevata efficienza di trasmissione e un basso rumore.

Una capacità di carico moderata è adatta per scenari di applicazione a carico moderato.

25 Angolo di pressione (ISO 53 applicazione estesa)

Adatto a carichi pesanti, carico ad alto impatto del sistema di ingranaggi, come la scatola di ingranaggi per il trasporto ferroviario, macchine minerarie.

Aumentata la capacità portante dell'ingranaggio, ma al costo di un grande carico radiale, la necessità di rafforzare il supporto portante.

È adatto per attrezzature a spazio limitato e ad alta resistenza.

3Analisi di selezione di 20 e 25

Dal punto di vista della selezione del tipo, se l'ingranaggio ha bisogno di alta precisione, alta stabilità, l'angolo di pressione 20 è la scelta migliore; se l'ingranaggio sopporta carichi pesanti e carichi di grande impatto,l'angolo di pressione 25 è più appropriato.

4Applicazione della pressione Angolo nel cambio di transito ferroviario

Nel cambio di transito ferroviario, l'ingranaggio non solo ha bisogno di alta resistenza, ma garantisce anche una lunga durata e un basso rumore, quindi la scelta dell'angolo di pressione è particolarmente critica.

Il cambio della metropolitana di solito adotta 20 angolo di pressione per ridurre il rumore delle vibrazioni e migliorare la stabilità operativa, che è adatto ai requisiti di comfort del trasporto ferroviario urbano.

I riduttori ferroviari ad alta velocità utilizzano solitamente 20 o 22,5 angoli di pressione per bilanciare la capacità di carico e l'efficienza della trasmissione, ottimizzando al contempo la durata dell'ingranaggio.

La scatola di cambio del treno merci pesante adotta di solito 25 angolo di pressione per migliorare la capacità di carico dell'ingranaggio, migliorare la resistenza all'impatto dell'ingranaggio,e adattarsi all'ambiente di lavoro ad alta coppia a lungo termine.

5Calcolare l' analisi del caso

Caso 1: effetto dell'angolo di pressione sulla tensione di contatto dell'ingranaggio

Si sa che la potenza della trasmissione degli ingranaggi è di 100 kW, il modulo degli ingranaggi è di 6 mm e la velocità è di 1800 giri al minuto, calcolando la variazione dello sforzo di contatto agli angoli di pressione di 20 e 25 rispettivamente.

I risultati dei calcoli mostrano che, nelle stesse condizioni di lavoro, la tensione di contatto dell'ingranaggio ad angolo di pressione 25 è superiore di circa il 12% a quella dell'ingranaggio ad angolo di pressione 20il che significa che la superficie del dente dell'ingranaggio ha bisogno di una maggiore resistenza all'usura e di un supporto materiale più forte.

20 L'angolo di pressione è adatto alla maggior parte degli ingranaggi industriali, la trasmissione è fluida, il rumore è basso e viene ampiamente utilizzato nella trasmissione ferroviaria urbana.

25 L'angolo di pressione è adatto a condizioni di lavoro ad alto carico e ad alto impatto, come il treno ferroviario pesante e le attrezzature minerarie, ma la progettazione del cuscinetto deve essere rafforzata.

20 o 25 è di solito selezionato in base alle esigenze di funzionamento, che devono essere combinate con il calcolo del carico, il controllo del rumore, la durata dell'ingranaggio e altri fattori.

Nella progettazione di ingegneria, la simulazione FEA può analizzare la situazione di forza di diversi angoli di pressione, ottimizzare il design del cambio e migliorare l'affidabilità del sistema di trasmissione.