چرخ دنده 18 دندانی: چگونه شمارش دندان بر سرعت، گشتاور و انتخاب درایو زنجیر تأثیر می گذارد

یک چرخ دنده 18 دندانه کوچکترین تعداد دندانی است که اکثر طراحان درایو آن را به عنوان یک انتخاب معمولی در نظر می گیرند. زیر تقریباً 17 دندان، صدا، لرزش و سایش غلتکی به سرعت بالا می‌روند. در 18 سالگی، قطر زمین فشرده را بدون آن جریمه ها حفظ می کنید. این توازن به همین دلیل است که همین تعداد در درایوهای نهایی موتور سیکلت، دوچرخه های تک سرعته، نوار نقاله های بسته بندی و درایوهای پمپ به طور یکسان مشاهده می شود. اگر به دنبال تغییر به 18 دندان یا از آن هستید، سوال عملی همیشه یکسان است: یک دندان برای سرعت، گشتاور و عمر زنجیر چه می کند؟

پاسخ کوتاه: روی یک چرخ دنده به این کوچکی، یک دندان واحد، نسبت درایو را تقریباً 5 تا 6 درصد تغییر می‌دهد. این برای حس کردن روی یک ماشین کافی است و به ندرت به اندازه ای است که تغییرات را در هر جای دیگری از پیشرانه اعمال کند. بقیه این راهنما هندسه پشت آن عدد، نحوه تطبیق چرخ دنده را با زنجیره ای که در واقع اجرا می کنید و چک لیستی که یک چرخ دنده ای را که طول می کشد از چرخ دنده ای که قلاب می کند و پرش می شود جدا می کند، پوشش می دهد.

چه چیزی یک چرخ دنده 18 دندانی را تعریف می کند

تعداد دندان ها و گام زنجیر با هم اندازه یک چرخ دنده را ثابت می کنند. قطر گام برابر است با گام زنجیره تقسیم بر sin (180°/N). در 18 دندان مخرج sin 10 درجه، حدود 0.1736 است، بنابراین قطر گام تقریباً 5.76 برابر گام است. یک چرخ دنده 18 دندانه برای یک زنجیر گام 0.5 مانند ANSI #40 در حدود 2.88 اینچ (73 میلی متر) در سراسر دایره گام اندازه گیری می کند، با قطر بیرونی کمی بزرگتر برای پاک کردن غلتک ها.

استانداردها همه چیزهای دیگر را تعریف می کنند. ANSI/ASME B29.1 فرم دندان آمریکایی را کنترل می کند، ISO 606 و DIN 8187/8188 فرم اروپایی را توصیف می کند، و استانداردهای GB چین هر دو را منعکس می کنند. فرم‌ها قابل تعویض نیستند: در یک گام 12.7 میلی‌متری، ANSI #40 و زنجیره استاندارد بریتانیایی 08B از قطر غلتک‌ها و ضخامت‌های صفحه متفاوت استفاده می‌کنند، بنابراین چرخ دنده‌ای که برای یک سری پروفیل شده است به زنجیره‌ای از سری دیگر آسیب می‌زند. سبک توپی یک تصمیم جداگانه است - صفحه ساده، با پیچ های تنظیم شده یا حفاری برای یک بوش مخروطی - و در یک چرخ دنده کوچک توپی اغلب قطر کلی بیشتری نسبت به خود دندان ها اضافه می کند.

چرا 18 دندان نقطه شیرین عملی است؟

سازندگان زنجیر در مورد حداقل تعداد دندان‌ها مستقیماً اظهار نظر می‌کنند: 12 دندان برای درایوهای آهسته و کم بار، حدود 17 حداقل توصیه شده در سرعت‌ها و بارهای متوسط و 21 دندان یا بیشتر برای کار با سرعت بالا کف مورد قبول است. یک چرخ دنده 18 دندانه دقیقاً در داخل نوار توصیه شده قرار می گیرد، دقیقاً به همین دلیل است که برای چرخ کوچکتر یک جفت یک پیش فرض معمول است.

دلیل مهندسی عمل وتر است. یک زنجیره روی یک دایره صاف اجرا نمی شود. روی دندان ها پل می شود و با نشستن هر غلتک کمی بالا و پایین می رود. نوسان سرعت تقریباً به 1 - cos (180 درجه / شمالی) می رسد و هر غلتک هر بار که یک چرخ دنده را می پیچد از طریق 360 درجه / N مفصل می شود. اتصال تیزتر به معنای سایش سریع تر پین و بوش است، به همین دلیل است که یک چرخ دنده بسیار کوچک عمر زنجیر را خیلی قبل از اینکه چیزی بشکند کوتاه می کند.

چرخ‌دنده‌های کوچک نیز روی هر دندان سخت‌تر کار می‌کنند، زیرا دندان‌های کمتری بار منتقل شده را به اشتراک می‌گذارند، بنابراین یک چرخ دنده به‌درستی ساخته شده در این محدوده دارای دندان‌های القایی یا سخت‌شده است. همین منطق در مورد بیکارهای کشنده نیز صدق می کند: آنها را در 17 دندانه یا بیشتر و در سمت شل نگه دارید، در غیر این صورت بیکار زنجیر را سریعتر از خود درایو می پوشد.

آنچه یک دندان تغییر می دهد: نسبت، گشتاور و کشش زنجیر

نسبت درایو دندان‌های رانده بر دندان‌های راننده تقسیم می‌شود، بنابراین هر دندان وزن بیشتری را روی یک چرخ دنده کوچک حمل می‌کند. تعویض یک چرخ دنده 19 دندانه عقب با 18 در دوچرخه یا موتور سیکلت - یک تعویض کلاسیک تک دندانه - باعث می شود دنده حدود 5.6 درصد بلندتر شود. سرعت جاده با پدال زدن یا دور موتور یکسان با یک حاشیه مشابه افزایش می‌یابد، شتاب تقریباً به همان میزان کاهش می‌یابد و سرعت سنج که از جعبه دنده رانده می‌شود تقریباً 5 درصد پایین را نشان می‌دهد. از طرف دیگر، نصب یک درایور 18 دندانه در جایی که یک 17 دندانه نصب شده بود، چرخ دنده را حدود 5.6 درصد کوتاه می کند و ضرب گشتاور را در خروجی افزایش می دهد.

تعداد دندان ها کشش زنجیره را نیز تغییر می دهد که این نسبت به تنهایی آن را پنهان می کند. کشش زنجیر برابر است با گشتاور شافت تقسیم بر شعاع گام، بنابراین یک درایور کوچکتر زنجیر را برای گشتاور یکسان سخت‌تر می‌کند. جایگزینی یک راننده 20 دندانه با یک 18 دندانه، کشش زنجیر کار را تقریباً 11 درصد افزایش می دهد، و این معمولاً محدودیت واقعی در مورد اینکه راننده تا چه حد می تواند قبل از تبدیل شدن زنجیر، نه چرخ دنده، به حلقه ضعیف تبدیل شود، است.

تطبیق چرخ دنده با زنجیر

از آنجایی که فرم دندان از سری زنجیره پیروی می کند، اولین قدم برای سفارش هر چرخ دنده 18 دندانه، شناسایی زنجیر است، نه چرخ دنده. گام، قطر غلتک و استانداردی که زنجیر بر اساس آن ساخته شده است را تأیید کنید. اگر درایو از زنجیره غلتکی دقیق با گام کوتاه سری A استفاده می کند - طرف خانواده ANSI در اکثر کاتالوگ ها - چرخ دنده جفت گیری باید برای صندلی غلتکی سری A و ضخامت صفحه پروفیل شود.

زنجیره غلتکی دقیق گام کوتاه سری زنجیره غلتکی خانواده ANSI سری A که در بسیاری از درایوها استفاده می شود. شناسایی سری زنجیر، گام و قطر غلتک اولین قدم قبل از سفارش یک چرخ دنده جفت گیری درست پروفیل است. مشاهده محصول →

زنجیر سری B، خانواده استاندارد بریتانیایی که در ماشین‌آلات اروپایی رایج است، تقریباً در یک نگاه یکسان به نظر می‌رسد، اما از یک غلتک بزرگ‌تر و ابعاد صفحه متفاوت در یک گام استفاده می‌کند، بنابراین به پروفیل دندان و چرخ‌دنده مخصوص خود نیاز دارد.

زنجیره غلتکی دقیق گام کوتاه سری B زنجیر سری B استاندارد بریتانیا با یک غلتک بزرگتر و ابعاد صفحه متفاوت نسبت به سری A در همان گام، بنابراین به مشخصات دندانی و چرخ دنده های اختصاصی خود نیاز دارد. مشاهده محصول →

مواد تصمیم بعدی است. فولاد کربنی سخت شده بیشتر درایوهای بسته و داخلی را می پوشاند. خطوط مواد غذایی، مناطق شستشو، اتصالات دریایی و کارخانه های شیمیایی به فولاد ضد زنگ - SS304 به عنوان درجه همه منظوره، SS316 که در آن کلریدها وجود دارد - و در حالت ایده آل یک چرخ دنده ضد زنگ که در برابر یک زنجیر ضد زنگ کار می کند، نیاز دارند تا کل درایو با سرعت مشابهی فرسوده شود. یکی از جزئیاتی که ربطی به چرخ دنده ندارد اما اغلب مورد سرزنش قرار می گیرد: اینکه آیا می توان زنجیر را با یک حلقه اتصال وصل کرد به تعداد کل گام آن بستگی دارد، بنابراین هر زمان که ممکن است زنجیره را به تعداد گام های زوج برش دهید.

جایی که چرخ دنده های 18 دندانی ظاهر می شوند

در خودروهای دو چرخ، 18 دندانه برای سوارکارانی است که با کمی شتاب برای سرعت کروز آرام تر معامله می کنند - همان مبادله یک دندانه ای که در بالا توضیح داده شد - و سری های زمینی مانند 428، 520، 525 و 530 همان نقشی را ایفا می کنند که #40 یا 08B در درایوهای صنعتی انجام می دهد.

در کارخانه‌ها، یک درایور 18 دندانه در خروجی‌های گیربکس، دستگاه‌های بسته‌بندی، خطوط بطری، آسانسورهای سطلی و نوار نقاله‌های متوسط ​​را تغذیه می‌کند، جایی که اولین کاهش مفید را بدون اتلاف فضا فراهم می‌کند. در تأسیسات مواد غذایی، دارویی و فاضلاب، همین تعداد دندان ها به فولاد ضد زنگ تبدیل می شود تا درایو از شستشوی روزانه دوام بیاورد. برای محاسبات کامل نسبت و گشتاور در پشت این انتخاب ها، راهنمای ما در این مورد است چگونه یک چرخ دنده 18 دندانه بر سرعت و گشتاور تأثیر می گذارد از طریق اعداد مرحله به مرحله کار می کند.

چک لیست انتخاب و جایگزینی

قبل از سفارش یا تعویض یک چرخ دنده 18 دندانه، این لیست را بررسی کنید:

1. ابتدا زنجیره را مشخص کنید - گام، سری و استاندارد - سپس به چرخ دنده سفارش دهید که مطابقت داشته باشد، نه برعکس.
2. قبل از سفارش، سوراخ، راه کلید و سبک نصب (محل اتصال پیچ، سوراخ پیلوت یا بوش مخروطی) را در برابر شفت تأیید کنید.
3. اصرار بر دندان های سفت شده برای راننده تحت بار واقعی؛ با 18 دندان، هر دندان سهم بیشتری از گشتاور را نسبت به یک چرخ دنده بزرگتر می گیرد و سازندگان معتبر به طور پیش فرض چرخ دنده های کوچک را سخت می کنند.
4. هر دو چرخ دنده را در یک صفحه تراز کنید و لقی وسط دهانه را در درایوهای افقی تقریباً 2 تا 4 درصد از فاصله مرکزی تنظیم کنید.
5. زنجیر و هر دو چرخ دنده را به عنوان یک مجموعه تعویض کنید. یک زنجیر جدید که روی دندان‌های فرسوده اجرا می‌شود، از روز اول به‌طور ناهموار رد می‌شود.
6. یک زنجیر غلتکی را با کشیدگی حدود 1.5 درصد در درایوهای پرسرعت (3 درصد در درایوهای کند) بازنشسته کنید و زمانی که دندان ها قلاب شده یا نامتقارن به نظر می رسند، چرخ دنده ها را تعویض کنید.

چرخ دنده های صفحه استاندارد 18 دندانه در فولاد کربنی قطعات کالا هستند. مورد خرید از یک تولید کننده زنجیره ای زمانی ظاهر می شود که الزامات استاندارد نباشد - نمرات ضد زنگ مانند SS304 یا SS2205، سوراخ های ویژه یا تعداد دندان انتخاب شده برای متعادل کردن نسبت و بسته بندی روی یک دستگاه طراحی مجدد. چرخ‌دنده‌های ماشین‌های فوبانگ در کنار محدوده‌های زنجیره‌ای ضد زنگ آن تا مشخصات GB، ISO، ANSI، و DIN، و تعداد دندان‌ها، سوراخ‌ها و مواد غیراستاندارد یک درخواست معمولی است تا استثنایی خاص.

چرخ زنجیر 18 دندانه سفارشی چرخ‌دنده‌هایی که با مشخصات GB، ISO، ANSI و DIN ماشین‌کاری شده‌اند، از جمله درجه‌های ضدزنگ و سوراخ‌های مخصوص یا تعداد دندان‌ها، اندازه‌ای که با زنجیره‌ای که واقعاً در درایو کار می‌کند مطابقت داشته باشد. مشاهده محصول →

یک چرخ دنده 18 دندانه به ندرت مورد بحث ترین قسمت درایو است، اما دقیقاً در جایی قرار می گیرد که اندازه جمع و جور و هندسه مناسب زنجیر به هم می رسد: به اندازه کافی بزرگ برای محافظت از زنجیر، به اندازه کافی کوچک برای محکم نگه داشتن پاکت و کاهش نسبت اول معنی دار است. اندازه آن را با زنجیری که در واقع اجرا می کنید، در نظر بگیرید، به درصدهای یک دندانه هنگام دنده کردن مجدد توجه کنید و آن را با زنجیر خود جایگزین کنید. اگر می‌خواهید قبل از سفارش، تعداد دندان‌ها، سوراخ‌ها یا مواد با درایو خاصی بررسی شود، مشخصات را از طریق ما ارسال کنید. صفحه تماس و تیم مهندسی جزئیات را تایید خواهند کرد.