Im Vergleich zu bearbeiteten Zahnrädern,spritzgegossenZahnräder haben wenig gemeinsam, außer dass sie Evolventenkonjugation verwenden, um Bewegung zu übertragen. Es gibt wesentliche Unterschiede zwischen diesen beiden Gängen. Das Bearbeitungsgetriebe ist das Schneiden und Bearbeiten auf die angegebene Größe auf einer speziellen Zahnradmaschine, die für eine bestimmte Bearbeitungsaufgabe ausgelegt ist. Spritzgusszahnräder werden in Zahnradhohlräume spritzgegossen, die üblicherweise mit drahtgeschnittenen Funkenerosionsmaschinen (EDMs) bearbeitet werden. Die Größe des Hohlraums des Einspritzzahnrads kann sicherstellen, dass das Einspritzzahnrad, das nach dem Spritzgießen gekühlt und zusammengezogen wird, die richtige Maßtoleranz aufweist. Millionen von Spritzgetrieben können mit einem Formhohlraum bearbeitet werden.
Die Aufgabe des Zahnradherstellers besteht darin, jedes Zahnrad gemäß den Toleranzanforderungen zu schneiden. Die Aufgabe der Hersteller von Einspritzgetrieben besteht jedoch darin, einen nahezu perfekten Zahnradhohlraum herzustellen und diesen Hohlraum dann zur Bearbeitung aller Zahnräder zu verwenden, die die Toleranzanforderungen erfüllen. Dieser scheinbar kleine, aber signifikante Unterschied hat zu vielen anderen Veränderungen geführt. Dieser Unterschied wurde gebildet, wenn spritzgegossene Zahnräder in Once Decision verwendet wurden.
Konstruktion des Spritzgießgetriebes
Es besteht kein Zweifel, dass das Einspritzzahnrad im Formhohlraum ausgebildet sein muss. Diese Tatsache hat zu wichtigen Konsequenzen geführt. Es ist schwierig, dass der Spritzgusshohlraum und die darin enthaltenen Wellenteile die genaue Toleranz aufweisen, die durch den mechanischen Übertragungsmechanismus bereitgestellt wird. Der Hohlraum und das Zahnrad können mit der Änderung von Feuchtigkeit und Temperatur unterschiedlich schnell schrumpfen oder sich ausdehnen. Unter verschiedenen örtlichen Bedingungen ändern sich die Festigkeit, Härte und sogar die Übertragungseffizienz von spritzgegossenen Zahnrädern. Unter Lastbedingungen steigt die Temperatur der Zahnoberfläche an, was die Eigenschaften von Kunststoff beeinflusst. Aufgrund dieser Variablen und anderer Faktoren ist es erforderlich, die Zahnradzähne anzupassen.
Der Vorteil der Konstruktion des Einspritzgetriebes spiegelt sich in seiner Anwendung wider. Die meisten Einspritzgetriebe sind einzigartig. Ein Zahnrad kann genau so konstruiert werden, dass es nur dann seine vorgesehene Funktion erfüllt, wenn es mit einem anderen Gegenrad kämmt. Darüber hinaus müssen bei der optimalen Konstruktion und Herstellung von Einspritzgetrieben kaum Werkzeugfaktoren berücksichtigt werden.
Die Präzision des von WEDM hergestellten Werkzeughohlraums hängt von der Präzision des CAD ab. Die Toleranz des Zahnradhohlraums kann Mikrometer erreichen. Tatsächlich wird das herkömmliche Kochfeld nicht mehr benötigt, und der Durchmesserabstand oder das Modul ist kein wichtiger technischer Parameter mehr. Involuter Grundkreis wird zu einer wichtigen Variablen. Der Druckwinkel kann auf analoge Weise eingestellt werden, um das Verhältnis zwischen Festigkeit und Höhe auszugleichen, wenn die Zahnradzähne ineinander greifen. Im Vergleich zum Standardgetriebe wurde das kundenspezifische Getriebe in Bezug auf Leistung, Laufruhe und zulässige Toleranz erheblich verbessert.
Zahnradspritzgussvorrichtung
Nach dem Design des Zahnradeingriffs und der Einstellung der Toleranz besteht der nächste Schritt darin, eine Spritzgussvorrichtung herzustellen. Die Zahnradspritzgussvorrichtung muss präzise sein, eine gute thermische Stabilität, eine gehärtete Gleithülse und Oberfläche, eine genaue Form des Zahnradhohlraums und die Konstruktion der Hochdruckspritzgussform aufweisen. Der Zahnradwerkzeughohlraum selbst muss speziell für das ausgewählte Werkzeugmaterial ausgelegt sein.
Aufgrund vieler Faktoren ist es unmöglich, den tatsächlichen Schrumpf von spritzgegossenen Zahnrädern in bestimmten Anwendungen genau vorherzusagen. Der wichtigste Faktor ist, dass das Schrumpfen des Einspritzgetriebes im Formhohlraum nicht isotrop ist. Das Schrumpfen des Zahnradkörpers kann nahe an der Vorhersage des Herstellers&# 39 liegen, aber da die Zahnradzähne von Stahl umgeben sind, unterscheidet sich seine Kühlform von der Makrokühlungsform des größeren Zahnradkörpers.
Eine bessere Methode zur Bestimmung der Schrumpfung ist die zweistufige Methode. Der Schrumpfungskoeffizient von Zahnrädern wird im Voraus geschätzt, und dann wird die Spritzgussform hergestellt und die erste Charge von Zahnrädern verarbeitet. Dann wird das Evolventenzahnprofil von Zahnradproben genau gemessen, um die Schrumpfungsrate jedes Teils zu bestimmen, und dann wird ein neuer Formhohlraum gemäß der gemessenen Schrumpfungsrate hergestellt. Schließlich können Einspritzzahnräder mit qualifizierter geometrischer Genauigkeit erhalten werden. Nur durch Erfassen des Zahnprofils kann die Schrumpfung der Evolvente genau bestimmt werden. Durch die Rollerkennung von Zahnrädern können wir einige Bedingungen für ein ungleichmäßiges Schrumpfen der Zahnräder erkennen, aber manchmal kann dies zu irreführenden Ergebnissen führen.
Manchmal können Glasfüllmaterialien zur Herstellung von Einspritzzahnrädern verwendet werden. Da die Schrumpfungsrate dieses Materials sehr gering ist, ist das Schrumpfungsphänomen bei der Spritzgusskonstruktion kein Problem mehr. Diese Methode kann jedoch auch neue Probleme verursachen. Technische Harze, die nicht mit Glas gefüllt sind, wie Nylon und Acetal, können trotz Schrumpfung durch Spritzgießen sehr präzise Formen erzeugen. Das Glasfüllmaterial erzeugt jedoch eine Überlappungsverbindung an der Verbindungsstelle vor dem Einspritzstrom, was die Oberflächenverformung der Zahnradzähne verursacht und einige lokale Schwachstellen am Zahnrad erzeugt. Im Allgemeinen nutzen sich glasgefüllte Zahnräder während ihrer Lebensdauer eher ab als gleichwertige Zahnräder ohne Glas. Füllmaterialien werden normalerweise nur für spezielle Anforderungen verwendet, z. B. wenn übergewichtige Zahnräder zu einem Problem werden.
Zahnradspritzgussverfahren
Verschiedene Spritzgussverfahren und Spritzgießmaschinen sind unterschiedlich. Das Zahnradspritzgussverfahren erfordert eine hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Generell müssen hochpräzise Zahnräder aus neuem Harz hergestellt werden. Selbst wenn das neue Harz verwendet wird, muss das Material eine angemessene Trockenheit aufweisen, seine Schmelztemperatur muss genau gesteuert und wiederholbar sein, und der Einspritzdruck muss ebenfalls genau gesteuert werden. Die Koordination zwischen Spritzgussausrüstung und Spritzgussprozesssteuerung muss ebenfalls berücksichtigt werden.
Wenn das Spritzgießen bei hoher Temperatur und hohem Druck durchgeführt wird, muss die Luft im Formhohlraum durch geschmolzenen Kunststoff ersetzt werden. Daher muss eine Auslassöffnung eingerichtet werden, durch die Luft abgelassen werden kann, ohne dass Harz herausfließt. Wenn die Auslassöffnung zu klein ist und das Gas nicht reibungslos abgelassen wird, kann dies zu einer Verbrennung führen. Wenn die Entlüftung zu groß ist, fließt der geschmolzene Kunststoff heraus und bildet einen Blitz auf den Teilen.
Es wird empfohlen, dass Benutzer von Einspritzgetrieben vor Vertragsunterzeichnung die Fabrik zur Verarbeitung von Einspritzgetrieben besuchen. Eine allgemeine Übersicht über Spritzgussausrüstung, Sauberkeit, Inspektionsfähigkeit und Personal des Werks hilft dabei, richtig zu bewerten, ob das Werk die potenzielle Fähigkeit besitzt, Spritzgussverfahren erfolgreich zu verarbeiten und zu steuern. Beispielsweise ist es schwierig, Präzisionsspritzgetriebe in einer Umgebung ohne Temperaturregelung herzustellen. Es ist äußerst schwierig, Präzisions-Einspritzzahnräder bei 90% Luftfeuchtigkeit und 100 Grad Fahrenheit zu verarbeiten.
Prüfung des Spritzgießgetriebes
Im Laufe der Jahre wurde die Zahnraderkennungstechnologie kontinuierlich verbessert, um die meisten Fehler beim Zahnradschneiden genau zu messen. Die Scan-Messung des Evolventenzahnprofils erkennt normalerweise nur wenige Zähne in einem Kreis. Metallzahnräder werden auf Zahnradmaschinen wie Wälzfräsen und Schlitzen bearbeitet, und das Zahnprofil jedes Zahns ist im Grunde das gleiche. Spritzgusszahnräder können jedoch an einer bestimmten Position auf jeder Zahnoberfläche des Zahnrads große individuelle Fehler aufweisen. Darüber hinaus kann der Spritzgussprozess viele verschiedene Arten von Fehlern aus der herkömmlichen Bearbeitung hervorrufen.
Da jedes Einspritzgetriebe schrumpfen muss, ist das Evolventenzahnprofil ein Zielzahnprofil und kein vorgegebener Wert. Unabhängig davon, ob Durchmessersteigung, Modul, Grundsteigung, Druckwinkel oder andere Evolventenparameter zur Steuerung der Zahnradgeometrie verwendet werden, sind diese Parameter Variablen für die tatsächlich bearbeiteten Teile. Für diese unterschiedlichen Parameter müssen praktische Toleranzen eingestellt werden.
Die einzige Möglichkeit, die Größe des spritzgegossenen Zahnrads zu bestimmen, besteht darin, das Evolventenzahnprofil zu scannen und zu messen und die tatsächliche Größe der physischen Geometrie des Zahnrads zu bestimmen. Es kann jedoch folgende Situationen geben: Die Größe des spritzgegossenen Zahnrads hat die Toleranzanforderungen vollständig überschritten, die umfassenden Testergebnisse für das Walzen sind jedoch noch qualifiziert. Beispielsweise ist das Zahnprofiltestergebnis eines Zahnrads, dessen Evolventengrundkreis, weit vom angegebenen Wert abgewichen. Das getestete Zahnrad hat 64 Zähne und das verwendete Messzahnrad hat auch 64 Zähne. Bei der Rollerkennung sind viele Zähne gleichzeitig beschäftigt, und es gibt fast keine umfassende Abweichung eines Zahns in den Messergebnissen. Obwohl dieses Zahnrad groß aussieht, ist sein Grundkreis sehr klein. Da die Zahndicke des Zahnrads verdünnt ist, können bei der Walzerkennung gute technische Indizes erzielt werden. Sobald diese spritzgegossenen Zahnradteile den Benutzern zur Verfügung gestellt werden, versagen sie sofort, wenn sie mit Metallzahnrädern der richtigen Größe in Eingriff gebracht werden.
Um diese Art von Fehlern zu vermeiden, müssen technische Spezifikationen für die Maßvariablen jedes mit Toleranz gekennzeichneten Zahnrads formuliert werden.
Vorgeschlagene technische Parameter des Einspritzgetriebes
Im AGMA-System werden die geometrischen Parameter des Grundkreises der Zahnräder als grundlegende Steuerparameter verwendet. Indirekte Zahnradparameter wie Durchmessersteigung und Druckwinkel werden als Arbeitsdaten verwendet, die in der herkömmlichen Analyse als Referenz dienen.
Die Zahnradwalzprüfung kann als die beste Methode angesehen werden, um die Qualitätskonsistenz von Spritzgusszahnrädern in der Massenproduktion sicherzustellen. Es drückt nicht nur den Gesamtfehler (TCE) oder den Gesamtfehler eines Zahns (TTE) von Zahnrädern aus, sondern bestimmt auch, ob der tatsächliche Achsabstand zwischen dem gemessenen Zahnrad und dem gemessenen Zahnrad innerhalb der angegebenen positiven und negativen Toleranzzone liegt. Dies bietet eine einfache Methode, um die Konsistenz der täglichen Produktion von Einspritzgetrieben sicherzustellen. Die statistische Analyse der Rolltestergebnisse einer Charge von Probenrädern kann bestimmen, ob die Gesamtform und die absolute Größe der Zahnräder innerhalb der Toleranzzone liegen. Die Rollinspektion ähnelt eher der Erstellung einer Überprüfung der Rollinspektionsqualifikation für Einspritzzahnräder, und es sollte sichergestellt werden, dass die täglich produzierten Einspritzzahnräder diese Überprüfung erfüllen.
Die Entwicklungsaussichten für Einspritzgetriebe sind recht optimistisch. Die Materialien wurden stark verbessert und die Spritzgießmaschinen wurden immer ausgefeilter. Die Prüfgeräte konnten diese einzigartigen Spritzgusszahnräder mit hoher Präzision messen. In Zukunft ist zu erwarten, dass bei Anwendungen mit geringer Lastübertragung Einspritzzahnräder anstelle von Metallzahnrädern verwendet werden. Hersteller suchen nach Orten und Feldern, an denen Metallzahnräder nicht verwendet werden können, aber Kunststoffzahnräder verwendet werden können.
Um in diese neuen potenziellen Anwendungsfelder einzutreten, muss jeder Schritt korrekt ausgeführt und jeder Vorteil spritzgegossener Zahnräder ausgenutzt werden. Infolgedessen wird eine neue Generation von Kraftübertragungsprodukten mit hervorragender Leistung entwickelt.
