18 ozubených kolies: Ako počet zubov ovplyvňuje rýchlosť, krútiaci moment a výber reťazového pohonu

18-zubové ozubené koleso je najmenší počet zubov, ktorý väčšina konštruktérov pohonov považuje za bežnú pracovnú voľbu. Pod približne 17 zubami hluk, vibrácie a opotrebovanie valcov rýchlo stúpajú; na 18 si udržíš kompaktný priemer ihriska bez tých sankcií. Táto rovnováha je dôvodom, prečo sa rovnaký počet objavuje na koncových pohonoch motocyklov, jednorýchlostných bicykloch, baliacich dopravníkoch a pohonoch čerpadiel. Ak uvažujete o zmene na alebo od 18 zubov, praktická otázka je vždy rovnaká: čo robí jeden zub s rýchlosťou, krútiacim momentom a životnosťou reťaze?

Krátka odpoveď: na takto malom ozubenom kolese posunie jeden zub prevodový pomer približne o 5 až 6 percent. To je dosť cítiť na stroji a málokedy stačí na to, aby ste si vynútili zmeny kdekoľvek inde v hnacom ústrojenstve. Zvyšok tejto príručky sa zaoberá geometriou za týmto číslom, ako priradiť ozubené koleso k reťazi, ktorú skutočne používate, a kontrolným zoznamom, ktorý oddeľuje ozubené koleso, ktoré trvá, od kolesa, ktoré sa zahákuje a preskakuje.

Čo definuje 18-zubové ozubené koleso

Počet zubov a rozstup reťaze spolu určujú veľkosť ozubeného kolesa. Priemer rozstupu sa rovná rozstupu reťaze vydelenému sin (180°/N); pri 18 zuboch je menovateľ sin 10°, asi 0,1736, takže priemer rozstupu vychádza približne 5,76-násobok rozstupu. 18-zubové ozubené koleso pre reťaz s rozstupom 0,5 palca, ako je ANSI #40, preto meria približne 73 mm (2,88 palca) cez rozstupovú kružnicu, pričom vonkajší priemer je o niečo väčší, aby sa uvoľnili valčeky.

Normy definujú všetko ostatné. ANSI/ASME B29.1 upravuje americkú formu zubov, ISO 606 a DIN 8187/8188 popisujú európsku formu a čínske normy GB odzrkadľujú obe. Tvary nie sú zameniteľné: pri rovnakom rozstupe 12,7 mm, reťaz ANSI #40 a British Standard 08B používajú rôzne priemery valčekov a hrúbky platní, takže reťazové koleso profilované pre jednu sériu poškodí reťaz od druhej. Štýl náboja je samostatným rozhodnutím – obyčajná doska, náboj so nastavovacími skrutkami alebo vyvŕtaný pre kužeľové puzdro – a na malom ozubenom kolese náboj často pridáva väčší celkový priemer ako samotné zuby.

Prečo je 18 zubov praktické sladké miesto

Výrobcovia reťazí sú priamo pri minimálnom počte zubov: 12 zubov je akceptovaná základňa pre pomalé, málo zaťažené pohony, okolo 17 je odporúčané minimum pri miernych rýchlostiach a zaťažení a 21 alebo viac pre vysokorýchlostnú prevádzku. 18-zubové ozubené koleso sedí presne v odporúčanom páse, čo je presne dôvod, prečo je tak bežné predvolené pre menšie koleso z páru.

Inžiniersky dôvod je akordická akcia. Reťaz neprebieha na hladkom kruhu; premosťuje zuby, mierne stúpa a klesá, keď každý valček dosadá. Kolísanie rýchlosti vychádza zhruba na 1 - cos (180°/N) a každý valec sa otáča o 360°/N zakaždým, keď ovinie ozubené koleso. Ostrejší kĺbový spoj znamená rýchlejšie opotrebenie čapu a puzdra, a preto veľmi malé ozubené koleso skracuje životnosť reťaze dlho predtým, ako niečo zlomí.

Malé ozubené kolesá tiež pracujú s každým zubom tvrdšie, pretože prenášané zaťaženie zdieľa menej zubov, takže správne vyrobené ozubené koleso v tomto rozsahu má indukčne alebo priebežne kalené zuby. Rovnaká logika platí pre napínacie kladky: držte ich na 17 zuboch alebo viac a na uvoľnenej strane, inak napínacia kladka opotrebováva reťaz rýchlejšie ako samotný pohon.

Čo zmení jeden zub: pomer, krútiaci moment a ťah reťaze

Hnací pomer je rozdelený medzi hnané zuby a zuby pohonu, takže každý zub nesie väčšiu váhu na malom reťazovom kolese. Výmenou 19-zubového zadného ozubeného kolesa za 18-ku na bicykli alebo motocykli – klasická výmena jedného zuba – je prevod o 5,6 percent vyšší. Rýchlosť na ceste pri rovnakom šliapaní alebo otáčkach motora stúpne o podobnú rezervu, zrýchlenie klesne približne o rovnakú hodnotu a rýchlomer poháňaný z prevodovky bude ukazovať približne o 5 percent nižšie. Na druhej strane, montáž 18-zubového meniča tam, kde bol namontovaný 17-zubový, skracuje prevod o približne 5,6 percenta a zvyšuje násobenie krútiaceho momentu na výstupe.

Počet zubov tiež mení ťah reťaze, ktorý samotný pomer skrýva. Napnutie reťaze sa rovná krútiacemu momentu hriadeľa vydelenému polomerom stúpania, takže menší vodič zaťažuje reťaz silnejšie pri rovnakom krútiacom momente. Výmena 20-zubového unášača za 18-zubý zvyšuje napnutie pracovnej reťaze zhruba o 11 percent, a to je zvyčajne skutočný limit toho, ako ďaleko sa môže unášač zmenšiť, kým sa slabým článkom nestane reťaz, nie ozubené koleso.

Priradenie ozubeného kolesa k reťazi

Pretože tvar zubov zodpovedá sérii reťazí, prvým krokom pri objednávaní akéhokoľvek 18-zubového ozubeného kolesa je identifikácia reťaze, nie ozubeného kolesa. Potvrďte stúpanie, priemer valčeka a štandard, na ktorý je reťaz postavená. Ak pohon beží presnou valčekovou reťazou série A s krátkym rozstupom – väčšina katalógov z rodiny ANSI – ozubené koleso musí byť profilované pre sedlo valčeka série A a hrúbku dosky.

Presná valčeková reťaz série s krátkym rozstupom Valčeková reťaz ANSI série A používaná na mnohých pohonoch; identifikácia série reťaze, stúpania a priemeru valčeka je prvým krokom pred objednaním správne profilovaného ozubeného kolesa. Zobraziť produkt →

Reťaz série B, britská štandardná rodina bežná na európskych strojoch, vyzerá na prvý pohľad takmer identicky, ale používa väčší valec a rôzne rozmery dosky pri rovnakom rozstupe, takže potrebuje vlastný profil zubov a vlastné reťazové koleso.

Presná valčeková reťaz série B s krátkym rozstupom Britská štandardná reťaz B-série s väčším valčekom a inými rozmermi doštičiek ako séria A pri rovnakom rozstupe, takže vyžaduje vlastný profil zubov a vyhradené reťazové kolesá. Zobraziť produkt →

Materiál je ďalším rozhodnutím. Tvrdená uhlíková oceľ pokrýva väčšinu uzavretých vnútorných pohonov. Potravinárske linky, umývacie oblasti, námorné armatúry a chemické závody vyžadujú nehrdzavejúcu oceľ – SS304 ako univerzálnu triedu, SS316, kde sú prítomné chloridy – a ideálne nerezové ozubené koleso bežiace na nerezovej reťazi, aby sa celý pohon opotrebovával podobnou rýchlosťou. Jeden detail, ktorý nemá nič spoločné s ozubeným kolesom, ale často sa mu vyčíta: či je možné reťaz spojiť spojovacím článkom, závisí od jej celkového počtu rozstupov, preto strihajte reťaz na párny počet rozstupov, kedykoľvek je to možné.

Kde sa objavujú 18-zubové ozubené kolesá

Na dvojkolesových vozidlách je 18 zubov bežným počtom jazdcov, ktorí vymieňajú malé zrýchlenie za pokojnejšiu cestovnú rýchlosť – rovnaký kompromis o jednom zube opísaný vyššie – a série rozstupov ako 428, 520, 525 a 530 plnia rovnakú úlohu ako #40 alebo 08B v priemyselných pohonoch.

V závodoch je 18-zubový pohon typický na výstupoch s prevodovým motorom, ktorý podáva baliace stroje, plniace linky, korčekové elevátory a stredne výkonné dopravníky, kde poskytuje užitočné prvé zníženie bez plytvania priestorom. V potravinárskych, farmaceutických a odpadových vodách je rovnaký počet zubov obrábaný do nehrdzavejúcej ocele, takže disk prežije každodenné umývanie. Úplný výpočet pomeru a krútiaceho momentu za týmito voľbami nájdete v našom sprievodcovi ako 18-zubové ozubené koleso ovplyvňuje rýchlosť a krútiaci moment prechádza číslami krok za krokom.

Kontrolný zoznam pre výber a výmenu

Pred objednaním alebo výmenou 18-zubového ozubeného kolesa si prečítajte tento zoznam:

1. Najprv identifikujte reťaz – rozstup, sériu a štandard – potom objednajte ozubené koleso, aby sa zhodovalo, nikdy nie naopak.
2. Pred objednaním si overte dieru, drážku pre pero a spôsob montáže (náboj nastavovacej skrutky, vodiaci otvor alebo kužeľové puzdro) na hriadeli.
3. Trvať na tvrdených zuboch pre vodiča pri skutočnom zaťažení; pri 18 zuboch má každý zub väčší podiel krútiaceho momentu ako na väčšom ozubenom kolese a renomovaní výrobcovia štandardne kalia malé ozubené koleso.
4. Zarovnajte obe ozubené kolesá v rovnakej rovine a nastavte vôľu v strede rozpätia na približne 2 až 4 percentá stredovej vzdialenosti na horizontálnych pohonoch.
5. Vymeňte reťaz a obe ozubené kolesá ako súpravu; nová reťaz bežiaca na opotrebovaných zuboch bude od prvého dňa preskakovať a opotrebováva sa nerovnomerne.
6. Vyraďte valčekovú reťaz s predĺžením približne 1,5 percenta na vysokorýchlostných pohonoch (3 percentá na pomalých pohonoch) a vymeňte ozubené kolesá, keď zuby vyzerajú ako hákovité alebo asymetrické.

Štandardné 18-zubové ozubené kolieska z uhlíkovej ocele sú komoditné diely. Prípad pre nákup od výrobcu reťaze sa objaví, keď požiadavka nie je štandardná – nerezové triedy ako SS304 alebo SS2205, špeciálne otvory alebo počet zubov zvolený na vyváženie pomeru a balenia na prerobenom stroji. Ozubené kolesá strojov Fubang spolu s radmi nerezových reťazí podľa špecifikácií GB, ISO, ANSI a DIN a neštandardné počty zubov, otvory a materiály sú skôr rutinnou požiadavkou než špeciálnou výnimkou.

Vlastné 18-zubové reťazové kolesá Reťazové kolesá spracované podľa špecifikácií GB, ISO, ANSI a DIN, vrátane nerezových tried a špeciálnych otvorov alebo počtu zubov, dimenzované tak, aby zodpovedali reťazi, ktorá skutočne beží v pohone. Zobraziť produkt →

18-zubové ozubené koleso je zriedka najdiskutovanejšou časťou pohonu, ale sedí presne tam, kde sa stretávajú kompaktné rozmery a geometria šetrná k reťazi: dostatočne veľké na to, aby chránilo reťaz, dostatočne malé na to, aby obal udržal pevný a prvé zníženie prevodového pomeru zmysluplné. Dimenzujte ho podľa skutočnej reťaze, rešpektujte percentá jedného zuba pri preraďovaní a vymeňte ho spolu s reťazou. Ak chcete pred objednávkou skontrolovať počet zubov, vŕtanie alebo materiál s konkrétnym pohonom, pošlite špecifikáciu prostredníctvom nášho kontaktná stránka a technický tím potvrdí podrobnosti.