Ussikäigukastide ülevaade: tüübid, tootmisprotsessid ja materjalid

Ussikäigudon mehaaniliste süsteemide oluline komponent, mis on tuntud oma suure pöördemomendi ülekande, sujuva töö ja iselukustuvate omaduste poolest. Selles artiklis käsitletakse tiguülekannete tüüpe, nende tootmisprotsesse ja nende valmistamisel kasutatud materjale.

Worm hammasrataste tüübid
Tiguülekanded liigitatakse nende konstruktsiooni ja rakenduse alusel tavaliselt järgmistesse kategooriatesse:

1. Üksikud ümbriskäigud

Need koosnevad silindrilisest ussist, mis on ühendatud nõgusa tigurattaga.
Laialdaselt kasutatav mõõduka koormusega rakendustes, nagu konveierid ja liftid.
2. Kahekordse ümbrisega ussirattad

Nii ussil kui ka tigurattal on kumerad pinnad, mis tagavad suurema kontaktpinna.
Suurema kandevõime ja tõhususe tõttu sobivad ideaalselt rasketeks rakendusteks.
3. Mitteümbristavad ussikäigud

Lihtsa disainiga ussi ja ratta vaheline punktkontakt.
Kasutatakse kergetes ja väikese võimsusega rakendustes.

Kohandatud ussikäigud

Mõeldud konkreetsetele vajadustele, näiteks suure täpsusega või ebatavaliste konfiguratsioonide jaoks.
Levinud robootikas, lennunduses ja spetsiaalsetes masinates.
Tootmisprotsessid
Tiguülekannete jõudlus ja töökindlus sõltuvad suuresti nende valmistamise täpsusest. Peamised protsessid hõlmavad järgmist:

1. Lõikamine ja mehaaniline töötlemine

Ussivarustuson tavaliselt valmistatud libisemise, keermestamise või freesimise teel.
Tihti on ussirattad tiibadega või kujundatud nii, et need vastaksid ussi profiilile.
2. Lihvimine

Suure täpsusega rakenduste puhul kasutatakse lihvimist, et saavutada rangemad tolerantsid ja siledamad pinnad.
Vähendab hõõrdumist ja suurendab tõhusust.
3. Kuumtöötlus

Ussid on kuumtöödeldud, et suurendada pinna kõvadust, parandada kulumiskindlust ja eluiga.
Tavalised ravimeetodid hõlmavad karburiseerimist, nitridimist või induktsioonkarastamist.

4. Valamine või sepistamine

Ussirattad on sageli valatud või sepistatud, et kujundada enne töötlemist oma põhikuju.
Sobib suuremahuliseks tootmiseks.
5. Viimistlus ja kvaliteedikontroll

Sellised protsessid nagu poleerimine ja pinnakatmine tagavad sujuva töö ja korrosioonikindluse.
Kvaliteedikontrolli standardid, nagu ISO ja AGMA, tagavad järjepidevuse ja täpsuse.

Materjalid ussi hammasrataste jaoks
Tiguülekannete materjalivalik on nende vastupidavuse ja jõudluse jaoks kriitiline:

1.Ussi materjal

Tavaliselt valmistatud karastatud terasest või legeerterasest.
Nende materjalide kõrge tugevus võimaldab ussidel taluda märkimisväärset koormust ja kulumist.
2. Ussiratta materjal

Sageli valmistatud pehmematest metallidest, nagu pronks, messing, legeerteras, roostevaba teras või malm.
Pehmem materjal vähendab ussi kulumist, säilitades samal ajal tõhusa pöördemomendi ülekande.
3. Täiustatud materjalid

Polümeere ja komposiitmaterjale kasutatakse kergetes või müratundlikes rakendustes.
Need materjalid koguvad auto- ja tarbeelektroonikatööstuses populaarsust.
4. Pinnakatted

Katteid, nagu fosfaatimine või teflon, kasutatakse määrimise parandamiseks, hõõrdumise vähendamiseks ja käigukasti eluea pikendamiseks.

Tootmisprotsessid: tiguratta lihvimine ja võlli freesimine

Worm Wheel Hobbing

Hobbing on tigurataste valmistamise peamine meetod, mis võimaldab hammasratta hammaste täpset lõikamist. Pliidiplaadi lõikur, mis on loodud sobima ussi keermeprofiiliga, pööratakse sünkroniseeritud kiirusega vastu ratta toorikut. See protsess tagab täpse hammaste geomeetria, kõrge tootmise efektiivsuse ja ühtlase kvaliteedi. Hobbing sobib mitmesuguste materjalide, sealhulgas pronksi, messingi ja malmi jaoks, mida tavaliselt kasutatakse tiguratastes. Täiustatud CNC-plaadistusmasinad suudavad saavutada kitsaid tolerantse ja sobivad ideaalselt ülitäpsete rakenduste jaoks.

Võlli freesimine lihvimine

Võllid, näiteks ussid või ajamvõllid, mida tavaliselt töödeldakse freesimise ja lihvimisega, et saavutada soovitud kuju ja pinnaviimistlus.

1. Freesimine: võlli keermed või sooned lõigatakse CNC või tavaliste freespinkide abil. See protsess kujundab võlli ja valmistab selle ette peeneks viimistlemiseks.
2. Lihvimine: Täppislihvimine järgneb freesimisele, viimistledes pinnaviimistlust ja tagades sujuvaks tööks ranged tolerantsid. See samm on ülioluline suure jõudlusega süsteemide hõõrdumise ja kulumise vähendamiseks.

Mõlemad protsessid tagavad, et komponendid vastavad mehaaniliste süsteemide vastupidavuse, täpsuse ja tõhususe rangetele nõuetele.

Tigukäigud on asendamatud sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, kosmosetööstus ja masinad, kuna need suudavad täpselt taluda suuri koormusi. Nende tüüpide, tootmisprotsesside ja materjalinõuete mõistmine aitab tootjatel ja inseneridel kavandada usaldusväärseid ja tõhusaid süsteeme. Tehnoloogiate arenedes suurendavad tootmis- ja materjaliteaduse uuendused tiguülekande jõudlust veelgi ja laiendavad nende rakendusi.