Hur långt rör sig kuggstången per pinion-revolution? Beräkningsformel och tillämpningsexempel

Linjär rörelse kommer från Pinion Pitch Circle Circumference

Ett kuggstångssystem omvandlar roterande rörelse till linjär rörelse längs kuggstångens riktning.

Om man bortser från glapp, elastisk deformation och glidfel, är kuggstångens teoretiska färdavstånd för ett helt pinjongvarv lika meddelcirkelns omkretsav pinjongen.

För ett standardmetriskt kugghjulssystem:

d = m × z

Där:

d= pinjong stigningsdiameter (mm)

m= modul (mm)

z= antal pinjongtänder

Därför är den teoretiska linjära rörelsen per varv:

S = π × d = π × m × z

Där:

S= kuggstång per kugghjulsvarv (mm)

Denna formel är det grundläggande förhållandet som används för kuggstångsrörelseberäkningar.

Enkelt räkneexempel

Anta:

Modul:m = 2

Pinion tänder:z = 20

Stegdiametern är:

d=2 × 20=40 mm

Den teoretiska rörelsen per pinjongvarv är:

S = π × 2 × 20

S ≈ 125,66 mm

Därför:

1 drevvarv → ungefär125,66 mmlinjär rörelse

10 drevvarv → ungefär1256,6 mmteoretiska resor

Denna beräkning representerar den ideala geometriska rörelsen.

I en riktig maskin kan det faktiska resandet påverkas av:

Växelreducerare glapp

Rackinstallationsnoggrannhet

Kugghjulstillverkningsfel

Mekanisk deformation

Termisk expansion

Hur man beräknar rörelse med en växelreducerare

När en motor driver drevet genom en växellåda måste den faktiska drevets rotation beräknas först.

Exempel:

Växellådans förhållande:5:1

Enligt den gemensamma definitionen:

Motorn roterar 5 varv

Pinjong roterar 1 varv

Därför är den linjära rörelsen per motorvarv:

Kugghjulsrörelse per varv ÷ Utväxling

Med hjälp av föregående exempel:

125,66 mm ÷ 5 =25,13 mm per motorvarv

När du anger en växellåda, bekräfta alltid tillverkarens definition för att undvika förvirring av ingångs- och utväxlingsförhållanden.

CP-rackberäkning är mer direkt

CP betyderCirkulär tonhöjd.

För kuggstångssystem som använder CP-specifikationer är den teoretiska rörelsen per kugghjulsvarv:

S=CP × Antal tänder

Exempel:

CP10 racksystem

30-tands pinjong

Rörelse per varv:

10 × 30=300 mm

Heltals-baserade reseberäkningar kan vara användbara för vissa tillämpningar för positionering och rörelse-.

Den fullständiga växelspecifikationen måste dock fortfarande bekräftas, inklusive:

Tryckvinkel

Tandform

Tillverkningsstandard

Enbart CP räcker inte för att garantera kompatibilitet.

Helical Rack System kräver korrekt moduldefinition

För spiralformade kugghjul och kuggstång kan modulen specificeras som:

Normal modul

Tvärgående (ändyta) modul

Att direkt tillämpa den cylindriska växelformeln med ett oklart modulvärde kan ge felaktiga resultat.

För spiralsystem, bekräfta:

Stegdiameter

Typ av referensmodul

Helixvinkel

Vänster-eller höger-rotation

Kugghjulet och kuggstången måste använda matchande parametrar för att uppnå korrekt ingrepp.

Hur man konverterar kodarupplösning till linjär rörelse

När följande parametrar är kända:

Motorpulser per varv

Elektronisk interpolationsinställning

Utväxlingsförhållande

Kugghjulsrörelse per varv

den teoretiska rörelsen per kommandopuls kan beräknas.

Dock:

Teoretisk upplösning är inte lika med verklig positioneringsnoggrannhet.

Faktiska prestanda påverkas av:

Rack pitch fel

Pinion tillverkningsnoggrannhet

Kugghjulsreducerande glapp

Mekanisk styvhet

Kontrollersättning

En hög kodarupplösning kan inte kompensera för dålig mekanisk noggrannhet.

Varför faktisk mätning fortfarande krävs

Efter maskinmontering bör den faktiska färden verifieras med lämplig mätutrustning, såsom:

Laser interferometer

Linjär skala

Precisionsmätinstrument

För långa-maskiner som använder segmenterade ställ kan ytterligare fel komma från:

Rackfogens stigningsavvikelse

Installation rakhet

Variation i monteringshöjd

Beräkning används för:

Mekanisk design

Initial parameterinställning

Rörelseplanering

Mätning krävs för att bekräfta maskinens slutliga prestanda.

Information som krävs för kuggstångsmatchning

För att välja ett lämpligt kuggstångssystem, tillhandahåll:

Modul- eller CP-värde

Tryckvinkel

Helixparametrar (om tillämpligt)

Pinion tand nummer

Utväxling

Målhastighet

Erforderlig resa per varv

Noggrannhetskrav

Tianjin OuNaiDatillhandahåller skräddarsydda kuggstångslösningar enligt ritningar, driftsförhållanden och maskinkrav.

Noggrann parametermatchning hjälper till att uppnå tillförlitlig rörelseprestanda, högre positioneringsnoggrannhet och längre livslängd.

Precisionsrörelsekomponenter|Bemyndigande global intelligent tillverkning