Hva er Hypoid Gear - Inkluderer definisjoner, produksjon og tekniske fordeler

Hvis du er en ingeniør som designer et rettvinklet-drivsystem, ville du velge vinkelgir, snekkegir eller det mer kompleksehypoid utstyr?

Standard koniske gir er vanlige, men applikasjoner som drivlinjer for biler og presisjonskirurgiske roboter har strengere krav til den geometriske strukturen til transmisjonssystemet, noe som nødvendiggjør bruk av hypoidgir.

Som en produsent som spesialiserer seg på presisjonsmekaniske deler, anser Hasnheng Automation spesialtilpassede presisjonsgir som en av sine kjernevirksomheter, og vi møter ofte kunder som trenger spesialtilpasset hypoidutstyr. Nedenfor, basert på vår mange års erfaring innen produksjon av utstyr, vil vi forklare hva et hypoid-gir er, og dekker dets definisjon, produksjonsprosess, fordeler og mer. Vi håper denne informasjonen vil være nyttig for deg.

Hypoid Gear er i hovedsak en variant av Spiral Bevel Gear, og deres grunnleggende forskjell er at det er en sett forskyvning mellom aksen til Pinion og aksen til Ring-giret, men de krysser ikke hverandre.

Betydningen av Offset (offset avstand)

I et standard konisk spiralgir skjærer aksen i midtpunktet. I Hypoid Gear settene vil aksen til det lille giret være forskjøvet oppover eller nedover i forhold til midten av det store giret. Denne skjevheten introduserer en unik mekanisk karakteristikk: glidende handling.

Vanlige vinkelgir er hovedsakelig avhengige av rullekontakt, mens Hypoid Gear kombinerer rulling og glidning under tanninngrep. Denne glideeffekten er kjernen i ytelsen, og gir følgende fordeler:

• Høyere tilfeldighet: Flere tenner i kontakt samtidig.
• Mykere engasjement: reduserer støy betraktelig.
• Høyere styrke: Sammenlignet med tannhjul av samme størrelse har den en sterkere bæreevne-.

Note:Offset-designet gjør at diameteren på pinjongen (Pinion) kan være større og sterkere enn et spiral konisk tannhjul med samme utvekslingsforhold. Det er derforhypoid utstyrer det foretrukne valget for høybelastningsapplikasjoner.

Dette er et spørsmål som kundene ofte stiller oss. Å produsere et sett med hypo id gir er mye mer komplisert enn å produsere standard spurde eller spiralformede gir. Det krever flerakset CNC-utstyr og avansert databehandlingsprogramvare for å generere riktig tannoverflatetopologistruktur.

1. Kutteprosess: Face Hobbing vs Face Milling

Tradisjonelt produseres hypoidgir hovedsakelig på to måter:

Face Hobbing:Kontinuerlig indekseringsprosess, hvor verktøyet og arbeidsstykket roterer samtidig. Tannrilledybden behandlet på denne måten er jevn.

Ansiktsfresing:Enkeltannindekseringsprosess, behandler hver tannåpning en etter en. Dybden på tannsporet som er behandlet på denne måten er konisk.

2. Skikjøring med høy-presisjonsutstyr

For industrielle applikasjoner med høy-presisjon, spesielt når ISO/DIN-nivå 5 kreves, er avansert produksjonsteknologi uunnværlig.

På fabrikken vår bruker vi førsteklasses-Kashifuji Gear Skiving Machine (KPS30) for kraftig tannskraping. Selv om tradisjonelle metoder er effektive på store bilgir, lar Kashifujis teknologi oss oppnå bedre resultater ved produksjon av spesialtilpassede metallgir som krever ekstremt høye toleranser

• Mikromaskineringsevne: i stand til å bearbeide tannhjul med mikromoduler så små som 0,1 (noe som er avgjørende for medisinsk utstyr).
• Kompleks geometrisk behandling: kan enkelt håndtere tannhjul med aksler og innvendige tannhjul.
• God overflatejevnhet: Overflatekvaliteten medført av den sterke skrapeprosessen kan redusere behovet for etterfølgende sliping betydelig.

3. Varmebehandling og sliping (Lapping & Grinding)

Etter at myk bearbeiding er fullført, må giret gjennomgå varmebehandling (vanligvis karburering) for å herde overflaten. På grunn av den lille deformasjonen forårsaket av varmebehandling, må girene gjennomgå "paring" korreksjon:

Lapping:Sett sammen de små og store tannhjulene, tilsett slipepasta og kjør for å rette opp små feil og sikre perfekt sentrering av kontaktpunkter.

Sliping:For de høyeste presisjonskravene (ISO 5) bruker vi slipeteknologi for harde tannoverflater for å eliminere varmebehandlingsdeformasjon.

Vår evne:Vi tilbyr tilpassede Hypoid-sett med spissdiameter (OD) som strekker seg fra bittesmå 3 mm til 300 mm. Enten du designer fingerledd for humanoide roboter eller utvikler kraftige-aktuatorer, oppfyller girene våre de strenge ISO-standardene.

Mens historisk kjent i bilindustrien, svaret påhva brukes et hypoidgir tilhar ekspandert betydelig i en tid med moderne automatisering.

Robotikk og automatisering

Dette er vårt primære kompetanseområde. Med vår evne til å produsereModul 0,1 til 0,5 mikro-gir, hypoidsett brukes i:

Robot ledd: Der rettvinklet-transmisjon er nødvendig med høyt dreiemoment og lavt tilbakeslag.
Plukk og plass maskiner: Der hastighet og posisjoneringsnøyaktighet er avgjørende.

Medisinsk utstyr

Medisinske presisjonsverktøy, som kirurgiske øvelser eller bildebehandlingsutstyr, krever stasjoner som er både kompakte (OD < 10 mm) og stillegående. Vårfosforbronseeller hypoidsett av herdet stål er ofte integrert i disse håndholdte enhetene.

Elektroverktøy
Vinkelslipere og industrisager bruker hypoidgir for å levere høyt dreiemoment fra motoren til bladet effektivt, og forhindrer at verktøyet stopper under belastning.

Automotive (den klassiske brukssaken)

Nesten alle bakre-hjuldrevne-kjøretøyer bruker et hypoidgir satt i differensialen for å overføre kraften fra drivakselen til hjulene.

Dette handler om vedlikehold av utstyr. Noen ganger, når vi anbefaler noen vedlikeholdstiltak for gir til kunder, vil de spørre oss - Hvorfor krever hypoidgirene spesielle smøremidler?

Derfor bruker vi denne artikkelen til å forklare årsaken -glidende handling.

I cylindriske tannhjul er tannoverflaten hovedsakelig utsatt for rullefriksjon. I Hypoid-giret glir tannoverflatene mot hverandre under ekstremt høyt trykk. Oljefilmen som dannes av vanlig motorolje kan bare forhindre rullefriksjon, men under høytrykksglidning av Hypoid-gir vil den vanlige oljefilmen umiddelbart briste, noe som forårsaker direkte metallkontakt, slitasje og til og med feil.

Hva er en hypoid girolje?

Hypoid giroljeer en smøreolje spesielt formulert medEkstremt trykk (EP)tilsetningsstoffer.

Kjemisk sammensetning:Disse tilsetningsstoffene inneholder vanligvis svovelfosforforbindelser.

Arbeidsprinsipp: Når høytrykksglidning forårsaker lokal temperaturøkning, vil disse tilsetningsstoffene reagere kjemisk med metalloverflaten, og danner en offerbeskyttende film (jernsulfid/jernfosfid) for å forhindre sveising eller slitasje av gir.

Standard: Se etter smøremidler merket med API GL-5 klasse. Dette indikerer at oljen inneholder tilstrekkelig med EP-tilsetninger for å beskytte Hypoid-girene i kraftige differensialer.

Er et hypoidgir i en Torsen-differensial?

Vanligvis ikke internt, men eksternt tilkoblet. Torsen (Torque Sensing) differensialer bruker vanligvis Involute Spiral Gears eller spesifikke kryssakse Spiral Gears internt for å styre dreiemomentfordelingen. Friksjonen mellom disse girene gir en begrenset slip-funksjon.

Imidlertid drives selve Torsen-differensialen vanligvis av et sett med Hypoid-girsett (krone og hjørnetenner) som siste drivverk. Så selv om Torsens interne mekanisme bruker spiralformede gir, utføres prosessen med å overføre kraft til differensialen nesten alltid gjennom Hypoid-giret.

Hva er forskjellen mellom Hypoid Gear og Spiral Bevel Gear?

Hovedforskjellen mellom de to ligger i aksegeometri.

Spiral Spiral Gear: Aksene skjærer hverandre i ett punkt (Skjærende akser). Vanligvis brukt for standard rettvinklet drev.

Hypoid Gear: Aksene krysser ikke hverandre og det er en forskyvning.

Når det gjelder ytelse, på grunn av eksistensen av Offset, kan diameteren på pinjongen til Hypoid-giret designes til å være større enn den til spiralnivåpinonen til det dynamiske simultantolkningsforholdet. Dette betyr at Hypoid-giret har sterkere tannrotstyrke og høyere dreiemomentkapasitet. I tillegg gjør glidekontakten til Hypoid driften mer stillegående, men dette betyr også at EP (Extreme Pressure) olje må brukes, mens Spiral level noen ganger kan bruke vanlig girolje.

Kan Hypoid Gears være tilbake-drevet? (Låser de seg selv-?)

Nei, de er vanligvis ikke -selvlåsende.

Unlike Worm Gear, Hypoid gears have a very high transmission efficiency (>90 %). Det betyr at de vanligvis kan kjøres i revers.

Hvis applikasjonsscenarioet ditt (som en kran eller løfteplattform) krever selvlåsende funksjon for å forhindre strømbrudd og fall, anbefaler vi at du sjekker ut våre Custom Worm Gear Solutions. Hvis du streber etter effektiv respons og dynamisk ytelse til servomotorer, er Hypoid-gir et bedre valg.

Hva er det beste materialet for tilpassede hypoidgir?

Ulike bruksområder har ulike materialvalg.

Høy belastning/bil: Det mest brukte er kasseherdet stål, slik som SCM415 (20CrMo) eller AISI 8620. Etter varmebehandling er overflatehardheten høy og slitestyrken ekstremt sterk.

Medisinske/presisjonsinstrumenter: For mikroapplikasjoner med liten belastning, men som krever korrosjonsmotstand eller ikke-magnetiske egenskaper, bruker vi ofte fosforbronse eller rustfritt stål.

Hos Hasnheng kan vi behandle spesiallegeringsgir fra Mod 0.1-5.0 til høyhardhetsstålgir i henhold til dine tegningskrav, og gi en komplett varmebehandlingsrapport for å sikre materialytelse.

Å velge riktig girpartner er like viktig som å velge riktig girtype. Hansheng Automation er en profesjonell utstyrsprodusent som spesialiserer seg på å tilby OEM/ODM og andre tjenester til kunder. Enten du designer mikroroboter som krever modul 0.3 girsett eller små og mellomstore- industrielle drivenheter, kan vi gi deg tilsvarende høy-presisjon og høy-kvalitets gir.

Forstå våre utstyrsproduksjonsevner:Tilpasset utstyrsproduksjon

ISO 23509:2016 - Fas- og hypoidgeometri

ANSI/AGMA 2005-D03 - designhåndbok for vinkelgir

API-publikasjon 1560 - Lubrication of Hypoid Gears

Hva er et snekkeutstyr? En-dybdeanalyse fra overføringsprinsipper til industrielle applikasjoner - Hansheng