Глисонспирални конусни зупчаницису специјализовани тип конусних зупчаника дизајнираних за пренос снаге између укрштених вратила, обично под углом од 90 степени. Оно што Глисон систем чини посебним је његова јединствена геометрија зубаца и метод производње, који обезбеђују глатко кретање, висок обртни момент и тих рад. Ови зупчаници се широко користе у аутомобилским, индустријским и ваздухопловним мењачима где су поузданост и прецизност критични.
Глисонов систем је развијен да би се побољшали прави изепни зупчаници са нултим зупчаницимаувођењем закривљеног, спиралног облика зуба. Овај спирални облик омогућава постепено захватање између зубаца, значајно смањујући буку и вибрације, а истовремено омогућава веће брзине ротације и носивост. Дизајн такође побољшава однос контакта и чврстоћу површине, обезбеђујући ефикасан пренос снаге под великим или динамичким оптерећењима.
Сваки пар спиралних конусних зупчаника марке Глисон састоји се од зупчаника и одговарајућег зупчаника, произведених са усклађеном геометријом. Процес производње је високо специјализован. Почиње ковањем или прецизним ливењем бланкова од легираног челика, као што је 18CrNiMo7-6, након чега следи грубо сечење, глодање или обликовање да би се добио почетни облик зупчаника. Напредне методе попут 5-осне обраде, стругања и тврдог сечења осигуравају високу димензионалну тачност и оптимизовану завршну обраду површине. Након термичке обраде као што је карбуризација (58–60 HRC), зупчаници се подвргавају лапању или брушењу како би се постигло савршено спајање између зупчаника и зупчаника.
Геометрија Глисонових спиралних конусних зупчаника дефинисана је помоћу неколико критичних параметара - угла спирале, угла притиска, растојања конуса корака и ширине чела. Ови параметри се прецизно израчунавају како би се осигурали исправни обрасци контакта зубаца и расподела оптерећења. Током завршне инспекције, алати као што су координатна мерна машина (CMM) и анализа контакта зубаца (TCA) проверавају да ли зупчаник испуњава потребну класу прецизности DIN 6 или ISO 1328-1.
У функцији, Глисонова спиралаконусни зупчаницинуде високу ефикасност и стабилне перформансе чак и у захтевним условима. Закривљени зуби обезбеђују континуирани контакт, смањујући концентрацију напрезања и хабање. Ово их чини идеалним за аутомобилске диференцијале, мењаче камиона, тешке машине, бродске погонске системе и електричне алате. Поред тога, могућност прилагођавања геометрије зубаца и растојања за монтажу омогућава инжењерима да оптимизују дизајн за специфична ограничења обртног момента, брзине и простора.
Спирални конусни зупчаник типа Глисон — табела кључног прорачуна
| Ставка | Формула / Израз | Променљиве / Напомене |
|---|---|---|
| Улазни параметри | (z_1, z_2, m_n, алфа_n, Сигма, б, Т) | зуби зупчаника/пињона (z); нормални модул (m_n); нормални угао притиска (\alpha_n); угао вратила (\Sigma); ширина чела (b); пренети обртни момент (T). |
| Референтни (средњи) пречник | (d_i = z_i, m_n) | i = 1 (зупчаник), 2 (зупчаник). Средњи/референтни пречник у нормалном пресеку. |
| Углови нагиба (конуса) | (Δ1, Δ2) тако да је (Δ1 + Δ2 = ΔSigma) и (sin Δ1 d1 = sin Δ2 d2) | Решите за углове конуса који су у складу са пропорцијама зубаца и углом вратила. |
| Растојање конуса (растојање од врха корака) | (Р = \дфрац{д_1}{2\син\делта_1} = \дфрац{д_2}{2\син\делта_2}) | Растојање од врха конуса до круга корака мерено дуж генератрисе. |
| Кружни корак (нормални) | (p_n = π m_n) | Линеарни корак на нормалном пресеку. |
| Попречни модул (приближно) | (m_t = μm_n/cosβ_n) | (\beta_n) = нормални спирални угао; трансформише се између нормалног и попречног пресека по потреби. |
| Спирални угао (средња/трансверзална релација) | (\тан\бета_т = \тан\бета_н \цос\делта_м) | (\delta_m) = средњи угао конуса; користите трансформације између нормалних, попречних и средњих спиралних углова. |
| Препорука за ширину лица | (b = k_b , m_n) | (k_b) се обично бира од 8 до 20 у зависности од величине и примене; консултујте се са пројектантском праксом за тачну вредност. |
| Додатак (средња вредност) | (приближно m_n) | Стандардна апроксимација адендума пуне дубине; користите табеле тачних пропорција зуба за прецизне вредности. |
| Спољни (вршни) пречник | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| Пречник корена | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = дедендум (из пропорција система зупчаника). |
| Дебљина кружног зуба (приближно) | (s \приближно \dfrac{\pi m_n}{2}) | За геометрију косог игла користите кориговану дебљину из табела зубаца ради тачности. |
| Тангенцијална сила на кругу корака | (F_t = \dfrac{2T}{d_p}) | (T) = обртни момент; (d_p) = пречник корака (користите доследне јединице). |
| Напон савијања (поједностављено) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = фактор преоптерећења, (K_V) = динамички фактор, (Y) = фактор облика (геометрија савијања). Користите комплетну AGMA/ISO једначину савијања за пројектовање. |
| Контактни напон (Херцов тип, поједностављено) | (\sigma_H = C_H \sqrt{\dfrac{F_t}{d_p , b} \cdot \dfrac{1}{\frac{1-\nu_1^2}{E_1}+\frac{1-\nu_2^2}{E_2}}}) | (C_H) геометријска константа, (E_i,\nu_i) модули еластичности материјала и Поасонови коефицијенти. Користите комплетне једначине контактног напона за верификацију. |
| Однос контакта (општи) | (\varepsilon = \dfrac{\text{лук дејства}}{\text{основни нагиб звука}}) | За конусне зупчанике израчунајте користећи геометрију конуса корака и угао спирале; обично се процењује помоћу табела за пројектовање зупчаника или софтвера. |
| Виртуелни број зуба | (z_v \approx \dfrac{d}{m_t}) | Корисно за провере контакта/подкопавања; (m_t) = попречни модул. |
| Провера минималног броја зуба / подреза | Користите минимално стање зубаца на основу угла спирале, угла притиска и пропорција зубаца | Ако је (z) испод минимума, потребно је подрезивање или употреба специјалног алата. |
| Подешавања машине/резача (корак пројектовања) | Одређивање углова главе резача, ротације колевке и индексирања из геометрије система зупчаника | Ова подешавања су изведена из геометрије зупчаника и система резача; пратите процедуру машине/алата. |
Модерна производна технологија, као што су CNC машине за сечење и брушење конусних зупчаника, обезбеђује конзистентан квалитет и заменљивост. Интеграцијом рачунарски потпомогнутог пројектовања (CAD) и симулације, произвођачи могу да изврше реверзни инжењеринг и виртуелно тестирање пре стварне производње. Ово минимизира време испоруке и трошкове, а истовремено побољшава прецизност и поузданост.
Укратко, Глисонови спирални конусни зупчаници представљају савршену комбинацију напредне геометрије, чврстоће материјала и прецизности производње. Њихова способност да обезбеде гладак, ефикасан и издржљив пренос снаге учинила их је незаобилазном компонентом у модерним погонским системима. Без обзира да ли се користе у аутомобилском, индустријском или ваздухопловном сектору, ови зупчаници и даље дефинишу изврсност у кретању и механичким перформансама.
Време објаве: 24. октобар 2025.