Gleasonspiraalvormige kegelratteis 'n gespesialiseerde tipe keëlrat wat ontwerp is om krag tussen kruisende asse oor te dra, gewoonlik teen 'n hoek van 90 grade. Wat die Gleason-stelsel uniek maak, is die unieke tandgeometrie en vervaardigingsmetode, wat gladde beweging, hoë wringkragkapasiteit en stil werking bied. Hierdie ratte word wyd gebruik in motor-, industriële en lugvaarttransmissies waar betroubaarheid en presisie van kritieke belang is.
Die Gleason-stelsel is ontwikkel om reguit ennul keëlrattedeur 'n geboë, spiraalvormige tand in te voer. Hierdie spiraalvorm maak geleidelike ingryping tussen die tande moontlik, wat geraas en vibrasie aansienlik verminder terwyl dit hoër rotasiesnelhede en vragkapasiteit moontlik maak. Die ontwerp verbeter ook die kontakverhouding en oppervlaksterkte, wat doeltreffende kragoordrag onder swaar of dinamiese ladings verseker.
Elke Gleason-spiraalvormige kegelratpaar bestaan uit 'n kleinrat en 'n byrat, vervaardig met 'n ooreenstemmende geometrie. Die vervaardigingsproses is hoogs gespesialiseerd. Dit begin met smee of presisiegieting van legeringstaal-blanks, soos 18CrNiMo7-6, gevolg deur growwe sny, freeswerk of vorming om die aanvanklike ratvorm te genereer. Gevorderde metodes soos 5-as-bewerking, skyfwerk en harde sny verseker hoë dimensionele akkuraatheid en geoptimaliseerde oppervlakafwerking. Na hittebehandeling soos karburisering (58–60 HRC), ondergaan die ratte oorlapping of slypwerk om perfekte ingryping tussen die kleinrat en rat te verkry.
Die geometrie van Gleason-spiraalkeëlratte word gedefinieer deur verskeie kritieke parameters—spiraalhoek, drukhoek, steekkeëlafstand en vlakwydte. Hierdie parameters word presies bereken om korrekte tandkontakpatrone en lasverspreiding te verseker. Tydens die finale inspeksie verifieer gereedskap soos die koördinaatmeetmasjien (CMM) en tandkontakanalise (TCA) dat die ratstel aan die vereiste DIN 6- of ISO 1328-1-presisieklas voldoen.
In werking, Gleason-spiraalkeëlrattebied hoë doeltreffendheid en stabiele werkverrigting, selfs onder veeleisende toestande. Die geboë tande bied deurlopende kontak, wat spanningskonsentrasie en slytasie verminder. Dit maak hulle ideaal vir motordifferensiale, vragmotorratkaste, swaar masjinerie, mariene aandrywingstelsels en kraggereedskap. Boonop laat die vermoë om tandgeometrie en monteringsafstand aan te pas ingenieurs toe om die ontwerp te optimaliseer vir spesifieke wringkrag-, spoed- en ruimtebeperkings.
Gleason-tipe spiraalvormige kegelrat — sleutelberekeningstabel
| Item | Formule / Uitdrukking | Veranderlikes / Notas |
|---|---|---|
| Invoerparameters | (z_1, z_2, m_n, alpha_n, Sigma, b, T) | tande (z); normale module (m_n); normale drukhoek (α_n); ashoek (Sigma); vlakwydte (b); oorgedraagde wringkrag (T). |
| Verwysingsdiameter (gemiddelde) | (d_i = z_i, m_n) | i = 1 (rondsel), 2 (rat). Gemiddelde/verwysingsdiameter in die normale snit. |
| Steekhoeke (keëlhoeke) | (Δ1, Δ2) sodat (Δ1 + Δ2 = ΔSigma) en (∫frac{sin Δ1}{d1} = Δ1 sin Δ2}{d2) | Los op vir keëlhoeke wat ooreenstem met tandverhoudings en skaghoek. |
| Keëlafstand (toonhoogtepuntafstand) | (R = \dfrac{d_1}{2\sin\delta_1} = \dfrac{d_2}{2\sin\delta_2}) | Afstand vanaf keëlpunt tot steeksirkel gemeet langs generatriks. |
| Sirkelvormige toonhoogte (normaal) | (p_n = π m_n) | Lineêre toonhoogte by die normale gedeelte. |
| Transversale module (ongeveer) | (m_t = \dfrac{m_n}{\cos\beta_n}) | (βn) = normale spiraalhoek; transformeer tussen normale en dwarssnitte soos nodig. |
| Spiraalhoek (gemiddelde/dwars verhouding) | (\tan\beta_t = \tan\beta_n \cos\delta_m) | (Δm) = gemiddelde keëlhoek; gebruik transformasies tussen normale, transversale en gemiddelde spiraalhoeke. |
| Aanbeveling vir gesigwydte | (b = k_b, m_n) | (k_b) tipies gekies van 8 tot 20 afhangende van grootte en toepassing; raadpleeg ontwerppraktyk vir presiese waarde. |
| Addendum (gemiddeld) | ('n \ongefeer m_n) | Standaard volledige diepte-addendumbenadering; gebruik presiese tandverhoudingstabelle vir presiese waardes. |
| Buite (punt) deursnee | (d_{o,i} = d_i + 2a) | i = 1,2 |
| Worteldeursnee | (d_{f,i} = d_i – 2h_f) | (h_f) = dedendum (vanuit ratstelselverhoudings). |
| Sirkelvormige tanddikte (ongeveer) | (s \ongefeer \dfrac{\pi m_n}{2}) | Vir skuinsgeometrie, gebruik gekorrigeerde dikte van tandtabelle vir akkuraatheid. |
| Tangensiële krag by steeksirkel | (F_t = \dfrac{2T}{d_p}) | (T) = wringkrag; (d_p) = steekdiameter (gebruik konsekwente eenhede). |
| Buigspanning (vereenvoudig) | (\sigma_b = \dfrac{F_t \cdot K_O \cdot K_V}{b \cdot m_n \cdot Y}) | (K_O) = oorladingsfaktor, (K_V) = dinamiese faktor, (Y) = vormfaktor (buiggeometrie). Gebruik die volledige AGMA/ISO-buigvergelyking vir ontwerp. |
| Kontakspanning (Hertz-tipe, vereenvoudig) | (\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) geometriekonstante, (E_i,\nu_i) materiaal se elastiese moduli en Poisson-verhoudings. Gebruik volledige kontakspanningsvergelykings vir verifikasie. |
| Kontakverhouding (algemeen) | (\varepsilon = \dfrac{\text{aksieboog}}{\text{basistoonhoogte}}) | Vir keëlratte, bereken met behulp van steekkeëlgeometrie en spiraalhoek; tipies geëvalueer met ratontwerptabelle of sagteware. |
| Virtuele aantal tande | (z_v \ongefeer \dfrac{d}{m_t}) | Nuttig vir kontak-/ondersnydingkontroles; (m_t) = transversale module. |
| Minimum tande / ondersnydingskontrole | Gebruik minimum tandtoestand gebaseer op spiraalhoek, drukhoek en tandverhoudings | Indien (z) onder die minimum is, word ondersnyding of spesiale gereedskap benodig. |
| Masjien-/snyerinstellings (ontwerpstap) | Bepaal snykophoeke, wiegrotasie en indeksering vanaf ratstelselgeometrie | Hierdie instellings word afgelei van die ratgeometrie en snyerstelsel; volg die masjien-/gereedskapprosedure. |
Moderne produksietegnologie, soos CNC-skeelrat-sny- en slypmasjiene, verseker konsekwente gehalte en uitruilbaarheid. Deur rekenaargesteunde ontwerp (CAD) en simulasie te integreer, kan vervaardigers omgekeerde ingenieurswese en virtuele toetsing uitvoer voor werklike produksie. Dit verminder levertyd en koste terwyl dit presisie en betroubaarheid verbeter.
Kortliks verteenwoordig Gleason-spiraalkeëlratte die perfekte kombinasie van gevorderde geometrie, materiaalsterkte en vervaardigingspresisie. Hul vermoë om gladde, doeltreffende en duursame kragoordrag te lewer, het hulle 'n onontbeerlike komponent in moderne aandryfstelsels gemaak. Of dit nou in die motor-, industriële of lugvaartsektore gebruik word, hierdie ratte bly uitnemendheid in beweging en meganiese werkverrigting definieer.
Plasingstyd: 24 Okt-2025