Bei der Konstruktion des Getriebes ist der Druckwinkel (Druckwinkel, α) ein wichtiger Parameter, der die Kontaktspannung des Getriebes, die Übertragungsstabilität und die Tragfähigkeit direkt beeinflusst.ISO 53 Die Norm legt die häufig verwendeten Druckwinkelwerte fest.Wie wählt man also in der praktischen Technik den geeigneten Druckwinkel nach den Arbeitsbedingungen?In diesem Papier werden die Übertragungsmerkmale von 20 und 25 Druckwinkelgetrieben eingehend analysiert., und diskutieren die Anwendung des Getriebes für den Schienenverkehr.

Grundkonzept des Druckwinkels

Der Druckwinkel α ist der Winkel zwischen dem Normalwinkel und dem allgemeinen Normalwinkel des Getriebeanbindungspunktes.

Die Größe des Druckwinkels bestimmt die Richtung der Getriebeübertragungskraft:

Ein kleinerer Druckwinkel (z. B. 20) erzeugt eine große Tangenzkraft, verbessert die Übertragungsstabilität und eignet sich für hohe Präzision und geringe Lärmbelastung.

Ein großer Druckwinkel (z. B. 25) erhöht die Radialkraft und verbessert die Tragfähigkeit des Zahnrads, der für hohe Belastungsbedingungen geeignet ist, wie z. B. Schienenverkehrsantrieb.

2. ISO 53 Normenvorschriften für Druckwinkel

ISO 53 Als internationale Getriebe-Norm gibt sie die Übereinstimmung von Getriebe-Modul, Zahnzahl und Druckwinkel an, von denen 20 und 25 die häufigsten Standarddruckwinkel sind:

20 Druckwinkel (ISO 53-Empfehlung)

Geeignet für die überwiegende Mehrheit der industriellen Ausrüstungen, wie Werkzeugmaschinen, Automobilgetriebe usw.

Das Getriebeprofil ist ausgewogener, mit hoher Übertragungseffizienz und geringem Lärm.

Eine moderate Tragfähigkeit eignet sich für Anwendungsszenarien mit moderater Last.

25 Druckwinkel (ISO 53 erweiterte Anwendung)

Geeignet für schwere Belastungen, hohe Belastungen des Getriebesystems, wie z. B. Zuggetriebe, Bergbaumaschinen.

Die Tragfähigkeit des Getriebes wurde erhöht, jedoch auf Kosten einer großen Radiallast, die Notwendigkeit, die Tragende Unterstützung zu stärken.

Es eignet sich für geringe Fläche und hochfeste Ausrüstung.

3Auswahlanalyse von 20 und 25

Aus Sicht der Auswahl des Typs ist der Druckwinkel 20 die beste Wahl, wenn das Getriebe hohe Präzision und hohe Stabilität benötigt.Der Druckwinkel 25 ist angemessen..

4Anwendungsbereich des Drucks Winkel im Zuggetriebe

In der Schienentransitgetriebe benötigt das Getriebe nicht nur eine hohe Festigkeit, sondern sorgt auch für eine lange Lebensdauer und geringen Lärm, so dass die Wahl des Druckwinkels besonders wichtig ist.

Das Getriebe der U-Bahn verwendet in der Regel 20 Druckwinkel, um das Schwingungsgeräusch zu reduzieren und die Betriebstabilität zu verbessern, was für die Komfortanforderungen des städtischen Eisenbahnverkehrs geeignet ist.

Bei Hochgeschwindigkeitsgetrieben werden in der Regel 20 oder 22,5 Druckwinkel verwendet, um die Tragfähigkeit und die Übertragungseffizienz auszugleichen und gleichzeitig die Haltbarkeit des Getriebes zu optimieren.

Das Getriebe eines schweren Güterzugs verwendet in der Regel einen Druckwinkel von 25, um die Tragfähigkeit des Getriebes zu verbessern, die Aufprallfestigkeit des Getriebes zu erhöhen,und sich an die langfristige Arbeitsumgebung mit hohem Drehmoment anpassen.

5. Berechnen Sie die Fallanalyse

Fall 1: Wirkung des Druckwinkels auf die Kontaktbelastung des Getriebes

Es ist bekannt, daß die Leistung des Getriebes 100 kW, der Getriebe-Modul 6 mm und die Drehzahl 1800 Rpm beträgt, wobei die Kontaktspannungsänderung bei den Druckwinkeln 20 bzw. 25 berechnet wird..

Die Berechnungsergebnisse zeigen, daß die Kontaktspannung des Druckwinkelgetriebes 25 unter denselben Arbeitsbedingungen etwa 12% höher ist als die des Druckwinkelgetriebes 20.Dies bedeutet, dass die Zahnwirbeloberfläche eine höhere Verschleißfestigkeit und eine stärkere Materialunterstützung benötigt..

20 Der Druckwinkel eignet sich für die meisten industriellen Getriebe, eine reibungslose Übertragung, geringe Geräuschbelastung und wird weit verbreitet in der urbanen Schienenverkehrsgetriebe verwendet.

25 Der Druckwinkel ist für hohe Belastungen und Arbeitsbedingungen mit hohem Einschlag geeignet, z. B. für schwere Schienenzüge und Bergbau-Ausrüstung, aber die Lagerkonstruktion sollte verstärkt werden.

20 oder 25 wird in der Regel nach den Betriebsanforderungen ausgewählt, die mit der Lastberechnung, der Lärmkontrolle, der Lebensdauer des Getriebes und anderen Faktoren kombiniert werden sollten.

Im Ingenieurdesign kann die FEA-Simulation die Kraftlage verschiedener Druckwinkel analysieren, das Getriebedesign optimieren und die Zuverlässigkeit des Übertragungssystems verbessern.