Dans le traitement dearbre industrielLes pièces, les splines et les dents (se référant généralement aux dents de l'engrenage) sont deux structures communes . Bien que les deux soient utilisés pour transmettre la puissance ou le mouvement, il existe des différences significatives dans l'objectif de conception, les caractéristiques structurelles, les méthodes de traitement, etc. .
Fonctions de base et scénarios d'application
Spline
Fonction de base: principalement utilisé pour la fixation circonférentielle et la transmission de couple des arbres et des concentrateurs (tels que des engrenages, des couplages, des manches, etc. .), et peut également obtenir un glissement axial des arbres et des centres (tels que des mécanismes de décalage de boîte de vitesses) .
Scénarios d'application: couramment utilisés dans des situations qui nécessitent une capacité de charge élevée, un centrage précis et un mouvement axial relatif possible, tels que les puits d'entrée de boîte de vitesses automobiles, les broches de machine-outil et les connexions de vitesse, et les arbres de transmission de machines de construction .
Dents de vitesse
Fonction de base: grâce au maillage des dents, la transmission du mouvement de rotation (y compris les changements de vitesse et de couple) ou la conversion de la direction du mouvement (telles que les engrenages d'éperon, les engrenages hélicoïdaux, les engrenages coniques, etc. .) est obtenu .
Scénarios d'application: largement utilisés dans divers systèmes de transmission, tels que les réducteurs, les engrenages de synchronisation du moteur, les boîtes de vitesses, etc. . Le noyau est d'atteindre la transmission de puissance et la régulation de la vitesse entre les différents arbres .
Caractéristiques structurelles
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Élément comparatif |
Spline |
Dents de vitesse |
Forme |
Les dents clés (rectangulaire, involute, etc. .) sont réparties uniformément le long de la circonférence de l'arbre, avec une forme dentaire plus courte et une largeur dentaire plus grande, et les dessus et les racines dentaires sont principalement des transitions arrondies . |
La forme de la dent est élevée et l'épaisseur de la dent est mince . Le profil dentaire est principalement involute (en partie cycloïde) . Le dessus et la racine de la dent ont des bords ou des courbes claires, et il y a un espace (dégagement latéral) entre les dents . |
Méthode de coopération |
Les splines sur l'arbre s'adaptent étroitement avec les rainures de spline dans le moyeu, généralement avec un ajustement d'interférence ou un ajustement de transition, sans jeu latéral (ou très peu de jeu latéral), et nécessitent un centrage précis . |
Les dents des deux engrenages transmettent la puissance par le maillage de la surface dentaire et le dégagement latéral doit être réservé (pour éviter le brouillage) . Lorsque le maillage, le contact de surface dentaire est le contact de ligne (engrenages éperon) ou le contact ponctuel (engrenages en biseau) . |
Méthode de centrage |
Il y a un petit diamètre centré, un centrage de grand diamètre ou un centrage côté dent (selon la conception standard) pour assurer la coaxialité de l'arbre et du concentrateur . |
Pas besoin d'égalent, le positionnement se fait à travers le trou de roulement de la boîte de vitesses pour assurer la précision de la distance de l'axe entre les deux engrenages de maillage . |
Nombre et distribution des dents |
Le nombre de dents est grande (généralement 4-20 dents), réparti uniformément à l'extrémité de l'arbre ou à l'arbre, et la direction de la longueur dentaire est parallèle à l'axe (spline droite) ou dans une ligne en spirale (spline hélicoïdale) . |
Le nombre de dents peut être plus ou moins (de quelques-uns à des centaines), distribué autour de la circonférence de l'engrenage, avec la direction de la longueur dentaire perpendiculaire à l'axe (engrenages éperon) ou à un angle hélicoïdal (engrenages hélicoïdaux) . |
Technologie de traitement
Traitement des spline
Processus communs: Kniple, insertion de spline, traction de spline (spline interne), moulage Spline, etc. .
Caractéristiques: L'uniformité de l'épaisseur des dents et de la largeur des dents et la précision de correspondance doivent être assurées, en particulier la tolérance dimensionnelle de la surface du centrage (comme le centrage de petit diamètre, la tolérance de petit diamètre est stricte) .
Traitement du matériau et de la chaleur: généralement traité comme un avec l'arbre, le matériau est en acier à carbone moyen (comme 45 acier), et la surface peut être éteinte pour améliorer la résistance à l'usure (en particulier les splines coulissantes) .
Traitement des dents d'engrenage
Processus communs: respect, mise en forme des équipements, rasage des engins, broyage de l'engrenage, fraisage d'équipement, rodage des engrenages, etc. . (Sélectionner en fonction des exigences de précision) .
Caractéristiques: La précision de la forme de dent (comme le profil dentaire involute), l'erreur cumulative de tangage, l'erreur de direction de la dent, etc. . doivent être assurées . Les engrenages de haute précision doivent être broyés après un traitement thermique (comme la carburisation et la trempe) pour éliminer la déformation .
Matériaux et traitement thermique: principalement en acier en alliage à faible carbone (tel que 20CRMNI), la dureté de surface dentaire atteint HRC 58-62 Après la carburisation et la trempe, le noyau maintient la ténacité et résiste aux charges d'impact .
Capacité et formulaire de défaillance
Spline: s'appuyant sur l'extrusion et le cisaillement de la surface dentaire pour transmettre le couple, une capacité de transport élevée (grande zone de contact), la forme de défaillance est principalement une usure de surface (spline coulissante), une fracture de cisaillement de la racine dentaire ou une déformation plastique .
Dents de l'engrenage: s'appuyant sur la contrainte de contact de la surface dentaire et la contrainte de flexion des racines dentaires pour transmettre la puissance, les formes de défaillance sont principalement des piqûres de fatigue de surface dentaire, une fracture de la racine dentaire, une liaison de surface dentaire (à grande vitesse) ou une usure (à basse vitesse et une charge lourde) .
