Jahihammaste sageduse mõistmine
Definitsioon: Mis on jahihammaste sagedus?
Jahihammaste sagedus (HTF, mida nimetatakse ka assamblee faasisageduseks või suurimaks ühisteguri sageduseks) on madalsageduslik vibratsioon Hammasrataste paaride komponent, mis esindab kiirust, millega samad üksikud hambad hammasrattal ja hammasrattal üksteisega uuesti kokku puutuvad. See sagedus määratakse iga hammasratta hammaste arvu suurima ühisjagaja (GCD) abil ja see avaldub modulatsioonisagedusena, mis tekitab külgribad ümber hammasrataste haardesagedus (GMF).
Jahihammaste sagedus on diagnostiliselt oluline, kuna vibratsioon kõrge löögisageduse juures näitab pigem konkreetsete üksikute hammaste probleeme (näiteks pragunenud hammas, lokaalne kulumine või ekstsentrilisus) kui hammasratta üldist seisukorda, aidates täpselt kindlaks teha hammasratta defektide asukohta ja olemust.
Matemaatiline alus
Arvutusmeetod
HTF arvutatakse hammaste arvu suurima ühisteguri (GCD) abil:
Valem
- HTF = SKP(N₁, N₂) × RPMhammasratas / 60
- Kus N₁ = hammasratta hammaste arv
- N₂ = hammaste arv hammasrattal
- SÜT = arvude N₁ ja N₂ suurim ühistegur
Näited
Näide 1: Jahihammaste paar
- Hammasratas: 23 hammast kiirusel 1800 p/min
- Käik: 67 hammast
- SÜT(23, 67): 1 (algarvud, ühiste teguriteta)
- Kõrgepinge sagedus = 1 × 1800 / 60 = 30 Hz (sama mis hammasratta võlli kiirus)
- Tähendus: Iga hammasratta hammas haakub enne mustri kordumist iga hammasratta hambaga
- Tulemus: Jahihammastega varustus — optimaalne kulumisjaotus
Näide 2: Mittejahipaar
- Hammasratas: 20 hammast kiirusel 1800 p/min
- Käik: 60 hammast
- SÜT(20, 60): 20
- Kõrge sagedus (HTF) = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
- Tähendus: Samad 20 hambapaari korduvalt hambuvad
- Tulemus: Kontsentreeritud kulumismuster samadel hammastel
Näide 3: Vahepealne juhtum
- Hammasratas: 18 hammast kiirusel 3600 p/min
- Käik: 54 hammast
- SÜT(18, 54): 18
- Kõrge sagedus (HTF) = 18 × 3600 / 60 = 1080 Hz
- Muster: 18 erinevat hambakontaktpaari korduvad
Jahindus- ja mittejahivarustuse komplektid
Jahihamba disain (GCD = 1)
Saavutatakse, kui hammaste arv on suhteliselt algarvuline (ühiseid tegureid pole):
- Eelised:
- Iga hammasratta hammas haakub lõpuks iga hammasratta hambaga
- Kulumine jaotub ühtlaselt kõikidele hammastele
- Tootmisvead keskmistati
- Pikem käigukasti eluiga
- Eelistatud enamiku rakenduste jaoks
- Puudused:
- Spetsiifilised hambadefektid tekitavad võlli kiirusel vibratsiooni (HTF = võlli kiirus)
- Võib vajada täpsemat tootmist
Mittejahi disain (GCD > 1)
Tekib siis, kui hammaste arvul on ühiseid tegureid:
- Eelised:
- Lihtsam hammaste arvu valik
- Võib lubada standardseid käigukasti suurusi
- Puudused:
- Samad hambad korduvalt võrku ühendavad (ainult GCD unikaalsed paarid)
- Kulumine koondub samadele hambapaaridele
- Tootmisvead teatud hammastel korduvad igas tsüklis
- Tavaliselt lühem käigukasti eluiga
- Kvaliteetse käigukasti disaini puhul üldiselt välditakse
Vibratsiooni signatuur
HTF kui külgribade vahe
HTF avaldub peamiselt külgribade vahekaugusena GMF-i ümber:
- Kesktipp: GMF (hammasratta haardesagedus)
- Külgribad: GMF ± HTF, GMF ± 2×HTF, GMF ± 3×HTF
- Tõlgendamine: HTF-vahekaugusega külgribad näitavad üksikute hammaste defekte või ekstsentrilisust
- Amplituud: Külgriba amplituud näitab lokaliseeritud defekti raskusastet
Diagnostilised mustrid
Üks kahjustatud hammas
- Tugevad külgribad HTF-i vahekaugusel GMF-i ümber
- HTF = kahjustatud hambaga hammasratta võlli kiirus
- Löök üks kord defektse hammasratta pöörde kohta
- Aja lainekuju näitab perioodilist impulssi
Käigukasti ekstsentrilisus
- HTF külgribad otsast välja (ekstsentriline kinnitus)
- Hamba haardumissügavus varieerub ühe korra pöörde kohta
- Loob GMF-i amplituudmodulatsiooni
- Korrigeeritav ümberpaigaldamise või viskekompensatsiooni abil
Ebavõrdne hammaste vahe
- Hammaste vahekauguse tootmisviga
- Loob mustri, mis kordub HTF-il
- Võib nõuda käigukasti väljavahetamist või vastuvõtmist, kui see on tolerantside piires
Praktiline diagnoos
Defektse käigu tuvastamine
Määrake, millisel käigul (hammasrattal või peakäigul) on defekt:
- Arvutage mõlemad võlli kiirused: Sisend- ja väljundp/min
- Külgribade vahekauguse mõõtmine: Vibratsioonispektrist
- Võrdle: Kui külgribade vahe = sisendvõlli sagedus → hammasratta defekt
- Võrdle: Kui külgribade vahe = väljundvõlli sagedus → hammasratta defekt
- Kokkuvõte: Külgribade vahekaugus määrab, millisel võllil (ja seega millisel hammasrattal) on probleem
Raskusastme hindamine
- Külgriba amplituud: Suuremad amplituudid näitavad raskemat lokaliseeritud defekti
- Külgribade arv: Rohkem külgribasid (kõrgemad järkud) näitavad halvemat seisundit
- Aja lainekuju: Selge perioodiline impulss kinnitab individuaalse hamba mõju
- Võrdlus GMF-iga: GMF-i amplituudi külgribad > 25% näitavad olulist defekti
Kujunduskaalutlused
Hambanumbrite valimine
Käigukasti disaini parim tava:
- Kasutage algarve: Tagab GCD = 1 (jahihammaste disain)
- Vältige ühiseid tegureid: Ärge kasutage hammaste arvu kujul 20:60 (GCD=20)
- Heade paaride näited: 17:51, 19:57, 23:69 (kõik GCD=1)
- Kompromiss: Võib ülekandearvu valikuid veidi piirata
Millal on jahipidamine vastuvõetamatu
- Madala koormusega rakendused, kus kulumine pole kriitilise tähtsusega
- Standardsed käigukastid, kus on vaja täpseid ülekandeid
- Lühikese elueaga rakendused (kulumisjaotus vähem oluline)
- Kui tootmise eelised kaaluvad üles kulumiskaalutlused
Seos teiste käigukasti sagedustega
Sagedushierarhia käigukastis
- Võlli kiirused: 1× sisendi ja väljundi jaoks (madalaimad sagedused)
- HTF: Võrdne võlli kiirusega (jahikonstruktsioon) või suurem (mitte jahikonstruktsioon)
- GMF: Hammaste arv × võlli kiirus (kõrgeim primaarsagedus)
- GMF harmoonilised: 2×GMF, 3×GMF jne (mittelineaarsustest)
Külgriba analüüsi strateegia
- Külgribad võlli kiiruse vahekaugusel → ekstsentriline hammasratas või üksiku hamba defekt
- Külgribad HTF-vahekaugusel (kui HTF ≠ võlli kiirus) → korduva hambamustri probleem
- Puuduvad selged külgribad → üldine jaotunud kulumine või hea käigukasti seisukord
Jahindushammaste sagedus, mis on küll käigu dünaamika peen aspekt, annab väärtuslikku diagnostilist teavet. HTF-i arvutamise mõistmine ja HTF-i külgribade äratundmine võimaldab täpselt tuvastada, millisel käigul on defekt ja kas probleem on konkreetses kahjustatud hambas või hajutatum seisund, suunates käigukasti tõrkeotsingus sihipäraseid hooldustoiminguid.