Кнурль vs spline: Дизайндағы негізгі айырмашылықтар, Қызмет ету, және қосымшалар

Кнурл мен сплайн арасындағы айырмашылық неде?

Мазмұн көрсету

1. Кіріспе

Инженерлер біліктердегі кнурл vs-де кездеседі, бірақ олар түбегейлі әр түрлі рөлдерге қызмет етеді. Тіктер қолмен ұстауды жақсартады немесе пресс-турлар жасаңыз, алайда сызықтар моментті жіберіп, дәлдігі дәлдігін қамтамасыз етеді.

Ақиқатында, Заманауи өңдеу Бұл мүмкіндіктерге қол жеткізу құралдары бойынша - Автомобильді автокөлік құралдары.

, Сорт, олардың геометриядағы айырмашылықтарын түсіну, Өндіріс, қызмет ету, Материалдық таңдау, және стандарттар сенімді жобалау үшін қажет, Жоғары сапалы компоненттер.

2. Кнурл дегеніміз не? Инженерлік жан-жақты шолу

Механикалық дизайн және дәл өндіріс, тоқырау бұл өрнекті құрылымды өндіру үшін қолданылатын процесс күңкілдеу- бөліктің беті, әдетте цилиндр тәрізді.

Бұл беттің модификациясы қолмен ұстауды жақсартуда шешуші рөлді ойнайды, Механикалық келісімге ықпал ету, және тіпті компоненттердің көрнекі сапасын жоғарылату.

Қарапайым жағдайда, Кернинг геометрия туралы нақты түсінік қажет, Материалдық мінез-құлық, және бірізді жеткізу үшін құралдарды баптау, Функционалды нәтижелер.

Тоқырау
Тоқырау

Кнурлдардың функционалды мақсаты

Сыртықтың инженерлік маңыздылығын бағалау, Оның көп қырлы пайдалылығын тексеру керек:

Жақсартылған үйкеліс және қолмен ұстау

Крименттің жиі кездесетін себептерінің бірі - бөліктің жақсаруы Тактильді ұстау. Тегіс беттерде, әсіресе металл, Қолмен айналдыру немесе тарту, әсіресе майлы немесе сүйілген жағдайда қиын болады.

Кнурлс механикалық үйкеліс жасайды, үйкеліс коэффициентін арттыру (м) -ден төмендей 0.2 жылтыратылған болатқа дейін 0.6 немесе одан көп Дұрыс саңылаулы бетінде.
Мысалы →, Өндірушілердің зертханалық зерттеулер, мысалы, магистральдық өнеркәсіптік қамтамасыз ету 150% көбірек серпіліс бірдей материалдың тегіс түрлерімен салыстырғанда гауһар тышқан тұтқаларында.

Механикалық кедергілер сәйкес келеді

Жиналыста, Керілген компоненттер болуы мүмкін Басу пластик немесе алюминий сияқты жұмсақ заттарға желімсіз немесе бекітпелерсіз.

Керілген жоталар жұптасатын материалға түседі, ашушы Радиалды араласу күштері Бұл одан асып кетуі мүмкін 800-1,200 n, Үлгі тереңдігі мен алаңына байланысты.
→ Бұл пластикалық корпустағы металл кірістерді немесе бөртпелерін жеңіл жақтауларға салыстыруға өте ыңғайлы.

Эстетикалық және эргономикалық жетілдіру

Функциядан тыс, Крикинг сонымен қатар қызмет етеді Көрнекі және тактикалық дизайн рөлі.

Камера линзалары сияқты жоғары тұтынушылық өнімдер, Сағаттар, және аудио жабдық - көбінесе стилистикалық апелляция және нәзік пайдалану үшін өте егжей-тегжейлі кнурллармен ерекшеленеді.

Сыртқы сызықтардың түрлері

Қолдануға байланысты, Инженерлер бірнеше стандартталған кнурл геометриясынан таңдай алады:

Үлгі Түсіндірме Ең жақсы
Тура Айналу осіндегі параллель сызықтар Момент бір бағытта
Алмас Алмаз пішіндерін қалыптастыратын диагональды сызықтар қиқысы Барлық бағыттардағы жоғары деңгей
Тік ішек / Диагональ Бір бағытта көлбеу сызықтар (сол немесе оң) Эстетикалық әрлеу, Оңай илеу
Кросс-люк Ұсақталған гауһар немесе тіктөртбұрыштар, әдетте эстетикалық Жоғары деңгейлі визуалды қосымшалар

Сыртқы процесс: Romling vs. Кестеу

Қойылған екі негізгі әдіс бар, әрқайсысы ерекше артықшылықтары бар:

Сыртқы процесс
Сыртқы процесс

1. Роллинг (Қалыптастыру)

  • Тетік: Қатайтылған дөңгелектер жұмыс бөлігіне басыңыз, бетті пластикалық түрде деформациялау.
  • Ең жақсы: Алюминий сияқты кию металлдары, жез, мыс, т.б.
  • Әдепті: Жылдам (5-20 секунд), Чип ұрпағы жоқ, Төмен материалдық қалдықтар.
  • Шектеулер: Диаметрдің диаметріне сәл жоғарылауы мүмкін; жоғары қаттылық қажет.

2. Кесілген кесілген

  • Тетік: Бір нүкте немесе екі доңғалақты құрал материалға жоталарды кеседі.
  • Ең жақсы: Қиын болаттар, Тот баспайтын болат, қатайған қорытпалар.
  • Әдепті: Нақты профильдер, Ешқандай жұмыс бөлігінің ісінуі жоқ.
  • Шектеулер: Баяу цикл уақыты (20-45 секунд), Құралдар киімі жоғары.

Материалдық мәселелер

Сыртқыың сәттілігі қатты байланысты Материалдық икемділік және қаттылық. Кернинг жақсы өнер көрсетеді:

Қаттылық шегі: Роллинг үшін, Жоғарыдағы материалдар 35 Ткект Жабдықтың тозуы немесе деформацияның қателіктерін тудыруы мүмкін.

Стандарттар мен сапаны бақылау

Үйлесімділік пен өнімділікті қамтамасыз ету үшін, Инженерлер салалық сипаттамаларды ұстануы керек:

Стандарт Қолдану ЕСталдар
ANSI B94.6 U.s. Айналмалы өлшемдер және тіс профильдері Алаңды анықтайды, қырынан бейнелеу, және аралық түрлері
Исо 13444 Crurling құралының геометриясы үшін жаһандық стандарт Метрикалық алаң және кесетін геометрия
-Ден 82 Тоша өлшемдері үшін неміс стандарты A формасын қамтиды, Б, және c Tyurl профильдері

Салалар бойынша қосымшалар

Сілтеме әрбір механикалық секторға өз жолын табады:

  • Бекіткіштер & Реттеу компоненттері: Бас бармақ бұрандалары, Бұрандалар орнатыңыз, және құралдарсыз тұтқалар.
  • Қол құралдары & Жабдық: Кілттер, тістеуік, Ратчет тұтқалары.
  • Тұтынушы электроника: Линзалар бойынша сақиналар, Айналмалы теру.
  • Медициналық құрылғылар: Шприцтер өңдейді, Хирургиялық тұтқалар, Диагностикалық құралдарды ұстауға арналған.
  • Автомобиль: Пластикалық бөлшектерге арналған саңылаулар, Бақылау тұтқалары.

3. Спорт дегеніміз не?

Машина жасау және дәл өндіріс, а спе Жетек білігінде жоталар немесе тістер жүйесіне жатады, ол гүлі деп аталады, керек заттар, немесе муфт.

Кышқылдар сияқты беткі құрылымдардан айырмашылығы, ол үйкеліске сүйенеді, Splines A жасайды Оң механикалық келісім, Тығыз момент моментті тесусіз беруді қамтамасыз ету.

Жұмсақ болаттан жасалған сфильс білігі
Жұмсақ болаттан жасалған сфильс білігі

Шпалдардың негізгі функциялары

Тиімді момент беру

Моментті бірнеше байланыс нүктелерінен бөлу арқылы, спирингтер бірдей мөлшердегі кілттерден гөрі жоғары жүктейді.

Мысалы, a-ға қатысты сплин 25 мм диаметрі білігін жібере алады үстінде 1,800 Нм момент, материалдық қаттылықты болжау 30 HRC және консервативті байланыс қысымының шегі.

Бұрыштық позицияны дәл

Спиллиндер екі айналмалы элементтің арасындағы дәл туралауды сақтайды.

CNC және қозғалысты басқару жүйелерінде, Бұрыштық индекстеу қателері 0,01 ° төмен Fine-Fitch Splines көмегімен қол жеткізуге болады, роботты қару-жарақ немесе серво дискілерде синхрондау үшін өте маңызды.

Жүктеме астындағы осьтік қозғалысы (Слип сплиндер)

Белгілі бір сплайн конфигурациялар момент беру кезінде осьтік қозғалысқа мүмкіндік береді.

Олар кеңінен қолданылады телескопиялық жетістіктер, Тоқтату немесе жылу кеңеюі салдарынан дриваторларда ұзақтығын өтеуге рұқсат беру.

→ Пернетақтаздармен салыстырғанда, Splines стресстің концентрациясын азайтады және циклдік жүктеме астындағы шаршау нүктелері болып табылатын кілттер жолдарын алып тастаңыз.

Шпалдардың жалпы түрлері

Техникалық талаптардың кең спектрін орындау үшін бірнеше сплайн геометрия бар. Олардың пішіні, шықтық, және FIT CLASS дизайн кезеңінде мұқият таңдалады:

Басу Түсіндірме Жағдайды қолданыңыз
Тұншығу Қисық тіс профильдері, Өзін-өзі қолдану, Жоғары байланыс аймағымен Автомобиль берілімдері, турбиналар
Түзу Параллель қапталдары бар тістер; Машинаға оңай, бірақ төменгі жүктемені бөлу Ауылшаруашылық техникалары, Негізгі муфталар
Желенген сплиндер Таяз, тығыз орналасқан тістер; төмен моментке сәйкес келеді, Шағын диаметрлі біліктер Электроника, Тұтынушы құрылғыларының жинақтары
Доңғалақ Тістер білік осінде бұрышты, Тегіс момент беру Робототехника, Жоғары жылдамдықты электр құралдары

Өндірістік процестер

Spline өндірісі тығыз өлшемді және пішінге төзімділікті қажет етеді, Әсіресе, миссия-критикалық қосымшаларда. Әдістің таңдауы Spline түріне байланысты, материал, дыбыс, және өнімділік талаптары:

Сплин өндіретін процестер
Сплин өндіретін процестер

Бауырлас

  • Негізінен ішкі сплайндар үшін қолданылады.
  • Жоғары өткізу қабілеттілігі және керемет қайталанады.
  • Капитал құны жоғары, Бірақ бірліктің құны айтарлықтай азайды >10,000 Компьютерлер / жыл.

Хобинг & Араластыру

  • Сыртқы сплайндар көбінесе арнайы кескіштермен ауырады.
  • CNC фрезерлері Прототиптер үшін жобалау икемділігі немесе төмен дыбыс деңгейі бар.

Қалыптастыру & Ілмегі

  • Күрделі геометриялармен немесе кедергілері бар ішкі және сыртқы профильдерге сәйкес келеді.

Ұнтақтау (Бастау)

  • Беті аяқталған кезде қолданылады < RA 0.4 мкм немесе форма қатесі ≤ 0.01 мм аэроғарыштық біліктерде немесе сервсо муфталарында жиі кездеседі.

Материалдар мен термиялық өңдеу

Спиллиндер көбінесе жоғары момент пен динамикалық жүктеме астында жұмыс істейді. Болғандықтан, Беттің біліктілігі мен бетінің кермектігі де маңызды дизайн туралы ойлар:

Материал Кәдімгі қатайту Қолданбалар
Айси 4140/4340 Шығыс және темперамент 40-50 HRC Электр құралдары, Өнеркәсіптік жетістіктер
8620 Легірленген болат Карбюризацияланған 60 HRC беті Түйіндеме түйістері, Жел турбиналық хабтар
17-4 РН тот баспайтын Жауын-шашын 38-44 HRC дейін Аэроғарыштық жетек, Медициналық роботтар
Титан қорытпалары Бетті нитридинг (ерікті) Салмақ сыни, Коррозияға төзімді жүйелер

Spline стандарттары (Ғаламдық шолу)

Спильиндер өзара әрекеттесуді және нәтижелілікті қамтамасыз ету үшін анықталған өлшемді және сәйкес келетін стандарттармен реттеледі:

Стандарт Аймақ / ел Қолдану
ANSI B92.1 АҚШ Сыртқы және ішкі сплиндерді тарту
Исо 4156 Ғаламдық (К рсету) Метрикалық негізделген сплайнға сәйкес келеді, төзімділік, және тексеру
-Ден 5480 Германия Бірнеше сәйкес келетін сплайн-жүйелер
Ол b1603 Жапония Жапон өнеркәсіптік сплин өлшемдері
Гб / т 3478 Қытай Сплин қосылымдары үшін ұлттық стандарт

Бұл стандарттар өлшемдерді анықтайды, төзімділік, Fit Сабақ (негізгі диаметрі сәйкес келеді, жағы жарамды), және инспекциялық әдістер, ... қоса алғанда Тіс өлшегішті тексеру, Пішінді ауытқу, жіне CMM сканерлеу.

Спильиндердің қосымшалары

Спиллиндер көптеген салалардағы миссия-критикалық болып табылады:

  • Автомобиль: Жетілделер, Беріліс қораптары біліктері, Рульдік муфталар
  • Аэроғарыш: Жапқыш жетек, Турбиналық байланыстар, Ұшуды басқару беттері
  • Энергия: Жел турбиналары, газ турбиналары, Гидравликалық муфталар
  • Медициналық & Робототехника: Дәлдік бірлескен туралау, Момент шектеулі дискілер
  • Өнеркәсіптік техника: Конвейер роликтері, Баспасөз дискілері, беріліс қораптары

4. Кнурль vs spline: Негізгі айырмашылықтар мен контраст

Инженерлік қосымшаларда, екеуі де күңкілдеу жіне сплиндер Белгілі механикалық мақсаттарға қызмет етеді.

Олар бір қарағанда, олардан ұқсас көрінуі мүмкін, бірақ олардың цилиндрлік біліктермен, олардың цилиндрлік біліктерімен бірдей пайда болуы мүмкін Функционалды рөлдер, Механикалық мінез-құлық, Өндіріс әдістері, және дизайн талаптары түбегейлі ерекшеленеді.

Осы контрасттарды түсіну инженерлердің қолданбалы өнімділік өлшемдеріне негізделген компоненттерді таңдау үшін өте маңызды.

Кнурль vs. Спе: Инженерлік салыстыру кестесі

Әр өлшемдер Күңкілдеу Спе
Анықтама Өрнекті беті (әдетте гауһар немесе түзу) ұстап немесе үйкелісті жақсарту үшін бір бөлігін араластырыңыз немесе кесіңіз. Бірнеше жоталар (сыртқы) немесе ойықтар (ішкі) Моментті беру және дәл туралау үшін.
Негізгі функция Қолдың алынуы үшін беттік үйкелісті жақсартады немесе баспасөзге арналған сақтау. Қосады Оң момент беру Айналмалы механикалық компоненттер арасында.
Механикалық келісім Үйкеліс негізінде (позитивті емес) Оң механикалық келісім (Тіс-тіс байланысы)
Жүктеме сыйымдылығы Аласа; момент немесе ауыр жүктеме беру үшін арналмаған Биік; моментті қолдайды 50 Nm дейін 100,000+ Л, Дизайнға байланысты
Дәлдік & Төзімділік Аласа; Әдетте өлшем-маңызды емес Биік; жиі қажет Микрондық деңгейге сәйкес келеді және формасы басқару
Қолдану мысалдары Басқару тұтқалары, Тұтқалар, Пресс-фиталар, Шөлмек қақпақтары, Протездер Жетілделер, Берілісті муфталар, Робототехника буындары, турбиналар, беру
Осьтік қозғалыс қабілеті Ештеме; Бұрын бекітілген Кейбір түрлері (E.Г., Слип сплиндер) Моменттің астындағы осьтік қозғалысқа рұқсат етіңіз
Өндіріс әдістері Айналдыру немесе кесу арқылы тоқу құралы (сыбыр, / Оқыту, нұсқау) Бауырлас, хобинг, араластыру, қалыптастыру, ұнтақтау
Бетті аяқтау Қатып қалған; Әдетте >1.5 мкм Тегіс; Ra жетуі мүмкін <0.4 мкм Жоғары дәлдікті қосымшалар үшін
Жалпы материалдар Алюминий, жез, жұмсақ болат, Полимерлер Легірленген болаттар (4140, 8620), Тот баспайтын болаттар, титан, қатайған металдар
Стандарттар (Мысалдар) НЕГІЗГІ СТАНДАРТТЫҚ СТАНДАРТ; Бір ИСО-ға патерлеу 13445 (Тек дизайнерлік нұсқаулық) ANSI B92.1 (Бізді), Исо 4156, -Ден 5480, Ол b1603, Гб / т 3478
Құралдардың құны Аласа ($5- $ 50 кнурл дөңгелектері немесе кірістері) Орташа және жоғары ($500- брошюльдер үшін немесе плита үшін 5000 доллар +)
Типтік төзімділіктер ± 0,1 дейін ± ± 0.25 мм Fit класына байланысты ± 0,01-ден ± 0,03 мм
Дизайн күрделілігі Өте қарапайым Биік; Геометрияны қамтиды, бұзау, Толеранттылық, т.б.
Тексеру әдістері Көру, калиперлер Тісті өлшеуіштер, См, Профильді сканерлеу, Кедергі тесттері
Сәтсіздік режимі Жүктеме астындағы тайғақ, кию Тіс ығысуы, Шаршау крекинг, ашу
Тұрақтылық Минималды материалдық қалдықтар; Аз энергияны өңдеу Өңдеу кезінде көбірек ысырап; Беттік емдеуді қажет етуі мүмкін

5. Қорытынды

Тіктер де, шашыратқыштар да қайталанатын беттік геометрия, Олар механикалық дизайнда түбегейлі әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді.

Тіктер ұстап, қолмен жұмыс істеуге көмектеседі, Спалиндер жоғары өнімді жинақтарда момент беру және бұрмалауды қамтамасыз етумен.

Олардың дизайнын түсіну, Өндіріс, және функционалдық рөлдер әр инженерлік сынақ үшін дұрыс ерекшеленеді, өнімділігі мен сенімділігін арттыру.

Жоғарыға жылжыңыз