Kakav učinak ima dizajn zuba razvodnog pojasa na performanse prijenosa

A razvodni remen je kritična komponenta u automobilskim motorima, odgovorna za precizno sinkronizaciju rotacije radilice i bregastog osovine. Njegov profil zuba ne samo određuje karakteristike mrežice pojasa i vremenskog remenica (zupčanika), već i izravno utječe na učinkovitost, buku, izdržljivost i troškove održavanja pogonskog sklopa.

Osnovni ciljevi i izazovi dizajna profila zuba

A core of a timing belt drive lies in achieving zero-slip synchronous transmission. Tooth profile design must balance the following key objectives:

Točnost vremena: Osigurava konstantnu faznu razliku između radilice i bregastog osovine tijekom cijelog operativnog ciklusa.

Općin opterećenja: remen mora pouzdano prenijeti okretni moment potreban za pogon bregastog vratila, posebno u uvjetima velike brzine i opterećenja.

Smanjenje buke i vibracija: optimizira postupak povezivanja kako bi se smanjio buka generirana udarcem i trenjem.

Životni vijek: maksimizira habanje i otpornost na umor remena i remenice.

Analiza uobičajenih profila zuba i njihove karakteristike prijenosa

Profili zuba razvodnog remena razvijali su se prvenstveno od trapezoidnih do kružnih luka, svaki dizajn koji predstavlja različite prednosti i ograničenja prijenosa.

1. Trapezoidni zub

Ovo je najraniji dizajn sinkronog pojasa.

Karakteristike prijenosa: Trapezoidni zubi imaju ravne bočne zidove, a prilikom mreže, opterećenje prvenstveno nosi bočne strane i vrh zuba.

Utjecaji:

Koncentracija stresa: Koncentracija stresa glavni je nedostatak trapezoidnih zuba, koji se javljaju na korijenju zuba i kutovima zuba. Visoka naprezanja mogu lako dovesti do pucanja umota pojasa, posebno u aplikacijama s velikim opterećenjem ili brzim brzinama, ograničavajući njihov kapacitet opterećenja.

Smisna čvrstoća: Trapezoidni zubi imaju relativno slabu otpornost na smicanje, što ih čini osjetljivim na smicanje u njihovoj bazi.

Točnost prijenosa: Zbog velikog povratnog udara, igra i udar lako se generiraju kada se smjer opterećenja prekida, što utječe na točnost prijenosa i stabilnost.

Primjene: S porastom snage i složenosti motora, upotreba trapezoidnih zuba u modernim automobilskim vremenskim sustavima značajno se smanjila, postajući sve češća u industrijskim aplikacijama s malim brzinama.

2. curvilinearni zub

Curvilinearni zubi su glavni dizajn za moderne vremenske pojaseve, uključujući varijante kao što su ** HTD (visoki pogon zakretnog momenta) ** i ** STD (Super Torque pogon).

Karakteristike prijenosa: Glatki, kružni profil zuba pruža više ujednačene raspodjele opterećenja. Tijekom mreža, profil zuba remenica usko se usklađuje s profilom zuba remena.

Utjecaji:

Raspodjela napona: krivudavi zubi raspoređuju stres od koncentriranog naprezanja u kutu zuba do cijele površine zuba i korijena zuba. To značajno poboljšava život u umoru i zakretnog momenta. Njihov širi i deblji dizajn korijena zuba pruža značajno veću čvrstoću smicanja od trapezoidnih zuba.

Glatkoća prijenosa: krivudavi zubi nude glatko kotrljajući se i izlazi iz mrežice, učinkovito smanjujući udarni udar. To izravno smanjuje vibraciju sustava i radnu buku, poboljšavajući NVH (buka, vibracija i oštrina) performanse.

Točnost pozicioniranja: Zbog povećane radijalne i aksijalne krutosti tijekom mrežice, zubi u obliku luka mogu održavati izvrsnu točnost sinkronizacije uz prenošenje visokog okretnog momenta.

Aplikacije: široko se koriste u modernim vremenskim sustavima automobilskih motora, koji zahtijevaju visoku preciznost, visoki prijenos zakretnog momenta i malu buku.

3. Poboljšani zubi u obliku luka (poput parabolidnih zuba i modificiranih spiralnih zuba)

Kako bi dodatno optimizirali performanse zuba u obliku luka, proizvođači su razvili razne poboljšane profile zuba.

Karakteristike prijenosa: Ovi profili zuba obično optimiziraju geometriju profila zuba na temelju oblika ARC -a kako bi se dodatno smanjila efekti poligonalnih i protoka tijekom mrežice.

Utjecaji:

Smanjenje buke: dizajnirano za postizanje mirnijeg rada. Na primjer, neki dizajni optimiziraju kompresiju i oslobađanje zraka između zuba promjenom kuta omotanja zuba, učinkovito smanjujući visokofrekventnu buku.

Armal Management: Optimizing the tooth profile helps dissipate heat, reducing thermal aging of the belt during high-speed operation, and indirectly improving durability.

Vibracije visokog frekvencije: Ovi napredni profili zuba bolje apsorbiraju i rastjeraju visokofrekventne vibracije koje generiraju valvetrain u zahtjevnim radnim uvjetima motora. s