ගියර් වෙනස්කම් සහ මෙෂ් සම්බන්ධතා විශ්ලේෂණය: සූක්ෂ්ම ස්ථානාන්තරණයේ මූලය

1. ගියර් සංශෝධනය අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි?

• නිෂ්පාදන සහ ස්ථාපන දෝෂ : ගියර් සැකිලි කිරීමේදී මාන අපගමනයන් හෝ ඒකාබද්ධ කිරීමේදී අසමන්විත භාවය හේතුවෙන් අසමාන මෙෂින් සිදු වේ.
• ස්ථිතික විරූපනය : බාර යටතේ, ගියර් සහ චාංක්‍රම් කුලුණු වැරැදි හෝ කුලිය යෑම සිදු වීම හේතුවෙන් සම්බන්ධතා පරිහානියක් ඇති වේ.
• දෘශ්‍යමාන ආඝාතය : මෙෂින් අන්තර්ගත වීමේදී සහ ඉන් ඉවත් වීමේදී, සම්බන්ධතා ස්ථානයේ වියදම් වෙනස්වීම් ආඝාත ඇති කරන අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වයක දී ඔයිල් ෆිල්මයන් ඉවත් වීම සහ දාත්තු මතුපිට ස්කෆින් වීම ද සිදු විය හැක.

2. ගියර් සංශෝධනයේ වර්ග

පොදු වෙනස්කම්වල මූලික විස්තර

• දන්ත පාර වෙනස් කිරීම : දන්ත පළල දිශාව මත අවධානය කළ හොත්. ප්‍රචලිතම වෙනස්කම වන්නේ මැද පිරි ආකාර වෙනස්කම (උළෙන් සාදාගත් ආකෘතියක්) වන අතර බාහිර බල යටතේ ඇතිවන අක්ෂයේ වක්‍රතාව පරිහරණය කර සමානව පෘෂ්ඨීය සම්බන්ධතාවයක් ලබා දීම සඳහා දන්ත පෘෂ්ඨයේ මැදම මෙම උළෙන් ආකාර ස්වරූපය නිර්මාණය කරයි. සාමාන්‍ය මැද පිරි ප්‍රමාණය පහත සූත්‍රය මගින් දැක්විය හැක: \(C_β = 0.5 × 10^{-3}b + 0.02m_n\) (මෙහි බී = mm තුළ දන්ත පළල; \(m_n\) = mm තුළ ප්‍රස්ථාරික මාපාංකය).
• දන්ත ප්‍රෝෆයිල් වෙනස් කිරීම : දන්ත උස දිශාව සඳහා උචිත වෙනස්කම් සාධනය කරයි. මෙය දීර්ඝ වෙනස්කම (අන්තර්ගත වීම ආරම්භය/අවසන් වීම සිට එක් දන්තයක සිට දෙකක් දක්වා පරිවර්තනය වීම දක්වා) සහ ද්‍රුත වෙනස්කම (දීර්ඝ වෙනස්කමේ දිගේ භාගයක්) ඇතුළත් වේ. ලෝහමය පිරිවෙල් සඳහා සාමාන්‍යයෙන් ද්‍රුත වෙනස්කම භාවිතා කරන අතර ප්ලාස්ටික් පිරිවෙල් සඳහා දීර්ඝ වෙනස්කම භාවිතා කරයි.
• සංයුක්ත වෙනස් කිරීම : දන්ත ඉර සහ ආකෘති වෙනස්කම් දෙකම එක් කරයි. වායු බලාගාර පිරිවෙල් ගීයර් බොක්ස වැනි සංකීර්ණ තත්ත්වයන් සඳහා මෙම ක්‍රමය බාහිර බල බෙදීම, ආଘාත අඩු කිරීම සහ ගතික තැන්පත් වීම සඳහා සමතුලිතතාවක් සාධනය කර එක් වෙනස්කමකට වඩා හොඳ ප්‍රතිඵල ලබා දෙයි.

3. වෙනස්කම් සඳහා සෘජුකම් සහිත සැලසුම් මූලධර්ම

1. භාර සම්පූර්ණ කිරීමේ සිද්ධාන්තය : වෙනස් කිරීමේ ප්‍රමාණය ≈ ඇලිය හැකි විරූපනය + නිෂ්පාදන දෝෂය, යථාර්ථ භාරය යටතේ දී දන්ත තලය පරිපූර්ණ විදියට ගැලපීම සහතික කරමින්.
2. ගතික මාළු වීමේ සිද්ධාන්තය : උපරිම සිට අවම සම්ප්‍රේෂණ දෝෂය ≤ 1μm/ශ්‍රේණිය, දෝලන උද්දීපනය අවම කරමින්.
3. සම්ක්ෂිත තුල්‍යතා සිද්ධාන්තය : සම්පර්ක තල වර්ගඵලයේ අනුපාතය ≥ 60%, ඉහළ ආතති එක් රැස් වීම වළක්වමින්.

4. මෙෂ් සම්ක්ෂිත විශ්ලේෂණය: වෙනස් කිරීමේ බලපෑම් අගයමින්

මූලික සිද්ධාන්ත සහ ක්‍රම

• හර්ට්ස් සම්බන්ධතා න්‍යාය : දන්ත තලයන් අතර සම්බන්ධතා අරය සහ ආතති ෞජුව ගණනය කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය සඳහා පදනම සැපයයි.
• සංඛ්‍යාමිතික විශ්ලේෂණ ක්‍රම :
  • විශ්ලේෂණාත්මක ක්‍රමය: වේගවත් නමුදු ලක්ෂිත, පූර්ව අනුමානය සඳහා සුදුසුය.
  • සීමිත අවයව ක්‍රමය: ඉහළ නිරවද්‍යතාව, විස්තරාත්මක ආතති විශ්ලේෂණය සඳහා උචිතය.
  • සීමා අවයව ක්‍රමය: සම්බන්ධතා ආතති ගණනය සඳහා කාර්යක්ෂමය.
  • බහු-ශරීර ගතික විද්‍යාව: මෙහෙයුම් අවස්ථා යටතේ පද්ධතියේ ගතික කාර්ය සාධනය අගයමින් පවතී.

ප්‍රධාන අගයමුළු දර්ශක

• උපරිම සම්බන්ධතා ආතතිය (σHmax) : දන්ත තලයේ ආයු දීර්ඝත්වයට ප්‍රධානව සම්බන්ධතාව ඇති වන්නේය.
• සම්බන්ධතා ප්‍රදේශ ස්වරූප සාධකය (λ) : සම්බන්ධතා ප්‍රදේශයේ දිග-පළල අනුපාතය, භාර සමාන බව ප්‍රකාශ කරයි.
• සංඛ්‍යාඥාන දෝෂනය (TE) : විරූපනය/දෝෂ හේතුවෙන් මෙෂ් වීම සඳහා අමතර දුර, දෝලනයේ ප්‍රධාන ප්‍රභවයකි.

5. මාර්ජනයේ ප්‍රායෝගික බලපෑම්: අධ්‍යයන උදාහරණ

• කාන්තිමත් බල ගියර් බොක්ස (ෂිත පළල 200මිලි) : වැඩි වන ක්‍රවුනිං ප්‍රමාණය (0→30මිලි) සමඟ, උපරිම සම්බන්ධතා ආතතිය 1250MPa සිට 980MPa දක්වා අඩු විය, දෝලන ත්වරණය 15.2m/s² සිට 9.5m/s² දක්වා අඩු විය.
• මෝටර් වාහන සංඛ්‍යාඥාන (ඒකක 3.5) : පරාවෝලික් ප්‍රෝෆයිල් මාර්ජනය බලපෑම 35% කින් අඩු කළේය සහ ධ්වනිය 3.2dB කින් අඩු විය; ඉහළ ඒවිත් වක්‍ර මාර්ජනය බලපෑමේ 52% අඩුවීමක් ලබා ගත්තේය.
• ජාතික අභ්‍යවකාශ පින්නා : සංයුක්ත වෙනස් කිරීම හේතුවෙන් සම්බන්ධතා ආතති අසමානතාව ප්‍රතිශතය 58 සිට 22 දක්වාත්, සම්ප්‍රේෂණ දෝෂය උපරිම සිට උපරිම අගය 2.4μm සිට 1.1μm දක්වාත්, සහ 2000rpm ලෙස දෝලන ශක්තිය ප්‍රතිශතය 68 කින් අඩු විය.

6. ඉංජිනේරු යෙදුම් සහ සත්‍යාපනය

• ස්ථායි මුද්‍රණ ක්‍රමය : 30% අනුමත ටොර්ක් යටතේ සම්බන්ධතා පැත්ත නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා රතු සීසා පැහැති (10-20μm ඝනකම්) භාවිතා කරයි.
• ගතික පරීක්ෂණ පද්ධති : පියාසර වන මෙෂ් නිරීක්ෂණය සඳහා ප්‍රමිතිය 0.1μm සහිත පිබර් ඔප්ටික් විස්ථාපන සෙන්සර, සහ 1kHz නියැදි ගැනීමේ වේගයක් සහිත ඉහළ වේගයේ අවරක්ත උෂ්ණත්ව මානයන් භාවිතා කරයි.

• විද්‍යුත් වාහන අඩු කරනයන් : බාහිර පෘෂ්ඨය මත අසමමිතික ආකෘති වෙනස් කිරීම (+5μm) සහ 30°×0.2mm දන්ත අග සමතල කිරීම ශබ්දය 7.5dB(A) කින් අඩු කරන අතර කාර්යක්ෂමතාව 0.8% කින් වැඩි කරයි.
• ජල ගියර් පෙට්ටි : විශාල ක්‍රවුනිං (40μm) සහ සැඟවුණු කෝණ සංශෝධනය (β'=β+0.03°) සම්බන්ධතා ආතති ඒකාකාරතාව වඩාත් හොඳ ලෙස <15% දක්වා වැඩි කරන අතර සේවා ආයු භාවිතය 2.3 න් වැඩි කරයි.

නිගමනය

• ආදර්ශ ක්‍රවුනිං ප්‍රමාණය සාමාන්‍යයෙන් ඇලිස්තික් විරූපනයේ 1.2-1.5 ගුණයක් වේ.
• සංයුක්ත වෙනස් කිරීම තනි වෙනස් කිරීමට 30-50% වැඩි සුදුසුකම් දක්වයි.
• වෙනස් කිරීම යනු සාමාන්‍ය භාර වර්ගප්‍රස්ථාර මත පදනම්ව ස්පර්ශ ප්‍රදේශ පරීක්ෂණ වලින් සත්‍යාපනය කළ යුතුවේ.