Pignone da 18 denti: in che modo il conteggio dei denti influisce sulla selezione di velocità, coppia e trasmissione a catena

Un pignone da 18 denti è il numero di denti più piccolo che la maggior parte dei progettisti di trasmissioni considera una normale scelta di lavoro. Al di sotto di circa 17 denti, il rumore, le vibrazioni e l'usura dei rulli aumentano rapidamente; a 18 mantieni un diametro primitivo compatto senza queste penalità. Questo equilibrio è il motivo per cui lo stesso conteggio si riscontra anche sui riduttori finali delle motociclette, sulle biciclette a velocità singola, sui trasportatori di imballaggi e sulle pompe. Se stai considerando un cambio da o verso 18 denti, la domanda pratica è sempre la stessa: cosa fa un dente alla velocità, alla coppia e alla durata della catena?

La risposta breve: su un pignone così piccolo, un singolo dente sposta il rapporto di trasmissione di circa il 5-6%. Questo è sufficiente per sentirsi su una macchina, e raramente abbastanza per forzare cambiamenti in qualsiasi altro punto della trasmissione. Il resto di questa guida copre la geometria dietro quel numero, come abbinare il pignone alla catena che usi effettivamente e la lista di controllo che separa un pignone che dura da uno che si aggancia e salta.

Ciò che definisce un pignone da 18 denti

Il conteggio dei denti e il passo della catena fissano insieme la dimensione di un pignone. Il diametro primitivo è uguale al passo della catena diviso per sin(180°/N); a 18 denti il ​​denominatore è sin 10°, circa 0,1736, quindi il diametro primitivo risulta essere circa 5,76 volte il passo. Un pignone da 18 denti per una catena con passo da 0,5 pollici come ANSI n. 40 misura quindi circa 73 mm (2,88 pollici) sul cerchio primitivo, con il diametro esterno leggermente più grande per liberare i rulli.

Gli standard definiscono tutto il resto. ANSI/ASME B29.1 governa la forma del dente americano, ISO 606 e DIN 8187/8188 descrivono la forma europea e gli standard GB cinesi rispecchiano entrambi. Le forme non sono intercambiabili: allo stesso passo di 12,7 mm, la catena ANSI #40 e British Standard 08B utilizzano diametri di rullo e spessori della piastra diversi, quindi un pignone profilato per una serie danneggerà la catena dell'altra. Lo stile del mozzo è una decisione separata - piastra semplice, mozzo con viti di fissaggio o forato per una boccola conica - e su un pignone piccolo il mozzo spesso aggiunge un diametro complessivo maggiore rispetto ai denti stessi.

Perché 18 denti sono il punto giusto pratico

I produttori di catene sono diretti riguardo al numero minimo di denti: 12 denti è il pavimento accettato per trasmissioni lente e con carico leggero, circa 17 è il minimo consigliato a velocità e carichi moderati e 21 o più per lavori ad alta velocità. Un pignone da 18 denti si trova appena all'interno della fascia consigliata, motivo per cui è un'impostazione predefinita così comune per la ruota più piccola di una coppia.

La ragione ingegneristica è l'azione cordale. Una catena non scorre su un cerchio liscio; si collega ai denti, alzandosi e abbassandosi leggermente man mano che ciascun rullo si posiziona. La fluttuazione della velocità è pari a circa 1 - cos(180°/N) e ciascun rullo si articola di 360°/N ogni volta che avvolge un pignone. Un'articolazione più nitida significa un'usura più rapida di perni e boccole, motivo per cui un pignone molto piccolo riduce la durata della catena molto prima che si rompa qualcosa.

I pignoni piccoli inoltre lavorano di più ogni dente, perché meno denti condividono il carico trasmesso, quindi un pignone realizzato correttamente in questa gamma ha denti temprati a induzione o a tempra completa. La stessa logica si applica ai tenditori tenditori: mantenerli a 17 denti o più e sul lato lento, altrimenti il ​​tenditore consumerà la catena più velocemente della trasmissione stessa.

Cosa cambia un dente: rapporto, coppia e trazione della catena

Il rapporto di trasmissione è rappresentato dai denti condotti divisi per i denti del conducente, quindi ciascun dente trasporta più peso su un pignone piccolo. Sostituire una corona dentata da 19 denti con una da 18 su una bicicletta o una motocicletta - un classico cambio a dente singolo - rende l'ingranaggio più alto di circa il 5,6%. La velocità su strada con la stessa pedalata o la stessa velocità del motore aumenta di un margine simile, l'accelerazione diminuisce di circa la stessa quantità e un tachimetro azionato dal cambio indicherà un valore basso di circa il 5%. Andando nella direzione opposta, montando un driver da 18 denti dove è stato montato uno da 17 denti si accorcia l'ingranaggio di circa il 5,6% e si aumenta la moltiplicazione della coppia in uscita.

Il conteggio dei denti modifica anche la trazione della catena, cosa che il solo rapporto nasconde. La tensione della catena è uguale alla coppia dell'albero divisa per il raggio primitivo, quindi un conducente più piccolo carica la catena con maggiore forza per la stessa coppia. La sostituzione di un trascinatore da 20 denti con uno da 18 denti aumenta la tensione della catena di lavoro di circa l'11%, e questo di solito è il limite reale di quanto un trascinatore può ridursi prima che la catena, e non il pignone, diventi l'anello debole.

Abbinamento del pignone alla catena

Poiché la forma dei denti segue la serie della catena, il primo passo per ordinare qualsiasi pignone da 18 denti è identificare la catena, non il pignone. Confermare il passo, il diametro del rullo e lo standard secondo cui è costruita la catena. Se l'azionamento utilizza una catena a rulli di precisione a passo corto della serie A (il lato della famiglia ANSI della maggior parte dei cataloghi), il pignone di accoppiamento deve essere profilato per la sede del rullo della serie A e lo spessore della piastra.

Una serie di catene a rulli di precisione a passo corto Catena a rulli della famiglia ANSI serie A utilizzata su molte unità; identificare la serie della catena, il passo e il diametro del rullo è il primo passo prima di ordinare un pignone accoppiato con il profilo corretto. Visualizza il prodotto →

La catena della serie B, la famiglia British Standard comune sui macchinari europei, sembra quasi identica a prima vista ma utilizza un rullo più grande e diverse dimensioni della piastra allo stesso passo, quindi necessita di un proprio profilo del dente e di un proprio pignone.

Catena a rulli di precisione a passo corto serie B Catena serie B British Standard con un rullo più grande e dimensioni della piastra diverse rispetto alla serie A allo stesso passo, quindi richiede un proprio profilo del dente e pignoni dedicati. Visualizza il prodotto →

Il materiale è la decisione successiva. L'acciaio al carbonio temprato copre la maggior parte delle unità interne chiuse. Le linee alimentari, le aree di lavaggio, gli accessori marini e gli impianti chimici richiedono acciaio inossidabile - SS304 come grado per uso generale, SS316 dove sono presenti cloruri - e idealmente un pignone inossidabile che scorre contro una catena inossidabile in modo che l'intera trasmissione si usuri a una velocità simile. Un dettaglio che non ha nulla a che fare con il pignone ma che spesso gli viene attribuito: se la catena può essere unita con una maglia di collegamento dipende dal numero totale di passi, quindi taglia la catena a un numero pari di passi quando possibile.

Dove compaiono i pignoni da 18 denti

Sulle due ruote, 18 denti è un conteggio comune per i ciclisti che scambiano una piccola accelerazione per una velocità di crociera più calma - lo stesso compromesso di un dente descritto sopra - e le serie di passo come 428, 520, 525 e 530 svolgono lo stesso ruolo che # 40 o 08B svolgono nelle trasmissioni industriali.

Negli impianti, un trascinatore a 18 denti è tipico sulle uscite dei motoriduttori che alimentano macchine confezionatrici, linee di imbottigliamento, elevatori a tazze e trasportatori di media portata, dove fornisce un'utile prima riduzione senza spreco di spazio. Negli impianti alimentari, farmaceutici e delle acque reflue lo stesso numero di denti viene lavorato nell'acciaio inossidabile in modo che la trasmissione sopravviva al lavaggio quotidiano. Per i calcoli completi del rapporto e della coppia alla base di queste scelte, la nostra guida su come un pignone da 18 denti influisce sulla velocità e sulla coppia funziona attraverso i numeri passo dopo passo.

Una lista di controllo per la selezione e la sostituzione

Prima di ordinare o sostituire un pignone da 18 denti, esamina questo elenco:

1. Identificare prima la catena (passo, serie e standard), quindi ordinare il pignone in modo che corrisponda, mai il contrario.
2. Verificare il foro, la sede della chiavetta e il tipo di montaggio (mozzo con vite di fissaggio, foro pilota o boccola conica) rispetto all'albero prima di ordinare.
3. Insistere su denti induriti per un conducente sotto carico reale; a 18 denti ciascun dente assorbe una quota maggiore di coppia rispetto a un pignone più grande e i produttori rispettabili induriscono i pignoni piccoli per impostazione predefinita.
4. Allineare entrambi i pignoni sullo stesso piano e impostare il gioco a metà campata a circa il 2-4% dell'interasse sulle trasmissioni orizzontali.
5. Sostituire in blocco la catena ed entrambi i pignoni; una nuova catena che funziona su denti usurati salterà e si usurerà in modo non uniforme fin dal primo giorno.
6. Ritirare una catena a rulli con un allungamento di circa l'1,5% sulle trasmissioni ad alta velocità (3% su quelle lente) e sostituire i pignoni quando i denti sembrano uncinati o asimmetrici.

Le ruote dentate standard a 18 denti in acciaio al carbonio sono parti di base. È opportuno acquistare da un produttore di catene quando il requisito non è standard: gradi di acciaio inossidabile come SS304 o SS2205, fori speciali o un numero di denti scelto per bilanciare il rapporto e avvolgere su una macchina riprogettata. Fubang lavora le ruote dentate insieme alle sue catene in acciaio inossidabile secondo le specifiche GB, ISO, ANSI e DIN e il numero di denti, i fori e i materiali non standard sono una richiesta di routine piuttosto che un'eccezione speciale.

Pignoni per catena personalizzati a 18 denti Pignoni lavorati secondo le specifiche GB, ISO, ANSI e DIN, inclusi gradi di acciaio inossidabile e fori o numero di denti speciali, dimensionati per adattarsi alla catena effettivamente utilizzata nella trasmissione. Visualizza il prodotto →

Un pignone da 18 denti è raramente la parte più discussa di una trasmissione, ma si trova esattamente dove le dimensioni compatte e la geometria adatta alla catena si incontrano: abbastanza grande da proteggere la catena, abbastanza piccolo da mantenere l'involucro stretto e la riduzione del primo rapporto significativa. Dimensionatelo rispetto alla catena che effettivamente utilizzate, rispettate le percentuali di un dente durante il cambio marcia e sostituitelo insieme alla sua catena. Se desideri che il conteggio dei denti, l'alesaggio o il materiale vengano controllati rispetto a una trasmissione specifica prima di ordinare, invia le specifiche tramite il nostro pagina dei contatti e il team di ingegneri confermerà i dettagli.