Gigi Trapezoid:
Kesan kepekatan tegasan yang ketara: Beban tertumpu pada sudut tajam di kedua-dua belah akar gigi, membentuk zon tegasan tinggi setempat.
Titik permulaan retakan: Di bawah beban berselang-seli, retakan lesu mudah terbentuk di sudut-sudut ini dan merambat dengan cepat, mengakibatkan kegagalan gigi.
Penggunaan bahan yang rendah: Bahan gigi yang banyak tidak terlibat dalam menanggung beban yang berkesan, lalu membentuk "berat mati".
Gigi Arka/Gigi Parabola (HTD, GT):
Pengagihan tegasan yang lancar: Profil yang lancar dan berterusan membolehkan pengagihan beban "diperkemas" yang bendalir di sepanjang kontur gigi tanpa perubahan mendadak.
Kekuatan akar yang sangat tinggi: Akar melengkung berfungsi seperti jambatan gerbang, menukar daya jejari kepada tegasan mampatan dalam badan gigi, sekali gus meningkatkan had keletihan lenturan dengan ketara.
Penggunaan bahan yang tinggi: Profil gigi lebih sejajar dengan trajektori tegasan utama, membolehkan pemuatan bahan yang lebih cekap. Intipati fizikal: Peralihan daripada singulariti tegasan yang disebabkan oleh ketakselanjaran geometri kepada keadaan taburan tegasan seragam melalui kesinambungan geometri.
2. Dinamik Jeratan dan Getaran Impak
Gigi Trapezoid:
Jalinan “Baji masuk/picit keluar”: Perlanggaran berlaku sebaik sahaja gigi ke alur bersentuhan, yang melibatkan perubahan halaju secara mendadak.
Gangguan berbilang gigi: Secara teorinya, penglibatan berbilang gigi, tetapi disebabkan oleh ralat profil gigi dan ubah bentuk elastik, bilangan gigi yang terlibat yang berkesan adalah rendah, mengakibatkan pengagihan beban yang tidak sekata.
Sumber pengujaan yang banyak: Setiap kemasukan dan keluar merupakan impak, yang berfungsi sebagai sumber pengujaan getaran jalur lebar.
Gigi Arka/Parabola:
Meshing “Penglibatan-Pelepasan Lancar”: Titik sentuhan bergerak lancar di sepanjang profil gigi dengan perubahan halaju berterusan, sekali gus mengurangkan pecutan hentaman dengan ketara.
Pengoptimuman Jeratan Konjugat: Contoh seperti profil gigi GT mencapai trajektori jeratan yang lebih dekat dengan lengkung konjugat teori, membolehkan penghantaran kuasa yang lancar.
Spektrum Getaran Lebih Bersih: Tenaga getaran primer tertumpu pada frekuensi jejaring asas, memudahkan penghindaran resonans melalui reka bentuk.
Intipati Fizikal: Peralihan daripada dinamik sentuhan tak selanjar kepada sentuhan gulungan berterusan kuasi-konjugat mengurangkan pengujaan harmonik tertib tinggi.
3. Mekanik Sentuh dan Mekanisme Kehausan
Gigi Trapezoid:
Haus tekanan spesifik yang tinggi: Kawasan sentuhan kecil dan tegasan sentuhan setempat yang tinggi menyebabkan haus pelekat dan haus kasar yang teruk.
Corak haus: Alur sering terbentuk di tengah permukaan gigi, dengan retakan muncul di sudut akar.
Kemerosotan jarak: Jarak sisi gigi meningkat dengan cepat selepas haus, menyebabkan penurunan mendadak dalam ketepatan penghantaran.
Gigi Lengkung:
Tekanan tentu rendah, luas sentuhan yang besar: Permukaan sentuhan melengkung meningkatkan luas sentuhan berkesan dan mengurangkan tekanan sentuhan permukaan.
Pengagihan haus yang seragam: Haus merebak dengan lebih sekata di seluruh permukaan gigi, mengekalkan ketepatan penghantaran yang lebih baik sepanjang hayat perkhidmatan.
Ciri-ciri pembersihan sendiri: Profil gigi yang licin menahan perangkap objek asing.
Intipati fizikal: Dengan mengoptimumkan taburan tegasan sentuhan Hertzian, haus beralih daripada haus setempat kepada haus seragam.
4. Prestasi Akustik Tali Sawat Segerak (Mekanisme Penjanaan Bunyi)
Gigi Trapezoid:
Kesan Pam Udara: Penutupan rongga gigi yang cepat semasa penyambungan memampatkan udara, menghasilkan bunyi jet.
Bunyi Sinaran Struktur: Impak jejaring merangsang getaran lenturan dalam tali sawat dan takal, memancarkan bunyi frekuensi sederhana hingga rendah.
Tahap Tekanan Bunyi Lazim: Secara amnya 3-8 dB(A) lebih tinggi daripada gigi arka di bawah keadaan operasi yang sama.
Gigi Arka/Parabola:
Reka Bentuk Panduan Aliran Udara: Bentuk alur gigi memudahkan aliran udara yang lebih lancar, mengurangkan pergolakan dan kesan pengepaman.
Sumber Bunyi Impak Berkurang: Penyambungan yang lancar mengurangkan tenaga daripada sumber pengujaan utama dengan ketara.
Komponen Frekuensi Tinggi yang Lebih Rendah: Sentuhan yang lebih lancar dapat mengurangkan bunyi "desis" frekuensi tinggi yang disebabkan oleh hentaman mikroskopik dengan ketara.
Intipati Fizikal: Menyekat hingar pada sumbernya dengan mengurangkan tenaga impak jejaring dan meningkatkan ciri-ciri aerodinamik.
5. Ketepatan dan Ciri-ciri Kekakuan Transmisi
Gigi Trapezoid:
Tindak Balas Besar: Kelegaan sisi adalah penting dan meningkat dengan cepat dengan haus, yang mengakibatkan ketepatan kedudukan yang lemah.
Kekakuan Kilasan Tak Linear: Julat elastik "gerakan bebas" yang ketara wujud di bawah beban ringan.
Kepekaan terma: Variasi pic akibat perubahan suhu memberi kesan yang ketara kepada ketepatan penghantaran.
Gigi Lengkung Ketepatan (AT, GT):
Kepekaan pramuatan rendah: Variasi tindak balas minimum dalam julat pramuatan yang munasabah membolehkan penghantaran tindak balas hampir sifar.
Kekakuan kilasan yang tinggi: Profil gigi yang dioptimumkan memastikan penglibatan yang lebih ketat dalam alur roda, meningkatkan rintangan terhadap ubah bentuk elastik.
Ralat segerak minimum: Pengagihan beban seragam merentasi zon penglibatan berbilang gigi mengurangkan kesan ralat pic kumulatif dalam tali sawat.
Prinsip fizikal: Meningkatkan kekakuan dinamik sistem penghantaran melalui reka bentuk padanan gangguan dan padanan kekakuan.
II. Perbandingan Kuantitatif Parameter Prestasi Utama untuk Tali Sawat Pemasaan
| Spesifikasi Prestasi | Gigi Trapezoid | Gigi Lengkung Bulat | Profil Gigi Ketepatan |
| Had keletihan lenturan akar | Penanda Aras (1.0) | Lebih kurang 1.5–2.0 kali ganda peningkatan | Lebih kurang 2.0–2.5 kali ganda peningkatan |
| Kelajuan linear kerja yang dibenarkan | ≤ 40 m/s | ≤ 50 – 80 m/s | ≤ 80 – 100 m/s |
| Kekakuan gigi tunggal | Lebih rendah | Lebih tinggi | Sangat tinggi |
| Kecekapan penghantaran biasa | 92% – 96% | 96% – 98% | 98% – 99% |
| Tahap hingar (nilai tipikal) | 75-85 dB(A) | 70-80 dB(A) | 65-75 dB(A) |
| Keseragaman pengagihan beban berbilang gigi | 30%-70% | 40%-60% | 45%-55% |
III. Ringkasan Falsafah Kejuruteraan Evolusi Prestasi
Evolusi profil gigi tali sawat pemasaan daripada trapezoid kepada berbentuk arka merangkumi perubahan besar dalam reka bentuk mekanikal moden—daripada "memenuhi keperluan geometri" kepada "mengoptimumkan medan fizikal":
Daripada statik kepada dinamik: Fokus reka bentuk berkembang daripada kapasiti beban statik kepada pengoptimuman kitaran penuh bagi proses penggabungan dinamik.
Dari Tempatan ke Sistem: Pertimbangan melangkaui kekuatan gigi individu untuk merangkumi ciri-ciri padanan dan getaran keseluruhan rantai penghantaran—yang terdiri daripada gigi, takal dan sistem aci.
Dari Makro ke Mikro: Fokus semakin mendalam daripada toleransi dimensi peringkat makro kepada taburan tegasan sentuhan peringkat mikro dan mekanisme penjanaan zarah haus.
Dari Fungsi kepada Prestasi: Objektif berkembang daripada penyegerakan asas kepada mengejar metrik prestasi yang komprehensif termasuk kecekapan tinggi, ketepatan, bunyi bising yang rendah dan jangka hayat yang lebih panjang. Memilih Profil Gigi Timing Belt Pada Asasnya Bermaksud Memilih Pakej Prestasi Fizikal yang Ditetapkan untuk Aplikasi Anda. Gigi Trapezoid Menawarkan Asas yang Ekonomik dan Praktikal, Manakala Gigi Melengkung Moden dan Variannya Mengurus Medan Tegasan, Spektrum Getaran dan Keadaan Sentuhan Secara Aktif Melalui Reka Bentuk Geometri yang Canggih—Membuka Potensi Penuh Pemacu Timing Belt. Pada era hari ini di mana peralatan mewah memerlukan prestasi terbaik, pemahaman yang mendalam tentang sifat fizikal profil gigi telah menjadi pengetahuan penting untuk mencapai penghantaran yang andal, tepat dan cekap.
Butiran Perhubungan