Beth yw Dant Gêr?

Mae gerau yn elfennau sylfaenol mewn peirianneg fecanyddol fodern, a ddefnyddir ym mhopeth o glociau a cheir i beiriannau diwydiannol a systemau awyrofod. Wrth wraidd pob gêr mae ei nodwedd bwysicaf, sef dant y gêr. Mae deall strwythur, swyddogaeth a phwysigrwydd dannedd gêr yn rhoi cipolwg gwerthfawr ar sut mae gerau yn trosglwyddo pŵer yn effeithlon ac yn ddibynadwy ar draws nifer dirifedi o gymwysiadau.

Diffiniad o Ddant Gêr

Dant gêr yw'r rhan unigol sy'n ymwthio allan ar gylchedd olwyn gêr. Pan fydd dau gêr yn cydblethu â'i gilydd, mae eu dannedd yn cydgloi mewn patrwm manwl gywir, gan ganiatáu i symudiad cylchdro a thorc gael eu trosglwyddo o un siafft i'r llall. Mae pob dant wedi'i gynllunio'n ofalus gyda siâp penodol, a elwir yn broffil mewnblyg, i sicrhau ymgysylltiad llyfn, ffrithiant lleiaf, a chymhareb cyflymder cyson. Heb ddannedd wedi'u cynllunio'n iawn, byddai gerau'n llithro neu'n jamio, gan wneud trosglwyddo symudiad cywir yn amhosibl.

Strwythur a Geometreg

Mae geometreg dant gêr wedi'i ddiffinio'n ofalus gan sawl paramedr allweddol. Mae'r atodiad yn cyfeirio at uchder y dant uwchben y cylch traw, tra bod y dedendum yn cyfeirio at y dyfnder oddi tano. Cylch dychmygol yw'r cylch traw ei hun sy'n cynrychioli'r pwynt cyswllt effeithiol rhwng gerau sy'n rhwyllo. Mae dimensiynau pwysig eraill yn cynnwys yr ongl bwysau, trwch y dant, a thraw modiwl neu ddiamedr, sy'n helpu i safoni dyluniad gêr ar draws gwahanol gymwysiadau.

Nid yw siâp dant gêr yn fympwyol. Y proffil mewnblyg yw'r ffurf fwyaf cyffredin a ddefnyddir mewn gerau modern oherwydd ei fod yn caniatáu i gerau gynnal cymhareb cyflymder cyson waeth beth fo'r pellter rhwng canolfannau. Mae hyn yn golygu, cyn belled â bod gerau wedi'u halinio'n iawn, y bydd eu symudiad yn parhau i fod yn llyfn ac yn effeithlon.

Swyddogaethau Dannedd Gêr

Mae'r dant gêr yn cyflawni sawl swyddogaeth hanfodol o fewn system fecanyddol:

1. Trosglwyddo Mudiad – Mae dannedd gêr yn cydgloi i drosglwyddo symudiad cylchdro rhwng siafftiau.

2. Trosglwyddo Torque – Trwy rwyllo, mae dannedd gêr yn caniatáu i bŵer mecanyddol gael ei drosglwyddo'n effeithlon, gan alluogi peiriannau i drin llwythi trwm.

3. Rheoli Cyflymder a Chyfeiriad – Mae maint a nifer dannedd gêr yn pennu gostyngiad neu gynnydd cyflymder, yn ogystal â chyfeiriad y cylchdro.

4. Dosbarthiad Llwyth – Mae dannedd yn dosbarthu grymoedd cyswllt yn gyfartal, gan leihau traul a sicrhau oes gwasanaeth hirach.

Mathau o Ddannedd Gêr

Gall dannedd gêr amrywio yn dibynnu ar y math o gêr.Gerau sbardun â dannedd syth wedi'u halinio'n gyfochrog â'r echelin, gan eu gwneud yn syml ond braidd yn swnllyd ar gyflymderau uchel.Gerau heligaiddyn cynnwys dannedd onglog, sy'n ymgysylltu'n raddol ac yn lleihau sŵn wrth ganiatáu ar gyfer capasiti llwyth uwch.Gerau bevelâ dannedd wedi'u siapio i rwydo wrth siafftiau sy'n croestorri, tragerau mwydoddefnyddiwch ddannedd tebyg i sgriwiau ar gyfer cymarebau lleihau uchel. Gerau Helical Dwbl (Asgwrn Penwaig):
Wedi'i wneud o ddwy res o ddannedd troellog gydag onglau cyferbyniol. Mae'r cyfluniad hwn yn canslo'r gwthiad echelinol a gynhyrchir gan gerau troellog sengl, gan ganiatáu ar gyfer cymwysiadau trorym uchel gyda mwy o sefydlogrwydd.

Gerau Mewnol:
Yn cynnwys dannedd wedi'u torri ar du mewn cylch neu silindr. Fe'u defnyddir mewn dyluniadau cryno, fel systemau gêr planedol, trwy rwydo â gerau allanol.
Dannedd rac a phiniwn
Disgrifiad: Mae bar gwastad gyda dannedd syth (y rac) yn cydblethu â gêr crwn (y pinion).
Nodweddion:
Yn trosi symudiad cylchdro yn symudiad llinol ac i'r gwrthwyneb.
Wedi'i ddefnyddio mewn systemau llywio a chymwysiadau gweithredydd llinol

Mae pob dyluniad yn teilwra geometreg y dant i gymwysiadau ac anghenion perfformiad penodol.

Deunyddiau a Gwydnwch

Gan fod dannedd gêr yn dioddef straen, ffrithiant a phwysau cyswllt cyson, mae dewis deunydd yn hanfodol. Defnyddir aloion dur yn helaeth oherwydd eu cryfder a'u gwrthiant i wisgo, tra bod triniaethau arwyneb fel carburio, nitridio, neu beenio ergydion yn gwella caledwch a bywyd blinder. Mewn cymwysiadau ysgafnach, gellir defnyddio deunyddiau fel plastigau neu alwminiwm i leihau pwysau a sŵn.

Pwysigrwydd mewn Peirianneg Fodern

Er bod y dant gêr yn fach o'i gymharu â'r peiriant cyfan, mae'n pennu perfformiad, effeithlonrwydd a dibynadwyedd systemau mecanyddol. Gall dannedd gêr sydd wedi'u cynllunio neu eu cynhyrchu'n wael arwain at ddirgryniad gormodol, sŵn, traul cyflym, neu hyd yn oed fethiant trychinebus. Dyma pam mae diwydiannau'n rhoi pwyslais cryf ar beiriannu manwl gywir, malu ac archwilio dannedd gêr yn ystod y cynhyrchiad.