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        降低漸開線圓柱齒輪副最大滑動率方法

        2018-10-19 06:52:52寧波夏廈齒輪有限公司何元春任傳杰
        電子世界 2018年19期
        關(guān)鍵詞:小齒輪齒根漸開線

        寧波夏廈齒輪有限公司 何元春 任傳杰

        寧波財(cái)經(jīng)學(xué)院 馬 勰

        浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院 馬修水

        0 引言

        漸開線圓柱齒輪外嚙合副變?yōu)橄禂?shù)分配方法,世界各國都有不同的推薦方法[1,2],如避免根切、避免頂切、平衡滑動率、平衡閃溫,平衡彎曲疲勞壽命等,比較典型的采用平衡滑動率法,本文結(jié)合工作實(shí)際,介紹一種降低漸開線圓柱齒輪副最大滑動率方法。

        1 工作原理

        圖1 嚙合齒輪滑動率圖

        圖1所示為一對嚙合齒輪滑動率圖,在節(jié)圓處無相對滑動,而越接近齒根部滑動率越大,齒頂滑動率相對齒根較小,因此齒根比齒頂先發(fā)生磨損。計(jì)算式里齒頂壓力角以變位系數(shù)形式表示,然后使用牛頓迭代方法精確計(jì)算,分別計(jì)算出兩齒輪位系數(shù),也可采用PD 6457法計(jì)算出兩齒輪變位系數(shù)[3,4]。

        式中,η1max小齒輪的齒根處最大滑動率,η2max大齒輪的齒根處最大滑動率,αa1小齒輪齒頂壓力角,αa2大齒輪齒頂壓力角,齒輪副端面嚙合角,z1小齒輪齒數(shù),z2大齒輪齒數(shù),u傳動比(u = z2/ z1)。

        2 降低滑動率方法

        由理論分析可知,降低滑動率方法有:增大變?yōu)橄禂?shù)Σx,增大壓力角,采用短齒制,改變模數(shù),表1為采用不同方法降低滑動率匯總表。

        (1)增大變?yōu)橄禂?shù)Σx

        由表1可見,當(dāng)變位系數(shù)和分別為:①Σx=0;②Σx=-0.3;③Σx=0.5時(shí),按平衡滑動率分配變?yōu)橄禂?shù)計(jì)算出最大滑動率,增大變位系數(shù)和Σx后,滑動率η1max和 η2max有一定降低,隨著Σx增大,變位系數(shù)也相應(yīng)增大,齒輪承載能力會有所提高。

        (2)增大壓力角

        由表1可見,當(dāng)壓力角分別為:①α=20°④α=17°⑤α=25°時(shí),增大壓力角后,最大滑動率降低比較明顯,此方法可以較大提高齒輪承載力,如汽車變速箱低速級使用大壓力角。

        (3)采用短齒制

        當(dāng)采用短齒制,如表1所示,當(dāng)齒頂高系數(shù)分別為:①ha*=1、⑥ha*=0.8,在保證重合度大于1情況下,也可降低最大滑動率。

        (4)改變模數(shù)

        在保證彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度,可適當(dāng)減小齒輪模數(shù)。如表1所示,當(dāng)模數(shù)分別為:①m=1.5、⑦m=1時(shí),減小模數(shù),最大滑動率有所降低,此方法可增加重合度。

        表1 采用不同方法降低滑動率匯總表

        3 小結(jié)

        在設(shè)計(jì)外嚙合齒輪時(shí),根據(jù)齒輪箱結(jié)構(gòu)及節(jié)圓速度,可適當(dāng)采取增大壓力角、減小模數(shù)及短齒制、增大變位系數(shù)∑x等方法,來降低滑動率,以提高齒面抗磨損能力和抗膠合能力。低速級選擇大壓力角,常用壓力角為20°時(shí),推薦增大Σx。無論采取那種方法,要避免根切和嚙合干涉,保證齒頂齒厚。

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