齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)怎么設(shè)計(jì),才能有效防止根切、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)?
眾所周知,齒輪結(jié)構(gòu)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)就是因?yàn)樯淆X輪和下齒輪之間形成了良好的傳動(dòng)關(guān)系。兩個(gè)齒輪之間銜接到位,傳動(dòng)運(yùn)行才能平穩(wěn)。如果齒輪設(shè)計(jì)不到位,出現(xiàn)根切,就會(huì)影響到傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和平穩(wěn)性。
首先我們來(lái)看看什么是根切。
什么是根切,就是根被切了,如圖中紅框部分所示:
齒輪的齒頂與嚙合線的交點(diǎn)超過(guò)被切齒輪的極限嚙合點(diǎn)時(shí),被切齒輪齒根的漸開線齒廓被切去一部分,這種現(xiàn)象叫根切。
那么什么情況下可以避免根切呢?
1.齒數(shù)設(shè)計(jì)要大于17
這里說(shuō)的是標(biāo)準(zhǔn)的直齒圓柱齒輪,齒頂高系數(shù)為1,齒根高系數(shù)為1.25,壓力角為20°。齒輪加工時(shí)一般采用范成法加工,即加工時(shí)刀具與齒坯的運(yùn)動(dòng)就像一對(duì)互相嚙合的齒輪。不發(fā)生根切的最小值是 2*1/sin(20)^2 (1就是齒頂高系數(shù),20就是壓力角 )。
17這個(gè)數(shù)字是計(jì)算出來(lái)的。并不是說(shuō)少許17個(gè)齒輪就轉(zhuǎn)不起來(lái),而是如果少于17個(gè)齒,容易在齒輪加工時(shí)將齒輪根部以加工出的間開線部分切去一部分,即根切,造成齒輪強(qiáng)度減弱。
參照上面的公式,捏合角a=20度是,最小不發(fā)生根切的最小齒數(shù)是17個(gè)。
2.齒輪變位
采用齒輪變位,即將刀具遠(yuǎn)離或靠近輪坯回轉(zhuǎn)中心,這里為了避免發(fā)生根切需要選擇遠(yuǎn)離輪廓回轉(zhuǎn)中心,如下圖,標(biāo)準(zhǔn)加工發(fā)生根切,采用變位后又能形成新的完整的漸開線輪廓線。
齒輪變位之后,齒輪就又可以不受影響的轉(zhuǎn)起來(lái)了,實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn),通過(guò)適當(dāng)?shù)淖兾唬?個(gè)齒的齒輪也可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。
3.非標(biāo)設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)備要求,設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)齒輪,打造更順暢的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
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