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我是从事机械设计工作的设计人员。http://blog.sina.com.cn/u/12345763534 P! J! o j5 V* e
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变位系数* o. |7 B/ [/ ]5 U) b0 Z. F
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变位系数x是径向变位系数，加工标准齿轮时，齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切。加工变位齿轮时齿条形刀具中线与齿轮分度圆相切位置偏移距离xm，外移x为正，内移x为负。除了圆锥齿轮有时采用切向变位xt外，圆柱齿轮一般只采用径向变位。 |7 ~: y7 z8 y- G
变位系数x的选择不仅仅是为了凑中心距，而主要是为了提高强度和改善传动质量。变位齿轮的主要功用如下：; y$ ^8 s; o6 y [' z
(1)减小齿轮传动的结构尺寸，减轻重量在传动比一定的条件下，可使小齿轮齿数zl＜zmin，从而使传动的结构尺寸减小，减轻机构重量。9 z1 W c( [+ ], R! I
(2)避免根切，提高齿根的弯曲强度当小齿轮齿数z1＜zmin时，可以利用正变位避免根切，提高齿根的弯曲强度。x≥xmin=(Z-Zmin)/Zmin，对α=20o时，Zmin=17。 (3)提高齿面的接触强度采用啮合角α’＞α的正传动时，由于齿廓曲率半径增大，故可以提高齿面的接触强度。- H" c- Q% G' T ^8 N6 I* }
(4)提高齿面的抗胶合耐磨损能力采用啮合角α’＞α的正传动，并适当分配变位系数xl、x2，使两齿轮的最大滑动率相等时，既可降低齿面接触应力，又可降低齿面间的滑动率以提高齿轮的抗胶合和耐磨损能力。, C* p' I, x' _1 ~" e* X
(5)配凑中心距当齿数z1、z2不变的情况下，啮合角α’不同，可以得到不同的中心距，以达到配凑中心距的目的。
+ i8 d& j* R4 Y3 z (6)修复被磨损的旧齿轮齿轮传动中，小齿轮磨损较重，大齿轮磨损较轻，可以利用负变位把大齿轮齿面磨损部分切去再使用，重配一个正变位小齿轮，这就节约了修配时需要的材料与加工费用。 A! s+ {; \, E
选择变位系数的基本原则
) ?. g z4 L. H1 P4 d (1)润滑条件良好的闭式齿轮传动当齿轮表面的硬度不高时(HBS＜350)，即对于齿面未经渗碳、渗氮、表面淬火等硬化处理的齿轮，齿面疲劳点蚀或剥伤为其主要的失效形式，这时应选择尽可能大的总变位系数x，即尽量增大啮合角，以便增大啮合节点处齿廓的综合曲率半径，减少接触应力，提高接触强度与疲劳寿命。5 R- M1 p! x; E! Y$ @& W, H& ]$ s8 U
当轮齿表面硬度较高时(HBS＞350)，常因齿根疲劳裂纹的扩展造成轮齿折断而使传动失效，这时，选择变位系数应使齿轮的齿根弯曲强度尽量增大，并尽量使相啮合的两齿轮具有相近的弯曲强度。
% F& S3 [" E9 f$ z4 N4 |1 |) q (2)开式齿轮传动齿面研磨磨损或轮齿折断为其主要的失效形式。故应选择总变位系数xΣ尽可能大的正变位齿轮，并适当分配变位系数，使两轮齿根处的最大滑动率相等，这样不仅可以减小最大滑动率，提高其耐磨损能力，同时还可以增大齿根厚度，提高轮齿的弯曲强度。/ ]+ a; `, E; P' W' X5 y& O/ d/ P7 {3 y
(3)重载齿轮传动重载齿轮传动的齿面易产生胶合破坏，除了要选择合适的润滑油粘度，或采用含有添加剂的活性润滑油等措施外，应用变位齿轮时，应尽量增大传动的啮合角(即增大总变位系数xΣ)，并适当分配变位系数xl和x2，以使最大滑动率接近相等，这样不仅可以增大齿面的综合曲率半径，减小齿面接触应力，还可以减小最大滑动率以提高齿轮的抗胶合能力。
+ x% A) p. B B+ r* d& G (4)高精度齿轮传动对于精度高于7级的重载齿轮传动，为了减小节点处齿面上的压力，可以适当选择变位系数，使节点位于两对齿啮合区，以减少每一对啮合轮齿上的载荷，提高承载能力。
9 h; q$ b( z" X6 M: v (5)斜齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动可以采用高度变位或角度变位，而实际上多采用标准齿轮传动。利用角度变位，可以增加齿面的综合曲率半径，有利于提高斜齿轮的接触强度，但变位系数较大时，又会使啮合轮齿的接触线过分地缩短，反而降低其承载能力。故采用角度变位，对提高斜齿圆柱齿轮的承载能力的效果并不大。有时，为了配凑中心距的需要，采用变位齿轮时，可以按其当量齿数zv(＝z/cos3β)，仍用直齿圆圆柱齿轮选择变位系数的方法确定其变位系数。/ [; U1 O. V/ y, r8 V
选择变位系数的限制条件:8 T2 i e4 J; |& {; j# s, p
1. 保证加工时不根切；
& [% i0 _0 H# O' l* G5 n 2. 保证加工时不顶切；
; {9 m; d4 e9 w1 ]6 V" C 3. 保证必要的齿顶厚；
, p2 `1 J% N" T 4. 保证必要的重合度/ C9 b" g0 e1 h9 y6 r4 E! G
5. 保证啮合时不干涉；# H/ e9 `5 j& L* _) D
通常采用角度变位，大、小齿轮都用正变位，按等滑动比的原则选取。一般总变位系数≤1.2，小齿轮变位系数xl＝0.3～0.5较佳。按下面半经验半公式方法进行变位系数分配：
( t2 I2 \$ \: e$ S/ U- g+ F (1) 如果xΣ=0 和 z1≤17，x1=0.4
2 o, f4 F; q3 A @/ F6 O (2) 如果z1 /z2 =1 和 x1≤0.6" Y% k" P) ?& q4 Z5 P" M
如果z1 ≤20，x1=0.7xΣ
# t, r/ P/ I1 m2 A0 g 如果z1 > 20，x1=0.65xΣ
# [. D" x, \4 c (3)如果0.6<xΣ≤1，x1=0.5* N" @; i9 g$ V9 z6 i S
(4) 如果xΣ>1，x1=0.5xΣ |
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发表于 2006-12-17 16:11
