齿轮变位系数

lixl0625

我是从事机械设计工作的设计人员。http://blog.sina.com.cn/u/1234576353
1 l: g. U2 _  A7 l+ [  J我的博客收集了一些机械设计的资料。哪位同仁有需要的可以登陆我的博客。大家共同交流。
8 _/ x* M) F% U1 I


变位系数
. V7 @4 A" n6 |# r/ S  

    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。
; H# S4 @- a2 p9 b   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：
4 J4 P$ M) P2 b  t   (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。
   (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。
   (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。
   (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。
* }4 t3 B% t" |0 g" @; z* m' e   (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。
, c# d" C& y# n8 @9 `( q6 m9 U   选择变位系数的基本原则
) Z( S# f- V0 A  x( q   (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。
   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。
   (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。
# \4 ?& `2 G" N/ n, o( n! u4 b' h   (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。
   (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。
/ R. ?+ ~! c2 p' E% l3 [! P   (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。
   选择变位系数的限制条件:
   1. 保证加工时不根切；
2 U$ t7 n0 i- p$ J) N* M   2. 保证加工时不顶切；
   3. 保证必要的齿顶厚；
: F5 i- w1 t9 t' |   4. 保证必要的重合度
   5. 保证啮合时不干涉；
: m7 `" q% p/ o+ t/ P! N9 v: a' Q) V   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：
  w9 d! O- n$ N) R   (1) 如果xΣ=0 和 z1≤17，x1=0.4
! t/ a& N" b7 z% Q6 ?6 f1 A   (2) 如果z1 /z2 =1 和 x1≤0.6
   如果z1 ≤20，x1=0.7xΣ
( B0 [" K5 g& c4 v   如果z1 > 20，x1=0.65xΣ
* X& |4 T1 h  o  C# D- N   (3)如果0.6<xΣ≤1，x1=0.5
   (4) 如果xΣ>1，x1=0.5xΣ

太良平

原帖由 lixl0625 于 2006-12-17 16:09 发表
我是从事机械设计工作的设计人员。http://blog.sina.com.cn/u/1234576353
我的博客收集了一些机械设计的资料。哪位同仁有需要的可以登陆我的博客。大家共同交流。

9 F1 J/ u3 z9 m
+ I; |7 N; ~+ u4 M+ A: {# |7 M7 [
" x! \, _2 D: F9 R 变位系数
  
: w: S2 U, L; c3 @
: n! d6 I: [. b, b    变位系数x是径向 ...

# s1 x  K  Z* i很专业