|
我是从事机械设计工作的设计人员。http://blog.sina.com.cn/u/12345763536 _3 }. g1 M- \& I8 E$ t
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。
$ c' m) u' C- v% S+ x' e) x* ~$ @; w8 @7 L. a* K1 u
; ]1 [% O" e& ~% x$ F( F& H* y
7 w8 p9 v* P9 k8 I1 I5 Z; Z
变位系数! Q9 f; S ^. _* t
B: T2 w8 N# o3 b8 N$ y2 s- d& O7 ~, o0 V. M) D; y
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。
% N9 u& w7 q, N2 n 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:% `, l, U. \" H6 M% l4 ~
(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。
+ b* a& G% D9 }. y (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。3 [! Z0 E. |- q) }
(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。. s0 D3 r. D# ]. Q
(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。
& r. _0 @- L! |* u (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。( K4 {( n+ j/ `9 m2 X. Y) H% Y
选择变位系数的基本原则$ ] T6 g" u( c; S2 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。
) s: A. K1 _" t0 e; \. K 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。
- E% p8 ?8 F, \8 y5 T (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。3 \8 d% M4 w7 K) i3 m! `
(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。
& e* H! _6 V1 q4 C! K' P (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。. l# b0 t3 @0 x X0 b% {
(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。0 L# ~% M, v5 R7 D" s( K* u: s
选择变位系数的限制条件:0 R& Y/ O/ I0 V* m; C# X% M: b X5 c
1. 保证加工时不根切;
$ j3 r6 e; E# Q0 |" I/ t 2. 保证加工时不顶切;
- T/ A) `; c: d) r, f 3. 保证必要的齿顶厚;- g0 f8 ]7 J7 \; p! I
4. 保证必要的重合度
2 h a1 {4 t( H 5. 保证啮合时不干涉;% y# m) ` L5 q/ w6 ?3 E6 N3 ^
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:
, t. l) g9 c7 U9 S (1) 如果xΣ=0 和 z1≤17,x1=0.45 z. T; k& \( \5 n h5 Y& t( W
(2) 如果z1 /z2 =1 和 x1≤0.6" V1 V) I9 M6 h [) H5 P
如果z1 ≤20,x1=0.7xΣ
" y) x4 h3 |1 y0 k 如果z1 > 20,x1=0.65xΣ
# ?& A( G3 ]; l- m/ H- ]5 Y5 W (3)如果0.6<xΣ≤1,x1=0.52 G- \( p7 [. M0 @8 a
(4) 如果xΣ>1,x1=0.5xΣ |
|