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高强度齿轮设计

   关于惠州减速机由于齿轮的制造安装误差、轴承间隙、支撑变形、齿轮和轮齿的弹性变形和热变形等的存在,齿轮在啮合过程中不可避免的产生啮人冲击、偏载等,导致齿轮传动性能和求载能力的下降,缩短了使用寿命。生产实践和理论研究都表明,采用轮齿修形技术对齿轮的齿)彰和街向进行适当修形,可以减少述因素的影响,获得较均匀的载荷分布,是改善齿轮传动性能、提高承载能力、延长使用寿命既经济又有效的方法。修形的目标是,满载时街向载荷均布轮齿进人和脱开啮合时尚飾不产生干涉。


1、齿轮的弹性变形修形

    一对齿轮的啮合过程,齿轮在a点进人啮合,d点退出啮合,啮合线abcd为齿轮啮合的一个周期,其中ab段和cd段是双对齿啮合区,bc段是单对齿啮合区,实际载荷分布为amw—hi0pd,整个啮合过程轮卤承担载荷的比例大致为,a点40%,在双列肯啮合区和单对齿啮合区的过渡点b为60%,然后急剧转人学对角啮合区的bc段,载荷达到l00%,在c点急剧降为60%,最后口点为40%。显然在啮合过程中,轮齿的载荷分布有明显的突变现象,相应地轮齿弹性变形也随之变化。因此,标准的浙开线齿廓在进人啮合时产生啮合干涉,影响传动平稳性。

   齿廓修形就是将一对相啮合轮齿上发生干涉的部位削去一部分。修行后,齿轮的载荷分布为ahid。这样,两轮齿在进人啮合点时正好相接触,载荷在ab段逐渐增加到100%,在四段载荷由100%逐渐降到零。


2、齿向弹性变形修形原理

    在高精度斜齿轮减速机加工中,常采用配磨工艺来补偿制造和安装误差产生的螺旋线误差,以保证在空载状态下轮衔沿齿宽均匀接触,但齿轮传递载荷时将产生弹性变形,包括轮体的弯曲变形、扭转变形、剪切变形、齿面接触变形等,使螺旋线产生畸变,造成轮齿偏一端接触,出现偏载现象。

    齿轮的齿向修形就是根据轮齿受力后产生的变形,将齿面螺旋线按预计变形规律进行修形,以获得较均匀的肯向载荷分布。


3、齿廓弹性变形计算

    齿廓弹性变形量与所受载荷及轮齿啮合刚度等因有关,可按式近似计算。计算的变形量是齿廓修形量的一部,在具体确定修形量时,还要考虑基节偏差、齿廓误差等的影响。


4、齿向弹性变形计算

   齿向弹性变形计算是在假定载荷沿齿宽均匀分布的条件下,计算齿轮受载后引起的齿轮轴在齿宽范围内的最大相对变形。齿轮在载荷作用下,将产生弯曲变形、扭转变形和剪切变形等,可以用有限元、边界元等效值方法较精确的计算变形量也可按本节介绍的材料力学方法计算。

   一对相啮合的齿轮,相对而言,小街轮的弹性变形较大,而大齿轮的弹性变形较小,可以忽略。因此,齿向弹性变形的计算仅对小齿轮而言。


(1)单斜齿轮的齿向弹性变形

   斜齿轮的齿向弹性变形是指弯曲变形和扭转变形合成的综合变形(因剪切变形影响很小,被忽略),确定齿向修形量就是要求出综合变形在齿宽范围内的最大相对值,即为总变形量。

(2)人字齿轮齿向弹性变形

   对于人字齿轮要分别计算扭矩输入端和自由端两半人字齿轮齿宽范围内的综合变形,其最大值即为总变形量。


5、齿廓弹性变形修形量的确定

   齿廓弹性变形修形量主要取决严轮齿受載产生的变形和制造误差,还要考虑实践经验、工艺条件和实现方便等因素。对于cb10095-2001的4-6级、齿轮副齿面静态按触良好的渗碳淬火磨齿的渐开线圈齿轮,一般有3种修形方式。


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点击次数:  更新时间:2014-05-12 10:21:25  【打印此页】  【关闭
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