齒(chi)輪傳動(dong)的(de)(de)設計經(jing)常(chang)伴隨(sui)著縮短傳動(dong)元(yuan)件使用(yong)壽(shou)(shou)命(ming)的(de)(de)現象(xiang)。然而(er)，通過匹配(pei)傳動(dong)元(yuan)件的(de)(de)強度(du)可以有效地解決這個問題，從(cong)而(er)提高齒(chi)輪的(de)(de)傳動(dong)壽(shou)(shou)命(ming)。從(cong)齒(chi)輪嚙(nie)合(he)機理(li)的(de)(de)角(jiao)度(du)出(chu)發,經(jing)過對標準的(de)(de)設計參數的(de)(de)更改(gai),使得蝸(gua)桿設計不僅可以滿足傳動(dong)比(bi)和強度(du)的(de)(de)要求,而(er)且(qie)反映了緊湊的(de)(de)結(jie)構,同(tong)時實(shi)現了傳動(dong)部分的(de)(de)嚙(nie)合(he)強度(du)匹配(pei)。本文首先簡要闡述了齒(chi)輪動(dong)態特性(xing),再此基礎上研究了兩種(zhong)齒(chi)輪參數的(de)(de)修正方(fang)法(fa),即改(gai)變模量和同(tong)時改(gai)變壓力角(jiao)和單(dan)一(yi)齒(chi)輪改(gai)變齒(chi)厚的(de)(de)兩種(zhong)方(fang)法(fa)。 

隨(sui)著(zhu)工(gong)具設計(ji)和(he)(he)制造水平的(de)提高(gao)和(he)(he)程序化軟件的(de)應用和(he)(he)普及(ji)，傳(chuan)(chuan)統的(de)標準設計(ji)理念逐漸被淘汰。在機械傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)中，齒輪(lun)的(de)初(chu)始嚙合會因硬度不(bu)同而引起磨(mo)損(sun)，長期(qi)磨(mo)損(sun)會導致動(dong)(dong)能失效(xiao)。因此(ci)，在對驅(qu)動(dong)(dong)裝置進行重新設計(ji)時，應考慮傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)比(bi)、強(qiang)度、嚙合結構(gou)等(deng)要求，以(yi)使(shi)變速箱的(de)動(dong)(dong)能傳(chuan)(chuan)遞最(zui)大(da)化。國內外有很多關于齒輪(lun)強(qiang)度的(de)設計(ji)，實驗(yan)和(he)(he)分析法(fa)是較為傳(chuan)(chuan)統的(de)齒輪(lun)強(qiang)度設計(ji)方法(fa)。近些年，有限元法(fa)深入剖析了各種對齒輪(lun)強(qiang)度磨(mo)損(sun)的(de)影響。

例如，在盒子尺寸限定的情況下，通過壓力角和模量的改變就可以調整變位系數，以達到提高傳遞強度的目的。本文介紹了經過驅動元件的耐久度來提高齒輪傳動壽命方法：首先是通過(guo)改變模(mo)數來提(ti)高蝸輪(lun)的(de)耐久性；其(qi)次是采(cai)用(yong)增大(da)塑(su)料齒輪(lun)齒厚(hou)而減薄蝸桿的(de)齒厚(hou)來保(bao)證(zheng)嚙(nie)合(he)強度(du)的(de)匹(pi)配性，以(yi)保(bao)證(zheng)是塑(su)料齒輪(lun)與金(jin)屬蝸桿的(de)有效嚙(nie)合(he)傳動。 

齒輪的動(dong)態特性

齒(chi)輪(lun)的動態特(te)性(xing)(xing)(xing)有(you)齒(chi)輪(lun)的固定性(xing)(xing)(xing)、動態性(xing)(xing)(xing)、動態參數等三大特(te)性(xing)(xing)(xing)。 

（1）固(gu)有(you)特性(xing)(xing)  齒(chi)輪(lun)的固(gu)定性(xing)(xing)指的是(shi)驅動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)的固(gu)有(you)的傳動(dong)(dong)(dong)頻率和模式(shi)，齒(chi)輪(lun)的固(gu)定特性(xing)(xing)是(shi)齒(chi)輪(lun)系(xi)統(tong)的動(dong)(dong)(dong)態特性(xing)(xing)重要(yao)的組成部(bu)分之一。其主要(yao)特點對齒(chi)輪(lun)系(xi)統(tong)的固(gu)定傳動(dong)(dong)(dong)頻率與模式(shi)通過參(can)數方(fang)(fang)法(fa)進行(xing)研究的一種方(fang)(fang)式(shi)。通過有(you)限元法(fa)計算齒(chi)輪(lun)和箱體結構的固(gu)有(you)頻率和模式(shi)。運用對齒(chi)輪(lun)系(xi)統(tong)的靈敏度(du)、動(dong)(dong)(dong)態優化設計來研究齒(chi)輪(lun)系(xi)統(tong)的結構、幾何、傳動(dong)(dong)(dong)規律(lv)、模式(shi)等參(can)數， 并對其進行(xing)相應的改進，提高傳動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)的固(gu)有(you)特性(xing)(xing)。 

（2）動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)響(xiang)應(ying)  齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)在動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)作用下(xia)的(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)響(xiang)應(ying)是(shi)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)力學研究(jiu)的(de)主要部分(fen)，包括齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)在傳動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)嚙(nie)合以(yi)及(ji)零部件的(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)響(xiang)應(ying)等。研究(jiu)齒(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)嚙(nie)合力主要是(shi)了解(jie)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)產生的(de)機(ji)理、尺(chi)寸(cun)、性(xing)(xing)質等。齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)是(shi)一個參(can)數(shu)激(ji)勵的(de)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)，與其(qi)它機(ji)械(xie)振動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)不同的(de)是(shi)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)驅動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)具有(you)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)穩定性(xing)(xing)問題。通過(guo)(guo)對齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)穩定性(xing)(xing)問題進行分(fen)析，找出其(qi)影響(xiang)穩定性(xing)(xing)的(de)關鍵原因所(suo)在，為齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)相(xiang)關設(she)計提供參(can)考。 

（3）動(dong)(dong)(dong)(dong)態系(xi)統參(can)數(shu)  齒輪(lun)(lun)動(dong)(dong)(dong)(dong)態系(xi)統參(can)數(shu)主要是進行(xing)對(dui)齒輪(lun)(lun)在傳動(dong)(dong)(dong)(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)各種(zhong)動(dong)(dong)(dong)(dong)態性能(neng)的研(yan)究(jiu)，是研(yan)究(jiu)齒輪(lun)(lun)系(xi)統動(dong)(dong)(dong)(dong)性能(neng)對(dui)齒輪(lun)(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)的影響。通(tong)過(guo)對(dui)行(xing)星齒輪(lun)(lun)傳動(dong)(dong)(dong)(dong)系(xi)統動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)學靈敏度分(fen)析(xi)，定量各種(zhong)齒輪(lun)(lun)系(xi)統靈敏度參(can)數(shu)以對(dui)齒輪(lun)(lun)在系(xi)統在傳動(dong)(dong)(dong)(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的動(dong)(dong)(dong)(dong)態進行(xing)優化設計(ji)。

可(ke)變(bian)模量和可(ke)變(bian)壓力角(jiao)設計

當傳動(dong)箱內(nei)齒(chi)輪在(zai)傳動(dong)過程中嚙合(he)(he)(he)(he)時(shi)，進入嚙 合(he)(he)(he)(he)區域內(nei)的(de)(de)各個(ge)齒(chi)輪要滿足(zu)其嚙合(he)(he)(he)(he)條件。齒(chi)輪的(de)(de)交 替嚙合(he)(he)(he)(he)是最為(wei)正確的(de)(de)結(jie)合(he)(he)(he)(he)方式，必須使嚙合(he)(he)(he)(he)線上(shang)的(de)(de) 兩個(ge)相(xiang)近齒(chi)輪在(zai)嚙合(he)(he)(he)(he)線基(ji)圓(yuan)距離(li)相(xiang)等，兩個(ge)齒(chi)廓嚙合(he)(he)(he)(he)線與齒(chi)距相(xiang)等，即：

Pb1 = Pb2     （1）

上式中，Pb1與 Pb2 代表齒輪(lun)的基圓(yuan)齒距。 

將 Pb1＝πmicosai 帶入式一可得：πm1cosa1=πm2cosa2 （2） 

由于齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)強(qiang)度(du)(du)(du)在設計(ji)中(zhong)，模數(shu)和(he)壓(ya)力(li)角(jiao)參數(shu)都(dou)是標準(zhun)(zhun)值，所以(yi)(yi)公(gong)式(shi)二(er)(er)要滿足 m1 = m2、a1 ＝ a2.由于齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)強(qiang)度(du)(du)(du)在設計(ji)中(zhong)，模數(shu)和(he)壓(ya)力(li)角(jiao)參數(shu)都(dou)是標準(zhun)(zhun)值，所以(yi)(yi)公(gong)式(shi)二(er)(er)要滿足。因(yin)此，通(tong)常的接合條(tiao)件是：主(zhu)驅動輪(lun)(lun)(lun)模量和(he)壓(ya)力(li)角(jiao)相等。但從式(shi)二(er)(er)中(zhong)可以(yi)(yi)看(kan)出(chu)，只要兩對齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)基線一(yi)致就可以(yi)(yi)正常嚙(nie)合。而對于蝸輪(lun)(lun)(lun)傳動來講，其主(zhu)要材料是銅合金，而鋼是蝸桿(gan)的主(zhu)要材料，因(yin)此要進行(xing)淬火(huo)。在使用過(guo)程中(zhong)由于蝸桿(gan)硬度(du)(du)(du)較(jiao)高(gao)，早期會對渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)產生磨損。如(ru)果綜將(jiang)蝸桿(gan)、渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)的強(qiang)度(du)(du)(du)系數(shu)綜合考慮，早期的磨損問題便(bian)可以(yi)(yi)得到解決(jue)。即通(tong)過(guo)式(shi)二(er)(er)可知，這樣不僅增(zeng)加(jia)(jia)了蝸桿(gan)壓(ya)力(li)角(jiao)和(he)模數(shu)使得蝸輪(lun)(lun)(lun)強(qiang)度(du)(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia)，而且在降低蝸桿(gan)強(qiang)度(du)(du)(du)同(tong)時(shi)減少了蝸桿(gan)與(yu)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)的初期磨損。根據式(shi)一(yi)、式(shi)二(er)(er)，齒(chi)輪(lun)(lun)(lun)強(qiang)度(du)(du)(du)設計(ji)過(guo)程中(zhong)同(tong)時(shi)增(zeng)加(jia)(jia)模量與(yu)壓(ya)力(li)角(jiao)來進一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)系數(shu)。 

變齒(chi)厚設計

塑料(liao)齒輪(lun)非(fei)(fei)(fei)標(biao)準(zhun)(zhun)化設計(ji)(ji) 標(biao)準(zhun)(zhun)化的(de)(de)(de)(de)齒輪(lun)模量和壓力角制(zhi)造在我國(guo)工(gong)業領域(yu)已經(jing)實(shi)現(xian)。而且，在兩個齒輪(lun)嚙(nie)(nie)合條件相(xiang)匹(pi)配的(de)(de)(de)(de)情況下，滿足等式方程就能實(shi)現(xian)齒輪(lun)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)確嚙(nie)(nie)合。由(you)于塑料齒輪(lun)由(you)模具(ju)成型，沒(mei)有機加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)(de)難易問題，可(ke)以設計(ji)(ji)成非(fei)(fei)(fei)標(biao)準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)(de)塑料齒輪(lun)，這(zhe)種(zhong)設計(ji)(ji)好(hao)處在于：cosa函(han)數在（0，π/2）區間內，余弦(xian)函(han)數是遞(di)減函(han)數，即a越大cosa越小。假設m1和a1取(qu)非(fei)(fei)(fei)標(biao)準(zhun)(zhun)值(zhi)(zhi)，如m1=1，a1= 20°此時，可(ke)以設計(ji)(ji)出(chu)非(fei)(fei)(fei)標(biao)配套的(de)(de)(de)(de)齒輪(lun)，而且其值(zhi)(zhi)比原先的(de)(de)(de)(de)參數較(jiao)大，齒輪(lun)強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)提升對于齒輪(lun)副來(lai)講作用也非(fei)(fei)(fei)常(chang)明顯。鑒于此，塑料齒輪(lun)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度設計(ji)(ji)范圍可(ke)以更加(jia)廣闊，其實(shi)用性以及使用價值(zhi)(zhi)都(dou)得(de)到提升。 

結 語

在傳動箱(xiang)結構相似、中(zhong)心(xin)距離相等的(de)情況下，增加了銅(tong)蝸桿(gan)模(mo)數與壓(ya)力(li)角可增強(qiang)齒輪(lun)強(qiang)度，顯著提升蝸桿(gan)臂(bei)的(de)嚙合強(qiang)度。

其次，銅渦輪齒厚增大，減(jian)薄蝸(gua)(gua)桿(gan)齒厚，這大大的提升了(le)塑料齒輪和金屬蝸(gua)(gua)桿(gan)的使(shi)用(yong)年限(xian)，且陳本(ben)較低，適合批量(liang)生產。采用(yong)本(ben)文介紹的方法，開發的蝸(gua)(gua)輪在越野車以及踏(ta)板自動起落架減(jian)速(su)機(ji)上得到(dao)應(ying)用(yong)，使(shi)用(yong)效果良好(hao)。

iHF合(he)發(fa)齒(chi)輪(lun)加工(gong)生(sheng)(sheng)產廠(chang)家20多年只做一(yi)件(jian)事(shi)，精密齒(chi)輪(lun)制造(zao)定制—同步(bu)帶輪(lun)—同步(bu)帶，生(sheng)(sheng)產廠(chang)家標準(zhun)件(jian)大(da)量庫存當天發(fa)貨價格優質保(bao)障，集(ji)研發(fa).生(sheng)(sheng)產.服務(wu)一(yi)體(ti)化。

• 還沒有評論，沙發等你來搶

發布