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齒輪參數設計(塑料齒輪為例)

網站:http://www.aerospacesha.com/ 編輯:峰茂廠家 發布日期: 2020.06.30 10:55
齒輪參數設計,以塑料齒輪為例,分別從模數、齒數、壓力角、變位系數、齒頂高系數、頂隙系數、傳動質量指標驗證及輪公差選取原則等方面入手,供參考了解。

1、模數

模數參數是輪齒抗彎曲能力的重要標志,塑料齒輪模數的選擇同樣需要考慮強度因素。
可以采用“結構定模數”的指導思想選擇模數,因為塑料齒輪多用于小功率精密傳動系統中。

模數的選擇可以采用一下以下公式計算:

m=2a/(zl+z2)
其中,m為模數,單位為mm;a為設計中心距,單位為mm;z1,z2為嚙合齒輪副的齒輪齒數。

2、壓力角

壓力角是作用線與節線相交所成的銳角,它放應了齒輪副的壓力作用方向。
壓力角參數可取20°、14.5°、15、17.5°、22.5°、25°和30°等。
需要指出是增大壓力角對減小齒輪最少齒數有利,但減小傳動中的公差不利。
因此,壓力角的選擇不能任意擴大和降低。在國家標準中-般規定a=20°。

在塑料齒輪設計時,推薦使用a=20°。

另外,可以根據實際應用情況選擇其它壓力角值,一般為提高承載能力提高輪齒強度客選用大的壓力角,為增大重合度較低噪音客選擇小的壓力角。

3、齒數

模塑法加工塑料齒輪,不會產生金屬齒輪加工中的“根切”現象,因為不存在刀具和齒輪的成型加工運動。
在保證齒輪嚙和輪不發生嚙和干涉的前提下,若僅考慮滿足連續傳動的條件,則對標準圓柱塑料齒輪(a=20度,ha=1)的最少齒數可以取到3。

4、頂隙系數

頂隙的主要作用是利于滑動油的流動,并避免兩齒之間的碰撞。
在金屬小模數齒輪設計中規定頂隙系數為c=0.25。
由于塑料齒輪多工作在無潤滑的環境中,而且某些齒輪具有自潤滑性能,故頂隙的選擇根據實際情況進行選擇。
推薦頂隙系數的選擇范圍是:c=0.1~0.35。
小模數選擇大頂隙系數,大模數選擇小頂隙系數。

5、齒頂高系數

在塑料齒輪設計時,齒頂高系數可以根據使用狀況選擇短齒制(ha<1)、正常齒制(ha=1)及長齒制(ha>1)。
短齒制則重在提高齒根的彎曲強度;長齒制利于提高齒輪副的重合度,降低噪音,提高承載能力。

6、變位系數

漸開線齒輪傳動的可分性是變位的理論依據。
齒輪變位主要考慮四個因素:
1、改善齒根強度;
2、是調整裝配中心距;
3、是利于修正齒形干涉;
4、調整滑動慮實之接近或想等。
另變位系數的選擇時要考慮與模數相結合,防止因變位系數過大導致齒形變形過大。
一般來說變位系數的選取。范圍是:、-m/2~m/2。
原則:
小齒輪選正變位系數,大齒選負變位系數,兩者之和最好位正。

7、齒輪公差選取原則

目前,國內對塑料齒輪精度還沒有成文的標準可以參考。
在設計過程中,對齒輪公差(不含齒形檢測公差)的選擇多以經驗為主。
下面我們以表格的形式給出齒輪常用公差的選取原則,如下圖所示。
塑料齒輪公差選取原則
注:
(1)圖中1~3的尺寸公差可參考JIS等相關的齒形精度標準。
(1)嚙合齒輪副中心距公差選取的主要目的是:
在保證齒輪正確嚙合的前提下便于齒輪的裝配。
此公差選取的經驗公司為,為嚙合齒輪副的實際中心距;a為嚙合齒輪副的理論中心距;m為齒輪副模數。

8、傳動質量指標驗證

傳動質量指標只要包括重和度和滑動率。
在塑料齒輪副設計時,由于塑料是一種彈性體材料,它組合了固體的彈性和液體的黏性特征,在承載運動時,齒型變形受加載方式、溫度、濕度的影響較大,故而,推薦重合度適當取大一些,而滑動率數值比較接近即可。
以上就是今天分享的齒輪參數設計的相關內容,包括但不僅限于,如有不足歡迎補充。

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