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[齿轮设计教程] 平行轴圆柱齿轮传动副的设计与建模

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发表于 2015-11-21 10:24:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 hyfjy 于 2015-11-21 10:51 编辑

平行轴圆柱齿轮设计是齿轮类传动零件设计的基础,如果能把平行轴圆柱齿轮的设计搞熟悉了,对其余种类的齿轮传动设计就会有极大的好处。
平行轴齿轮啮合分为外啮合与内啮合,涉及到直齿轮啮合,斜齿轮啮合,甚至涉及到变齿厚齿轮传动啮合,故其中几乎包括了所有齿轮类设计原则 ,设计思想。
平行轴齿轮传动的外啮合,从直齿圆柱齿轮开始,在设计时除了模数,齿数,中心距外,涉及到的主要难点就是变位系数的分配,在中心距定下后,对变位系数的分配进行优化处理,是不增加生产成本的一种明显提高齿轮传动幅啮合效率的好办法,尽管目前整个行业流行多种分配法,但从目标函数上说,无非是等滑移率,等强度,故作为设计者就得知道如何分配变位系数才能影响这些目标函数的值,影响到何时为佳。
在等滑移率为目标函数时,要注意的是小轮是决定设计目标的重要参考值,因为在大小齿轮啮合中,大齿轮比较容易取得较好的滑移率,而小齿轮的相应值比较容易大,而小轮的运动周期又会远远大于大轮,故在调整到等,或者近似等时,小轮仍然是受摩擦周期影响较大的零件,故最终的结果,应该是小轮的最大滑移率小于大轮才比较合理。从这方面说,我提出了一种新的观念,在调整到二个齿轮的滑移率之和为最小值时,在附近一个有限的空间再进行稍调整,就可以认为是设计比较合理的一种分配方法。对于斜齿轮仍然适用。在设计时一定要使得小轮的最大滑移率小于大轮的,随着传动的变大,这个差值也要稍大些才好。
内啮合的变位系数我觉得主要需要控制啮合角,也就是当选定压力角后,最好不要轻易地大幅度改变零变位中心距,在设计资料中对行星结构的外啮合角及内啮合角,许多资料上都给出了在设计外啮合角时,最好控制在正角度位的范围,而同时最好内啮合角控制在零变位范围,也就是外啮合角最好大于齿形角,而内啮合角最好接近于齿形角,在这个基础上进行分配。那对于内啮合齿轮幅来说,当啮合角设定后,大轮是随着小轮的变位系数而正向变化的,如何设计合理,各设计资料中几乎都不细谈,偶尔能看到一些,说得也是很含糊,我采用的方法是先把这类内啮合幅用外啮合的计算方法计算出同样在这种啮合角下的变位系数分配,然后就在内啮合中小轮就取这个变位系数,然后再计算大轮相应的变位系数,这种方法至少可以得出小轮较为强壮的抗弯强度,不至于早早失效。

平行轴外啮合1.png


平行轴外啮合设计并建模.gif


以下是内啮合的设计与建模

平行轴内啮合1.png


平行轴内啮合齿轮建模.gif







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发表于 2016-2-14 00:11:44 | 显示全部楼层
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