圓弧齒圓柱齒輪傳動簡介

tags:    時間:2014-03-07 10:21:10
圓弧齒圓柱齒輪傳動簡介簡介
    減小齒輪傳動的尺寸和質量的主要途徑,在於設法提高其承載能力。目前工業中廣泛使用的漸開線齒輪傳動已有兩百多年的歷史。雖然它具有易於加工及傳動可分性特點,……
圓弧齒圓柱齒輪傳動簡介正文

    減小齒輪傳動的尺寸和質量的主要途徑,在於設法提高其承載能力。目前工業中廣泛使用的漸開線齒輪傳動已有兩百多年的歷史。雖然它具有易於加工及傳動可分性特點,但由於綜合曲率半徑ρ∑不能增大很多,載荷沿齒寬分佈不均勻,以及嚙合損失較大等原因,提高其承載能力就受到了一定的限制,因而日益不能滿足如冶金、採礦、動力等重要工業部門所提出的越來越高的要求。為此,提出了新的齒輪傳動--圓弧齒圓柱齒輪傳動,簡稱圓弧齒輪傳動。

    圓弧齒輪傳動的齒廓及其類型、嚙合原理及傳動特性等已在《機械原理》中介紹過。圓弧齒輪傳動與漸開線齒輪傳動相比有下列特點: 
    圓弧齒輪傳動嚙合齒輪的綜合曲率半徑ρ∑較大,齒輪具有較高的接觸強度。由實驗得知,對於軟齒面(≤350HBS)、低速和中速的圓弧齒輪傳動,按接觸強度而定的承載能力至少為漸開線直齒圓柱齒輪傳動的1.75倍,甚至有時達到2~2.5倍。

    目前我國對軟齒面的單圓弧齒輪傳動,經精滾工藝,精度可達6級,齒面接觸斑點達80%,約相當於經過磨製過的漸開線齒輪傳動。而雙圓弧齒輪傳動較之單圓弧者,不僅接觸弧線長,而且主、從動齒輪的齒根都較厚,不論齒面接觸強度、齒輪根彎曲強度以及耐磨性都更高。雙圓弧齒輪的齒高較大,齒輪的剛度就較小,故嚙合時的衝擊、雜訊也小,因而雙圓弧齒輪傳動更具發展前途。

    圓弧齒輪傳動具有良好的磨合性能。經磨合之後,圓弧齒輪傳動相嚙合的齒面能緊密貼合,實際嚙合面積較大,而且齒輪在嚙合過程中主要是滾動摩擦,嚙合點又以相當高的速度沿嚙合線移動,這就對形成輪齒間的動力潤滑帶來了有利的條件,因而嚙合齒面間的油膜較厚。這不僅有助於提高齒面的接觸強度及耐磨性,而且嚙合摩擦損失也大為減小(約僅為漸開線齒輪傳動的一半),因而傳動效率較高(當齒面粗糙度為1.6時,傳動效率約為0.99左右)。

    圓弧齒輪傳動輪齒沒有根切現象,故齒數可少到8~6,但應視小齒輪軸的強度及剛度而定。

    圓弧齒輪不能做成直齒,並為確保傳動的連續性,必須具有一定的齒寬。但是對不同的要求(如承載能力、效率、磨損、雜訊等)可通過選取不同的參數,設計出不同的齒型來實現。

    圓弧齒輪傳動的中心距及切齒深度的偏差對齒輪沿齒高的正常接觸影響很大,它將降低齒輪應有的承載能力,因而這種傳動對中心距及切齒深度的精度要求較高。

    圓弧齒輪輪齒的失效形式與漸開線齒輪相同,齒面有點蝕、磨損、齒根有折斷。對於要求壽命長、衝擊輕微的閉式齒輪傳動,應以防止齒面疲勞點蝕為主,故應考慮選用雙圓弧齒輪,並選取較大的齒高系統,以增長接觸弧,從而提高齒輪的齒面接觸強度。若是齒輪的承載能力取決於齒根的彎曲強度時,則又應考慮選用短齒制的雙圓弧齒輪,以減小齒輪受載的力臂及增大齒根厚度,從而提高齒根的彎曲強度。

 

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