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在選擇齒輪時要考慮很多因素

發表時間:2021-12-30 14:18

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在機械設備中,齒輪是常見的機械零件。它的主要作用是傳遞動力,改變運動的速度和方向。在機械傳動中是一種重要傳動形式。其形式多樣,用途廣泛。它的驅動功率接近十萬千瓦。它具有效率高、結構緊湊、可靠、壽命長、傳動比穩定等特點。

選取齒輪材料。

有很多種材質,在選擇齒輪時要考慮很多因素。按照齒輪的工作狀況和失效形式,制造齒輪的材料應該具有下列特性:

抗彎疲勞強度高,有足夠的強度和韌性,防止疲勞,沖擊和過度斷裂;

2)接觸疲勞強度高,齒面硬度高,耐磨損,防止齒面損壞;

3)具有良好的切削加工性能、良好的熱處理工藝和良好的焊接工藝性能。

齒條選材原則。

(1)齒輪材料必須滿足工作條件的要求,這是齒輪材料選擇中首先要考慮的因素;

(2)應該考慮齒輪尺寸、毛坯成形方法和熱處理和制造工藝;

(3)正火碳鋼,不論其制造方法如何,僅可用于制造負載穩定或輕微沖擊工作的齒輪,不能承受較大的沖擊負荷。該調質碳鋼適用于中等沖擊載荷下的齒輪加工;

(4)合金鋼通常用來制造高速度、高負荷和高沖擊負荷的齒輪;

轎車及拖拉機齒輪主要分為負載齒輪箱和差速器。他們載重大,重載和沖擊頻繁,工作環境惡劣?,F在普遍使用的齒輪鋼是20crmnti滲碳鋼,具有較高的強度(=1100MPa)。經低溫調質處理,表面硬度可達HRC58~62,中心硬度為HRC30~45。

齒輪系的主要尺寸可按下列兩種方法決定:

(1)除受外部結構尺寸的限制外,可參照類比法確定同類產品,再進行強度校核,確定齒輪的參數。

1.模數和壓力角。

影響齒輪模數的因素很多,主要的是齒輪的強度、質量、傳動噪音和工藝要求。減小模數和增大齒寬可以降低傳動噪聲,降低傳動系統的質量。根據主要工藝要求,所有斜齒輪的方向模數為mt=5mm,所有直齒輪模數取m=4mm。

齒輪的標準壓力角國家規定是20°,所以傳動齒輪的壓力角是20°。

2.螺旋角

通常情況下,傳動裝置的斜齒角度是10~35°。設計時,受力平衡中間軸上兩對同時工作的齒輪的軸向力,如圖1所示,因為中軸上所有齒輪都是右旋,第2軸上的斜齒應該是左旋,第2軸上的斜齒應該通過軸承蓋來做外殼。

中軸向力平衡。

要在中軸上平衡兩個斜齒輪的軸向力,必須滿足下列條件:

因為轉矩T=Fn1r1=Fn2r2,兩軸力矩之間的平衡是必需的。

在此條件下,齒輪節圓半徑和螺旋角的β應相應增加,但事實上,為便于加工,所有的斜齒均采用螺旋角。

3.分配各部齒數。

齒形匹配的目的是確定各齒輪的齒數,通常在已知傳動機構各齒輪傳動比、軸心距、齒輪模數的選取下,與傳動機構的結構形式密切相關。

齒與齒都是整數,因為齒輪的模數相同,所以齒和齒都一樣。


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