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齿轮参数设计(塑料齿轮为例)

网站:/ 编辑:威斯厂家 发布日期: 2020.06.30 10:55
齿轮参数设计,以塑料齿轮为例,分别从模数、齿数、压力角、变位系数、齿顶高系数、顶隙系数、传动质量指标验证及轮公差选取原则等方面入手,供参考了解。

1、模数

模数参数是轮齿抗弯曲能力的重要标志,塑料齿轮模数的选择同样需要考虑强度因素。
可以采用“结构定模数”的指导思想选择模数,因为塑料齿轮多用于小功率精密传动系统中。

模数的选择可以采用一下以下公式计算:

m=2a/(zl+z2)
其中,m为模数,单位为mm;a为设计中心距,单位为mm;z1,z2为啮合齿轮副的齿轮齿数。

2、压力角

压力角是作用线与节线相交所成的锐角,它放应了齿轮副的压力作用方向。
压力角参数可取20°、14.5°、15、17.5°、22.5°、25°和30°等。
需要指出是增大压力角对减小齿轮最少齿数有利,但减小传动中的公差不利。
因此,压力角的选择不能任意扩大和降低。在国家标准中-般规定a=20°。

在塑料齿轮设计时,推荐使用a=20°。

另外,可以根据实际应用情况选择其它压力角值,一般为提高承载能力提高轮齿强度客选用大的压力角,为增大重合度较低噪音客选择小的压力角。

3、齿数

模塑法加工塑料齿轮,不会产生金属齿轮加工中的“根切”现象,因为不存在刀具和齿轮的成型加工运动。
在保证齿轮啮和轮不发生啮和干涉的前提下,若仅考虑满足连续传动的条件,则对标准圆柱塑料齿轮(a=20度,ha=1)的最少齿数可以取到3

4、顶隙系数

顶隙的主要作用是利于滑动油的流动,并避免两齿之间的碰撞。
在金属小模数齿轮设计中规定顶隙系数为c=0.25。
由于塑料齿轮多工作在无润滑的环境中,而且某些齿轮具有自润滑性能,故顶隙的选择根据实际情况进行选择。
推荐顶隙系数的选择范围是:c=0.1~0.35。
小模数选择大顶隙系数,大模数选择小顶隙系数。

5、齿顶高系数

在塑料齿轮设计时,齿顶高系数可以根据使用状况选择短齿制(ha<1)、正常齿制(ha=1)及长齿制(ha>1)。
短齿制则重在提高齿根的弯曲强度;长齿制利于提高齿轮副的重合度,降低噪音,提高承载能力。

6、变位系数

渐开线齿轮传动的可分性是变位的理论依据。
齿轮变位主要考虑四个因素:
1、改善齿根强度;
2、是调整装配中心距;
3、是利于修正齿形干涉;
4、调整滑动虑实之接近或想等。
另变位系数的选择时要考虑与模数相结合,防止因变位系数过大导致齿形变形过大。
一般来说变位系数的选取。范围是:、-m/2~m/2。
原则:
小齿轮选正变位系数,大齿选负变位系数,两者之和最好位正。

7、齿轮公差选取原则

目前,国内对塑料齿轮精度还没有成文的标准可以参考。
在设计过程中,对齿轮公差(不含齿形检测公差)的选择多以经验为主。
下面我们以表格的形式给出齿轮常用公差的选取原则,如下图所示。
塑料齿轮公差选取原则
注:
(1)图中1~3的尺寸公差可参考JIS等相关的齿形精度标准。
(1)啮合齿轮副中心距公差选取的主要目的是:
在保证齿轮正确啮合的前提下便于齿轮的装配。
此公差选取的经验公司为为啮合齿轮副的实际中心距;a为啮合齿轮副的理论中心距;m为齿轮副模数。

8、传动质量指标验证

传动质量指标只要包括重和度和滑动率。
在塑料齿轮副设计时,由于塑料是一种弹性体材料,它组合了固体的弹性和液体的黏性特征,在承载运动时,齿型变形受加载方式、温度、湿度的影响较大,故而,推荐重合度适当取大一些,而滑动率数值比较接近即可。
以上就是今天分享的齿轮参数设计的相关内容,包括但不仅限于,如有不足欢迎补充。

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