齒輪傳動(dòng)結構怎么設計,才能有效防止根切、平穩運轉?

眾所周知,齒輪結構能夠轉動(dòng)就是因為上齒輪和下齒輪之間形成了良好的傳動(dòng)關(guān)系。兩個(gè)齒輪之間銜接到位,傳動(dòng)運行才能平穩。如果齒輪設計不到位,出現根切,就會(huì )影響到傳動(dòng)結構的強度和平穩性。
首先我們來(lái)看看什么是根切。
什么是根切,就是根被切了,如圖中紅框部分所示:

齒輪的齒頂與嚙合線(xiàn)的交點(diǎn)超過(guò)被切齒輪的極限嚙合點(diǎn)時(shí),被切齒輪齒根的漸開(kāi)線(xiàn)齒廓被切去一部分,這種現象叫根切。

那么什么情況下可以避免根切呢?
1.齒數設計要大于17
這里說(shuō)的是標準的直齒圓柱齒輪,齒頂高系數為1,齒根高系數為1.25,壓力角為20°。齒輪加工時(shí)一般采用范成法加工,即加工時(shí)刀具與齒坯的運動(dòng)就像一對互相嚙合的齒輪。不發(fā)生根切的最小值是 2*1/sin(20)^2 (1就是齒頂高系數,20就是壓力角 )。

17這個(gè)數字是計算出來(lái)的。并不是說(shuō)少許17個(gè)齒輪就轉不起來(lái),而是如果少于17個(gè)齒,容易在齒輪加工時(shí)將齒輪根部以加工出的間開(kāi)線(xiàn)部分切去一部分,即根切,造成齒輪強度減弱。
參照上面的公式,捏合角a=20度是,最小不發(fā)生根切的最小齒數是17個(gè)。
2.齒輪變位
采用齒輪變位,即將刀具遠離或靠近輪坯回轉中心,這里為了避免發(fā)生根切需要選擇遠離輪廓回轉中心,如下圖,標準加工發(fā)生根切,采用變位后又能形成新的完整的漸開(kāi)線(xiàn)輪廓線(xiàn)。

齒輪變位之后,齒輪就又可以不受影響的轉起來(lái)了,實(shí)際運用中發(fā)現,通過(guò)適當的變位,5個(gè)齒的齒輪也可以正常運轉了。
3.非標設計
根據設備要求,設計非標準齒輪,打造更順暢的傳動(dòng)機構。
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