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998谈齿轮之设计计算篇(二)

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发表于 2015-12-27 09:40:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 苍狼大地 于 2015-12-27 09:47 编辑
' C# z. ^6 V, f3 w# \8 u+ D4 U
《998谈齿轮之基本概念篇》很受欢迎啊,再接再厉,998谈齿轮之设计计算篇,满满的都是干货。。。
0 `  w1 d. r3 K5 ]- O/ H( E" m! y~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~. c5 h$ F' R# s* C

+ Z: V- f2 }9 \* A! f9 l一、名词术语- K0 r6 C) Q$ Y; @: o9 ~6 c
1.1 模数
9 J5 X! s! o4 f1 }, i( e4 R; R& O          — 对标准直齿轮来说,全齿高大约等于 2.25倍的模数。7 y+ L; |# i# c$ [
          — 变位量=变位系数×模数,
3 H- y4 z* o! T1 I- M% \                   ☆ 模数大的,变位量相对大,因为可以取用的线区间相对大# T+ T$ l6 g7 {1 X2 p5 p
                   ☆ 模数小的,齿高自身就比较小,可取线区间小,不可能有大的变位量,6 m. H3 q8 O- r5 S* N
                             ※ 什么叫做线区间?; i' M0 c" c. ~3 i3 J( F5 ~- s
                   ☆ 数学上可以计算出极限变位量,与模数有关,超出极限变位量,无法啮合
% @3 C: s3 t7 l5 a( m4 u          — 既然变位系数与模数没有内在联系,为什么不是直接给出变位量而是用变位系数折算一次?
; [& R( }2 G$ P' x/ Y) H                   ☆ 现在用的模数制齿轮,计算是以模数为基础的,许多计算与迭代都是以模数为基础展开的,自然变位也一样。
: ?# ^% e- u2 a& Q                   ☆ 但在加工的时候,确实用的是具体数值的变位量,不需要在加工中再进行变换。. s, @) M4 [2 }) w0 \
          — 齿轮模数是怎么计算出来的?6 e5 w8 I8 {1 P- n& O
                   ☆ 模数是按强度计算得到的,或者说取决于强度。4 [+ b1 C7 w  p, M- o( a! p1 Y
                   ☆ 齿轮传动系统,不是简单一对一的单点传动,也不是计算单点传动发现模数不行就只能加大模数。齿轮,多点传动的系统很多的,齿轮书籍中有介绍。学习多传动系统,对设计齿轮有帮助。
+ R; n) Y9 T. `                   ☆ 计算模数,一定要有合理性,) u7 Y" d3 Z, L1 o  X& s) X
                             □ 首先强度要够,但模数大了以后,重合度就下来了,寿命就不好了0 t. {& Y' p& @' e: E( `8 X; j
                             □ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。. h4 C  B& y0 G1 H2 [2 P
                             □ 也可采用多点传动系统解决力矩问题。: D/ Z( }" h% Z. E
          — Q:国内的齿轮模数虽然是第一标准最大是50。某国外企业手册显示可以做到最大56。国外的加工水平和标准能做到多大?9 c. p: E* q6 a  h7 y( N
                   ☆ 对与齿轮模数,没有准确限制,尤其是不全齿轮或半齿轮。
$ B6 q, F, d- E, d% F3 b* ~                   ☆ 是否采用大模数齿轮,主要考虑有无必要性。
$ a5 H( }* Y" a3 I, k5 V                             □ 经济性考虑:模数太大,直接采用其它传动方式,如多点传动、液压传动。如翻转钢包的机构,有齿轮传动、销齿传动、液压齿条、摆缸、油缸接力等多种方式。
; O9 D# v0 b: t" a                             □ 技术考虑:模数过大,齿轮设计加工问题、轴安装问题(需要采用双向切向键)。
2 ]. D$ Y9 u4 N5 ~: Y                                      ※ 什么是双向切向键?具体的结构形式是如何?
5 w* w' I2 E# @* y                             □ 设计合理性:当大模数齿轮(如80,100),技术和精度都没有问题,是否经济划算?谁使用?为什么要用?1 U, ]6 o: I, X; C9 S5 C

2 z0 S% ]+ ?/ ?/ m. C1.2 变位系数
& W! N2 N) |$ V+ \          — 变位系数,不是改变了模数,是改变了啮合位置,即渐开线的啮合点,; _( {6 y/ U4 U8 H9 d/ s
; B8 i5 L! t& E* P: Z
1.3 渐开线齿廓5 D0 ~. I2 A% A  Q- N* U
          — 齿轮渐开线齿廓精确求解及其参数化建模,对数学要求高,设计大量坐标系变换,必须念通数学。
" [! V3 L! H  K' E4 m7 e1 F          — 齿廓和齿根过渡曲线的坐标转换,涉及大量几何关系和数学。玩通之后,齿轮通了80%。玩精通后,是高薪工作,现在懂的人很少。
0 F1 \2 K' }" b: G          — 研究齿形,多从受力和传动啮合方式考虑,然后设计刀具和机床通过特定的加工工艺实现齿形的制造。故而齿轮有两个方向:4 k+ m9 s1 |! V4 h1 \% W
                   ☆ 纯数学力学的齿形设计* Z  D* i7 R7 Z
                   ☆ 工艺装备的设计(刀具和机床或者模具)。
% k& \  f5 P# v9 U           ※ 齿轮为什么有好多种线型? 有渐开线的,有圆弧的,有摆线的?所谓啮合,要考虑许多对象,不仅有运动的,还有动力的,
4 H7 e" s8 [! b
* x8 q+ o/ H7 C* ]1 {* \8 [2 N7 \1.4 传动比
( k( Y* D& s0 I          — 为什么设计手册上讲齿轮传动比要小于6-8?; i: L+ t+ `5 e. M6 Q
                   ☆ 限制一级的速比,主要是考虑大齿轮的尺寸,齿轮箱的体积,总重量,有一个划算的问题,设计设备是考虑成本的,速比大到一个数值,可以采用多极,这样设计重量比较合理
$ t) h4 J6 A1 C8 j+ L" k$ Z& c6 C5 A                   ☆ 而对于开式齿轮,往往是采用一级大齿轮,这个与你说法正好相反,4 X3 v  A  T! V8 w8 q  ?' y2 z
                   ☆ 传动比受小齿轮大小限制,非变位20゜压力角齿轮最小齿数为17,否则根切。如果传动比是8,大齿轮要136齿。制造成本,安装精度,齿轮本身质量,转动惯量,轴承负载都有问题。
2 E( g, Y! M1 O# A% r  V7 L          — 大传动比下采用蜗轮蜗杆传动和齿轮传动的比较:
4 J8 x' N" K- Y6 n; y                   ☆ 传动比:涡轮蜗杆比齿轮高,如果单头,蜗杆旋转一周,涡轮才旋转一齿。
" d. w( ^, P0 @4 G' B* y, N                   ☆ 效率:齿轮比蜗轮蜗杆高。
. s+ \% D' F" B, @                   ☆ 使用涡轮主要考虑到自锁性,输入输出轴异面而且空间受限制。否则使用多级齿轮组比较合适。7 p+ T: G; s& x5 Y5 X+ m

0 C1 A( p- t, G9 t二、齿轮设计流程+ n$ [4 @( ^. h; }. R, W5 ]' G
2.1 设计齿轮的流程
# H* \3 v, L- o  H. S" I4 k' v          — 确定啮合曲线(手工画图):
) h3 l0 O( ]% U8 g" `) [  j5 d                   ☆ 从黄格子纸上撕下一页,画一个圆,标注一个公式,那是基圆,从上面拉出的就是渐开线,标一个解析式,对 面再拉一个线,再标解析式,那就是两个齿面的啮合,4 b' A- S3 n, e# j/ f* _
                   ☆ 根据精度就知道要多少点作图画的曲线的精度是合理的,点数太少曲率精度不够,点数过密会把计算机算死的。
- E& S  p% @, l: b, q" e                   ☆ 需要很扎实的基础知识。2 g( Y8 O; z/ z5 R* f7 I* ~
                   ☆ 齿面轮廓,不是那种画几个圆圈的方式,你没有齿面轮廓怎么计算应力有多大?没有这个轮廓,用有限元分析什么?* k% m& T; m2 T7 v5 s1 b9 `0 z6 L  ~
          — 建立啮合模型% q4 V3 @4 c: s! c
                   ☆ 有了三维图后建立齿轮啮合模型6 V, E. K; J7 g2 s+ M) E5 n3 o
                   ☆ 有了模型就知道各方向的受力,就可以建立支撑加以约束,有了这个约束就可以画箱体,就知道箱子的厚度。1 R2 S# e/ h7 u4 B
                   ☆ 用解析式的联立算接触应力,求强度计算,再反推中心距、齿宽等等东西2 b" [5 H1 Z; [5 a1 j: J4 k6 t
                   ☆ 我用有限元做齿轮计算,是有了具体的对象,初步计算都好了,确定可以用了,计算那个啮合区域的最大应力用的,是个计算的辅助手段,- b  J; u4 M# f
                   ☆ 再琢磨齿根曲线,有多种,与加工方式还有关,再琢磨齿面轮廓修正,琢磨一下,
3 ?5 c* A  O! n* ]$ Y4 P          — 齿轮轴设计3 ]( u7 h& C/ E. W( `9 Z
                   ☆ 齿轮轴受力时产生挠度
8 f/ f+ T5 J7 B% h                   ☆ 挠度很关键:会改变啮合点的位置,恶化啮合,产生噪音,缩短寿命,带来一系列你不希望见到的结局。9 x3 A( ~" F( i: ^2 o8 q* |8 \2 N
                   ☆ 解决措施:
: ^" N4 D) K% S$ Y7 U, T: |                             □ 考虑齿轮轴的设计- j/ r' a: y& s* i/ X
                             □ 选择合适的轴承,用轴承的支撑刚性减小齿轮轴的挠曲变形,什么轴承好?需要计算。5 Q; T. }7 w9 }
          — 热变形计算% v+ b* j- u7 L' G4 ^/ k
                   ☆ 多大的负荷,温度可以升高到多少度?) E+ o" e  d+ P$ L& a: c
                   ☆ 温度会稳定在多少度,这个轴会热涨多少?; m# ~3 x4 f2 @3 j* K7 d
                   ☆ 热涨对啮合有什么影响?
5 L- B3 ]$ D- Z/ J# _* o          — 箱体计算) z, e- v: {7 H% T' O" l
                   ☆ 画箱体,对角扭转就大概知道箱子的厚度。
3 D+ @/ a6 V$ C7 D4 @6 [! L                   ☆ 考虑各种其它的空间变形,因为箱体刚度不够的话,再好的齿轮设计都白搭,根本就没有寿命可言
- \+ u9 A7 `+ G0 K/ p: H                   ☆ 鬼子的箱体都非常厚实,为什么?你计算了就知道,任何的偷工减料最后一定是害自己的,0 E6 H9 o, ?+ e& ^) o
          — 总结:
3 g3 N! l. ~1 L7 W1 m" _, A) }                   ☆ 鬼子也用有限元进行箱体设计,但不是为了分析而分析,而是在有基础设计的基础上进行精细设计,懂设计和有限元的根本。
0 T# k3 Y' I0 Z: T                   ☆ 鬼子的齿轮箱好,有材料因素,有热处理因素,最重要的是人家设计的就好,设计水平比你也高,有限元用的水平就比你高一大截,水平高是总体水平高,
6 L% [$ p, C8 c6 E/ s) Y  P/ ~                   ☆ 鬼子设计东西,一般有针对性,还是我们说的基础东西比我们扎实。设计一个东西要体会其内在的真谛,没有体会这个,就玩不好,玩的基本是表皮东西
# O" N& r+ D9 K          — 优化设计:优化是一个宽泛的概念,要针对你玩什么,举个例子, 玩齿轮可以优化,比如讲究效率,如何优化齿面函数,而组装齿轮系统,也可以谈优化,是讲究装配效率的,玩的是节拍,就与玩齿面完全两个概念,0 a  a; ?. ~, t) h5 @8 \/ E

  m4 e: `! p1 C3 L0 E2.2 传动系统设计流程:
! b" s8 b4 o3 L' l' M: w                   ☆ 闭式箱的设计是以齿面损坏为基础的,而齿面的损坏与循环次数有关联,当循环次数非常少的时候,就谈不上损坏。(开式齿轮不必计算接触强度,直接计算弯曲就可以)0 Y' G) K3 D% G) [5 ?! ^9 B
                   ☆ 电机的选择是以力矩为基础的,力矩够了,就能转,烧不烧是以发热为依据的,而不是理论计算,
! {! t7 W, r: f) e, R, Z5 q5 r                   ☆ 我们的体系是在原苏联的体系上‘升一级,靠一级’过来的,而苏联的体系是在原德国与阿根廷的基础上演变过来的。而米、英是另外一个体系,是讲究人的设计基本功与设备的实际功效为基础的上面玩设计,7 `+ r) d# h# ?+ F. C/ K3 B
                   ☆ 米国怎么玩一个机械传动设计,因为基本功好,一切是从基础开始的,做一个传动链,把尺寸都摆出来,哪里是哪个设备,电机一小时启动多少次?运 转力矩是多大?这些都是精确数字,再电话给电机厂,要这么个电机,电机厂的数据是实验出来的,给你用,保证不烧,这样就比你蒙头选的要小几分之一。电机小 了,减速机也小了,而当运转次数少时候,按弯曲计算齿轮,齿轮箱也相应小了,当箱体强度不够的时候,只加强箱体,而齿轮箱整体小了,其传动系统就是比你小 不少,也一样用多年。鬼子有时的东西又做的比我们大而且结实,为什么,就是考虑极端工况,比如化工,比如石油,比如工程机械,而鬼子设计桥梁这些东西比我们结实几十倍。) |3 _1 r! \2 B; |0 c
                   ☆ 我们差在哪里了? 国人的教育一直比鬼子差,基本功也比鬼子差的多,对机械理解深度也比较浅,以前是因为闭关锁国没有办法,我许多前辈基础都非常好,但都是学的苏联的理论,这个没有办法了,而新一代主要是不念书,没有基础概念,/ M* f" J# [% G# Q
                   ☆ 现在的产品问题在哪里?  本该做的轻巧的东西,因为基础理论的薄弱,不会,而做的很笨重,而那些投机取巧的家伙,把山寨的东西做的很轻,但没有使用 价值,而本该做的非常结实的东西,比如破冰船,受设计水平与材料的限制,也不会做结实了,这样,我国的产品处于两头不靠的境地,
0 Y, g/ ?" x9 |: N- l5 Z6 T( X                   ☆ 怎么玩好了?不是看哪本手册的问题,是对于机械有深刻的理解,理解其实质东西,对设计,材料的实质非常了解,阿拉设计冷床,20年前出口的东西,可以做的 非常轻,也一样在东南亚用20年,而国内要求高产量、高节奏的大型东西也可以做的很结实,也用多年,实质,就是你懂了机械,懂了那个东西到底哪里弱?哪里 是要减轻重量的,哪里要加强,这些也基本是经验,手册是不会有的,
/ ]4 r/ V6 q6 d7 _% }7 \                   ☆ 你怎么玩好了?还是阿拉说的,基础,无论对什么,懂其基础,就全懂,阿拉发现,玩齿轮的,没有几个懂渐开线方程,阿拉特奇怪,( ]4 o+ l% H% _! P( f

' ]7 L$ `5 C, F" B9 n! P3 ~2.3 如何做齿轮或减速箱设计的?
8 ~( z8 u1 i; W0 I0 H                   ☆ 90年代之前,都是手工计算,计算机计算是近15年之内的事情了,不仅计算齿轮,还计算箱体,计算书写一大本,比如大型飞剪那个齿轮箱,齿轮箱计算有差不 多100页,那时米国公司也是手工计算,全套设计好了,给有限元室去分析,1 M/ ?/ i) |0 D
                   ☆ 计算机发展以后,有几年还不错,现在是有计算机对许多人也没有啥价值,因为如何输入数据,就是一个大问题,许多家伙的电脑里面各种软件是齐全的,但对齿轮箱设计也一样一无所知,不知道如何下手
" l( v3 Y5 v1 y; G0 s4 p8 ^7 b                   ☆ 手算熟练的,根本就不必你自己操作计算机,我现在计算大机架的危险点,计算齿轮箱的变形,许多都不自己实际操作了,因为已经先知道哪里危险了,人家计算的结果正确与否是可以准确判断的,而计算操作者是不懂的$ k0 m& y$ z1 @8 V: D. ]
          — 对与减速机,需要学会完全三维模拟,热变形计算分析,每个部位的变形量要能够计算出来,包括热状态 下的齿面啮合,热变形下啮合点的偏移,还要轴承压扁对于啮合的影响,所有这些,阿拉都可以计算出来,可以给大型的机构专门玩这个,并且说的明白。玩齿轮箱,一定要玩到最基础层面,否则,半吊子,什么都不是,既不能玩大的,也不能玩小的,因为不懂,' z9 e2 R/ O$ J% t1 t

* m6 H) E3 d# P5 _5 U/ E% d2.4 大齿轮流程:) l8 T$ T$ G5 j0 A& _8 o
          — 设计要求:一种大型的回转支撑的圈体,滚动滑道用于安转滚动体,齿圈用于驱动,这个东西,要自己选择钢坯,多镦多拔,冲孔,扩孔,制造环件毛坯,退火,上大型滚环机2 B  G8 D' C) ?8 ?7 u" F% M
          — 滚出符合要求的毛坯以后,初步热处理,没有这么大的炉子,还要自己砌筑炉子,加测量点,控制温度,基础热处理好了,就是加工,做内滑道,加工外齿,大齿圈你说用什么加工?许多家伙不懂这个,8 k7 {4 ]2 w4 m) `* l
          — 关于计算,因为这个东西总体循环次数少,计算两个东西,一个是强度,一个是早期疲劳,早期疲劳没问题,结构不会损坏,就可以了,不需要高次循环,因为整体寿命区间,总循环次数不多,
! Y( f4 i: D* y+ X$ p1 U          — 很大的这类东西,说不上有多高技术,就是环节控制完善,从钢坯开始,严格控制,流程熟悉,哪里都不忽视,比如齿圈部分,滑道部分的探伤,这些很重要,有人忽视这些,加工完了,发现缺陷,报废了。5 [5 ]6 L0 W/ r+ y, e# C
          — 热处理必须严格。材料成分,金相,探伤,热处理,一个都不能忽视,否则是找死。
, w) R4 J: G& ?# w1 i0 n3 b          — 国人特别爱忽视热处理,这是致命的事情,洋人对热处理非常严格,温度差一点都不运行,我就是坚持这些,一个是材料必须合格,严格热处理,严格探伤,准确计算使用寿命,有这些,谁都不是你对手,因为他们瞎凑合
* n1 R4 S7 ~$ ?# D5 H# E* L- w  ~          — Zerowing:& v; R: A+ [! F/ C# h7 d+ q
                   ☆ 从使用齿圈判断,有两种可能性,一种是直径过大,通过分体以方便加工。第二种就是材料不同,用这种办法降低生产成本。& n* G3 T% _. M. {, |' T6 R' @: A
                   ☆ 从外齿内滑道结构分析,这个齿圈应该是属于飞轮性质。/ d+ g- h  F* C1 W5 B  C% L
                   ☆ 确认基本信息。承载条件(扭矩、转速、是否存在冲击等)、配合齿类型及齿形参数、减速比、润滑条件。
5 P; [) z8 L2 }. g+ U                   ☆ 基本齿轮计算和变位计算(包括选材)$ c* }2 L0 ?* R! X" k+ F
                   ☆ 根据具体齿圈尺寸,计算在工作转速下的抗扭强度问题,确定内圈尺寸。
2 s  E  B6 J+ L+ n1 K' Y6 Z1 `* l                   ☆ 内滑道设计(这个真心没玩过,推推看)。根据承载计算平均接触力,根据平均接触力计算滚珠的挤压强度,选择适当的材料计算需求直径下限。根据转速和螺 旋传动规律,计算滑道螺距。螺旋方向应根据斜齿受力方向和转动方向确定,尽量减少滑道部分在轴向上的承载。根据螺距确认滚珠直径上限。确定需求硬度。设计 滑道供油回路。
5 w& u! t/ U2 B2 K+ `: d. ~                   ☆ 确定配合公差,计算静平衡、动平衡,通过配重,调节平衡。
! I0 H9 T! n1 }: u) l* u                   ☆ 寿命计算。寿命=设计循环/循环速度。这个跟轴承计算类似。( T1 U- [: y2 r. Z3 Q
                             □ 计算轮齿疲劳,确定轮齿寿命。3 e; U3 g' q' e
                             □ 计算滑道在存在滚珠滑动条件下的接触疲劳,确定滑道寿命。
; j: j: F( c: _                             □ 取二者小值,并适当降低大值,以期待同等寿命。
# a* K7 X% T! P3 u4 P" I' e* A/ z9 E  q0 J' c
三、设计细节:+ ~$ g" a: \1 `/ W. L1 u9 ?
3.1 齿根强度分析$ R8 z7 J0 N( y$ u) f
          — 花键与齿轮的这个问题都存在,母槽根部的倒圆角和端面连接的部分应力集中很高。齿轮可以通过强化齿根来解决,米国有设计是在齿轮根部作一个大的内角,切掉一些捏合,损失重合度来解决的,这个就是看你怎么取舍?计算寿命够了,基本没有问题,8 V5 \3 |& A' j+ y) i& h- [. K
          — 有些齿轮在加工的时候,不会把齿形做成标准的渐开线,而是经过计算,使得齿轮在啮合的过程中,齿形成为渐开线。
9 i# r$ o% _0 N          — 在齿轮装配的时候,会将中心距做的稍微小一点,让两个齿轮在运转初期,就将各自表面磨去一部分,然后再进入工况。1 [4 z4 s; P+ [8 A
          — 高速齿轮,高精度齿轮,都是经过‘齿形修正’的,而这些修正,有各自的目的,有些是为了提高承载力,有些是为了降低噪音,主要看干吗用?再针对其目的,进行修正,修正有一部分是理论计算,有一部分是经验系数2 R8 J3 J( d+ Q# R9 U

9 q! d% v* D) {+ n: G* }4 z3.2 齿面强度分析
# C+ _  M  i6 b" o          — 齿面超宽以后,对于箱体形位公差,轴承精度,齿轮自身精度都提出了更高的要求,假如精度不够的话,齿面的不均衡载荷就比较严重了,特别是某一侧的受力会变得非常恶劣,甚至破坏,而破坏是延展性的,这就是根本,
8 c" N1 G/ h+ w9 S9 d* K; v) o
; y- K( S& ~3 R9 s3.3 GE修形 - 微根切技术
) ]' j: o$ u" N- I9 f0 i          — What? 基本情况
+ R/ D  ?9 c% N                   ☆ GE 的齿轮系统,起码俺觉得是举世无双,把齿轮玩透了,所谓‘玩弄于股掌之间’,可以比西门子组织研制的齿轮寿命强几倍,无论是数学修正,还是材料运用,炉火纯青,普拉特也很类似,也很牛,彼此彼此吧," ?; W6 \+ ?" k4 k& z* O, ~
                   ☆ 玩各种齿轮,对GE佩服的不行,GE的某些齿轮连西门子都无法攻关,寿命有很大的差距,这就是所谓的底蕴,也正是因为有这些底蕴,它才存在了100年。Ge的齿轮系统非常难玩,是一套独立发展起来的设计与修正系统,要深刻理解,另外,其材料系统也不同,必须非常熟悉,有强人才能玩,但利润非常大,GE的齿轮系统,国内用,例如大,寿命可以到国内7-8倍,( I4 G6 ~5 k, j; m/ r: O
                   ☆ 大型矿车,行星轮系是浮动传动的,就是太阳轮是不定轴的,传动的时候,靠齿面自导卫,所谓的‘GE修正’,他不告诉你关键的修正数据,你拆开了仿制,寿命就几个小时,而他可以用三年,最终,你的命脉被捏住了,
& \, U; I9 W; A) Y5 N, I; Z                   ☆ GE设计齿轮,齿根部分,就是设计成‘微根切’,采用变位控制,就是怕磨齿面的时候把齿根给磨了
9 w& ~2 f, L# ~4 v          — Why? 设计目的* w8 w& f. I' a, [$ x5 T4 {- i
                   ☆ 齿轮磨削能降低表面粗糙度,对齿面的接触疲劳有好处。% g( d5 ?( t! c/ f( ^# }" z
                   ☆ 但由于齿轮根部受弯曲、剪切载荷,磨削可能成为表面裂纹来源,残余应力分布也不利于提高齿根寿命。
+ [0 _) b2 x& g                   ☆ 因此,采用了齿轮‘微根切’避免根部磨削。
5 z, `5 P+ g- f$ C2 `5 s( A7 ~          — How? 工艺手段+ P6 Q% m' l5 [" O+ n5 `
                   ☆ 重载荷,高循环次数,高寿命的齿轮,必须是合金钢材料,齿面硬化,6级并且磨齿,磨齿过程中,会形成‘台阶’,这个台阶对弯曲疲劳寿命影响非常大,GE公司设计齿面修型时,特意设计一个‘根切’是砂轮磨齿面无台阶。业内称‘GE修正’,所谓说微根切是一个简单说法,其保护微根切,跟切以后再修正齿底圆弧曲线,是综合考虑啮合线,寿命的一个妥协结果,2 r  g- A7 w! H! i& x6 ?( s. b) N
          — 如何学习?
9 T# [/ B( r: s. ]                   ☆ 齿形修正,要学习理论基础,靠摸索是不行的,建议你先学习齿轮的理论部分,学好了,就知道噪音产生在哪里了,再学修正,就有的放矢了,噪音很复杂,有齿坯带来的,有齿形问题,有轴承问题,这些都必须学习,0 Q4 S6 q  m- E" p2 [; M
                   ☆ 轮边减速机齿轮修正,没有书专门介绍,没见到过,轮边修正有好几种,GE与西门子的计算方式完全不同,材料也不同," B  E$ u# W2 b# Y" Z6 J" o
  T& ~& Z8 F+ H  @1 w' I
3.4 螺旋伞齿轮的设计:$ H( I/ t7 p+ l7 a$ N
          — 螺旋伞齿轮,支撑应该是靠齿轮方向是为滚柱轴承,内圈无挡边,外圈为卡簧定位,因为没有轴向力。而远齿轮端,也就是轴端,为八字对顶布置的圆锥辊子轴承,外圈定位为肩与压盖,这样才可以确保定位可靠。内圈为距离套与螺母,螺母还要加可靠的锁紧。压盖上有密封槽,应该是外硬内软的两个密封,( h) n% O+ S9 K$ H/ w
          — 为什么应该是这个样子?首先,螺伞传动精度比较高,定位距离必须非常准确,其次,还要考虑热涨,与联轴器的连接,假如你轴向窜动过大,会把液力耦合器的动轮打坏的,他这个结构是没法解决热涨的,冷机与热机本身的间隙就不同,没法处理,需要同时考虑受力和热涨。/ W( O1 q. K2 m5 B2 g- W+ Y( L
          — 象设计这个减速机,要考虑的问题非常多,有时有故障都不知道哪里的故障,我设计过高速的,大型的,实话说,玩减速机,阿拉都不敢说全懂,说拿来就会玩,都且捉摸呢,有时方案就搞好多天,一个大减速机,阿拉都是安排先做方案,再讨论,设计院都不可能玩的过阿拉," _7 u8 b, D$ L# K# K; F& A3 V8 Y
          — 螺旋伞齿轮,要非常准确控制径向啮合。布置问题是这样的,轴涨的同时,箱体也涨,综合考虑,首先要准确控制径向尺寸,而圆柱辊子轴承的这个性能好,布置在这里可以减小圆锥辊子轴承的载荷,提高轴系整体寿命,  a2 v  V# Q' r* R) M) }
          — 设计这个典型东西,应该是把齿轮先玩出来,头脑里有齿轮的,相当于摆在桌子上了,根据齿轮的受力来布置支撑,布置好了进行计算,这样就不会有问题,现在都是蒙着脑袋胡乱抄一个东西,自己都不理解为什么。
, j% |8 {4 p: g; U% D          — 轴承的布置有不同的类型,这个说法非常多,各公司有不同的依据,比如弗兰德与诺德可能不同,但都是可以说通的,现在有限元发达,可以做充分的模拟,一切都可以说明,3 ?# K: Y6 Y! G/ U$ Z; `  D
          — 先把计算与齿形修正部分玩一下吧,玩到可以设计5级螺伞,前途就大大的了。以前有正常齿轮基础,起码要玩一个月,才可以熟练,没有齿轮基础的,先学齿轮,上来就玩螺伞,玩不了,会死人的,哈哈3 H3 _  S1 q8 m: X
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发表于 2015-12-27 10:03:07 | 显示全部楼层
真的整理的很细啊!楼主努力几年必有所成!
发表于 2015-12-27 10:09:21 | 显示全部楼层
。。。。。。。。。。。。。。。。。做齿轮的路过
发表于 2015-12-27 10:37:15 | 显示全部楼层
第一篇 在哪里啊
发表于 2015-12-27 10:49:57 | 显示全部楼层
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
发表于 2015-12-27 10:50:57 | 显示全部楼层
学习
发表于 2015-12-27 11:07:18 | 显示全部楼层
干货!慎吃!
发表于 2015-12-27 11:18:51 | 显示全部楼层
昨天半夜就看一,太过瘾了,楼主做了一件大有功德的事情。我今年尽力找了8爷的帖子,感觉很开眼界,但是真想把8爷帖子都找出来。按大侠说法,8爷劝学10年,发了900万字,年均90万字,平均每天2500字,这个频率太值得尊敬了
发表于 2015-12-27 12:04:53 | 显示全部楼层
"计算模数,一定要有合理性,+ u- Y$ P3 j$ k( D8 B( @2 g. A' z4 R
□ 首先强度要够,但模数大了以后,重合度就下来了,寿命就不好了                        ! S  y# t8 U1 J8 _# Q
□ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。"
: o( |1 f2 P: Y! b一个实例供参考

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点评

可以不下载  发表于 2015-12-27 14:40
发表于 2015-12-27 12:06:49 | 显示全部楼层
好,收藏了
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