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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 3 }! C1 T) q& G' a
( y- g  A0 y0 ?0 d
《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。。。
- F+ V: Z; C6 s* [$ I~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~7 E2 h/ h3 {" o% i$ o+ D

8 z* \- G1 O1 h* `7 g; t. O0 ?一、名词术语
+ R" X- a$ `8 b8 J' [1.1 模数
& }7 J+ ?, T3 o6 `/ B          — 对标准直齿轮来说,全齿高大约等于 2.25倍的模数。
" [0 }5 `) Z1 ~8 M9 T+ @: a2 q& `          — 变位量=变位系数×模数,
% n, t, `7 I% \# e  Z                   ☆ 模数大的,变位量相对大,因为可以取用的线区间相对大4 S' {; x* v/ [# \) l9 ~
                   ☆ 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,/ H4 z! B' I! D' b9 V
                             ※ 什么叫做线区间?
) v! `/ P9 o2 `8 p                   ☆ 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
& L! ~# V. U# i8 w4 X0 b7 E" F; G          — 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?
  l+ L) z# G  R) i                   ☆ 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。
: o- r3 `* [0 M6 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。- w6 l1 M& n. C( t
          — 齿轮模数是怎么计算出来的?
* G, P7 [) a; g: @' y                   ☆ 模数是按强度计算得到的,或者说取决于强度。
6 \; ^. B0 R/ H                   ☆ 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。
- I" C3 A1 u; i* ]: H! G  ^; ]. _                   ☆ 计算模数,一定要有合理性,
& K: S& v7 F9 F- i; u! Y! `                             □ 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* f- M8 J( `' f* Q
                             □ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。/ I+ W3 \+ f' z
                             □ 也可采用多点传动系统解决力矩问题。' L' j4 t$ L$ ]2 Z6 N2 X% Q
          — 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?
& m! o3 u! w* j: a- V3 U                   ☆ 对与齿轮模数,没有准确限制,尤其是不全齿轮或半齿轮。4 m1 u9 |! M. m: O* Z
                   ☆ 是否采用大模数齿轮,主要考虑有无必要性。
  U6 a, Z- @, o                             □ 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。9 `9 `3 ?' k' ]8 R
                             □ 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)。7 |! b: `( U% H( E# R
                                      ※ 什么是双向切向键?具体的结构形式是如何?) j) j' x7 A' a4 \+ n5 a
                             □ 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?, C8 L4 O. ^2 T- g7 j* t8 {7 R

% k/ y1 {$ v) f8 n: j1.2 变位系数: p; V$ t: q2 ~' S1 |/ B5 C
          — 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,9 Y5 G1 Y0 C  ~, X; c) a

/ u0 J, [6 Y' ^% R2 K  c1.3 渐开线齿廓8 D1 a7 T; O: S0 S5 O
          — 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。. R" i5 B/ @. d5 G) S
          — 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。
2 Q1 L7 F6 }& B* A9 s" E- }5 i          — 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:
( @7 k8 ]- P5 H+ X- r                   ☆ 纯数学力学的齿形设计
/ Z6 [" t8 I( B  T3 B0 w                   ☆ 工艺装备的设计(刀具和机床或者模具)。
$ X. x! U  G5 P; d7 x3 N5 y* @           ※ 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," Y0 j4 ^+ D$ }# L: |( A
' J: Z5 H1 d7 i2 P% f9 @
1.4 传动比
+ H* I4 r. [- B, P5 Q8 e6 k& U          — 为什么设计手册上讲齿轮传动比要小于6-8?
  M; p3 i$ X1 }                   ☆ 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% O' Q/ d* `: C3 K0 j) ^$ R8 }
                   ☆ 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,
/ E3 H) U, ]5 R$ i! ^% i4 S                   ☆ 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。- r/ K  }+ I* Y1 {
          — 大传动比下采用蜗轮蜗杆传动和齿轮传动的比较:* b% v7 ?! X  m, K. j
                   ☆ 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。% {5 ^; }+ a5 s( ]" M9 Y
                   ☆ 效率:齿轮比蜗轮蜗杆高。
# u" J1 }; j5 p/ E$ ]                   ☆ 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。
( E1 Y5 K& }" @. @: q+ n9 s5 T# \0 ]4 N
二、齿轮设计流程
- j+ V6 T* a/ a* q2 D4 T2.1 设计齿轮的流程9 A9 v8 h* {8 v7 R5 R# T$ P# k
          — 确定啮合曲线(手工画图):, U% B5 n; P9 Y) h) F: b
                   ☆ 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,7 K) O; [" I5 T; d
                   ☆ 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。
3 |) X/ y) Q! m; P                   ☆ 需要很扎实的基础知识。/ x% F& w+ s, Z" J* w- ?
                   ☆ 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?
, Y9 ~- _; y. Z+ f3 H! J# h          — 建立啮合模型4 Q$ x# }+ K# f8 Y* b& u* Y- i
                   ☆ 有了三维图后建立齿轮啮合模型
. S$ Q( v- N' W                   ☆ 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 m' u8 w6 ?8 q  B% R9 m  g8 Y2 d                   ☆ 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9 C% J( v) A# b5 t+ _' ]4 |
                   ☆ 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,9 E- y. l5 C3 P& x$ E
                   ☆ 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,
7 Y! W; L' V- ?7 |3 J* F          — 齿轮轴设计
7 A$ d0 P$ }7 F6 O- `/ j9 ~! ^                   ☆ 齿轮轴受力时产生挠度' u+ _$ |. |  H9 D9 _
                   ☆ 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。
. I& l4 n; D) Z; y4 p4 z. q                   ☆ 解决措施:8 {$ L, N% ~; A0 K5 d0 P/ q
                             □ 考虑齿轮轴的设计
; O' E* K% H! U4 Y1 r                             □ 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。/ R' L  O# F* F& W' @% }
          — 热变形计算
0 [; p6 H0 @3 c- s- J+ B                   ☆ 多大的负荷,温度可以升高到多少度?( [3 H* c6 h# N  ~" c+ w' D/ V
                   ☆ 温度会稳定在多少度,这个轴会热涨多少?
) j+ E  G" ]5 O# |/ t! o% B) q4 Z                   ☆ 热涨对啮合有什么影响?1 q% \* K% h: m
          — 箱体计算
( u; C1 [! _. @' x, Y3 a4 B+ x2 l                   ☆ 画箱体,对角扭转就大概知道箱子的厚度。
! r  `& {& b" I& ^$ t) \0 ]/ {+ 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! T2 n- H3 A! S6 Q' s0 S
                   ☆ 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,( s) _/ B* I6 H
          — 总结:9 C0 ]( y# f8 O! S) v
                   ☆ 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。1 T  q7 g9 R2 y. e/ @8 p0 u
                   ☆ 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,
! |' [& F6 z3 R2 I3 S: c. z                   ☆ 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4 M& m- E6 K" I! \& [
          — 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,
& N; F: Q4 S& \2 A: Q. p( S- p- ~* y
2.2 传动系统设计流程:( Y# F! C3 p% J/ `* b, X7 D0 f
                   ☆ 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)
/ N$ F8 P  o2 J9 ]& v. @5 S! a                   ☆ 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,* s" M4 `0 i5 `  L# e6 O2 [
                   ☆ 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,
1 b! ?* F) b9 q. r7 l0 V                   ☆ 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。
5 I( O& i, V, H/ D0 {* @/ 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,
9 f& n' U. 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,
! N  b7 e" s9 A. |2 {, n0 n                   ☆ 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, 3 _5 t9 B  W- K& k* i8 z& r' h
                   ☆ 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,
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% |% x3 N1 m( G2 Z6 Y2.3 如何做齿轮或减速箱设计的?% g  a7 w* R0 g# l1 {, p
                   ☆ 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,
, I" H9 g3 X; ]+ X' I8 d$ |" A5 T                   ☆ 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: a9 B, b2 a, Z* ^8 ~1 D! a
                   ☆ 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" Z% z; ]+ z6 U$ h: d$ J; ?4 k% c
          — 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,
; K- i8 r+ U# G. {7 C
# k* |( N  k9 t$ _1 G  T2.4 大齿轮流程:2 u, M1 F1 S3 t3 L- f( J
          — 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# n7 R: p8 p  t8 q# h
          — 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,
  q3 B$ f2 |9 t- p/ x/ q) w          — 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,
8 q( `7 T: W. t) n/ \          — 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。
( q( V$ p" H4 Z4 c6 U          — 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。1 A$ h' b8 K# A* T
          — 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
6 l; `4 I: b. }  f- c, i          — Zerowing:1 M8 M! F7 G0 V- B1 g. n3 K
                   ☆ 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。
+ O$ c8 Q; z- S# ~, u' N7 F                   ☆ 从外齿内滑道结构分析,这个齿圈应该是属于飞轮性质。
) [+ \, u8 G' o) t                   ☆ 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。
7 a0 \: d7 k* q. M1 i                   ☆ 基本齿轮计算和变位计算(包括选材)
0 `1 O3 x! N( L( @                   ☆ 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。
6 |: p. K0 c1 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。
. @* w* w) N1 w& @                   ☆ 确定配合公差,计算静平衡、动平衡,通过配重,调节平衡。* O! Y9 G8 l; u' l
                   ☆ 寿命计算。寿命=设计循环/循环速度。这个跟轴承计算类似。
3 y7 C* {4 Z! P, ?                             □ 计算轮齿疲劳,确定轮齿寿命。
3 l) e* j: Z% I- l% ?                             □ 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。
/ Y7 A8 B0 {: J" o3 \% h6 P* c                             □ 取二者小值,并适当降低大值,以期待同等寿命。5 b. O" c) ^2 o) l' N+ Q

) r0 b# v. r2 s2 @. b9 i; u+ f三、设计细节:" \+ z, }  a1 @. j7 G& @3 E
3.1 齿根强度分析# O& F& X) e0 l% m2 L1 ^8 p
          — 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,9 x. Y% X$ q6 B
          — 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。2 C$ o7 B& X: p3 q, @3 ~
          — 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。
5 @+ B4 m& D0 R) O          — 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
7 C: F5 u. r# E, Y, o! d
8 d- b) K9 m0 y! v3.2 齿面强度分析
  k: a8 R6 {8 S, h/ t: N* j( M          — 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,& |7 Y  d- A7 v1 u; U
* |9 |+ N8 C6 T6 c' m
3.3 GE修形 - 微根切技术
' X' p% D: k8 s# \          — What? 基本情况3 q1 @; r. c# Z
                   ☆ 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,
5 u& p; }7 V/ [! ]* t+ E. `                   ☆ 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,
7 W  I; {# I9 T  o) {( W                   ☆ 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,
8 ~# n) d: k* b3 u: S( p2 i                   ☆ 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
* d, N8 ?. @/ c; X% g          — Why? 设计目的9 j6 f2 A1 F& ~# N: J! V
                   ☆ 齿轮磨削能降低表面粗糙度,对齿面的接触疲劳有好处。
7 {) D2 C. A* A- `+ S6 n                   ☆ 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。
5 P+ z/ a/ F+ C. Z' M+ M                   ☆ 因此,采用了齿轮‘微根切’避免根部磨削。
8 p* o6 d: _3 p3 e! z) O0 z* {          — How? 工艺手段
1 q5 A* c8 B3 X9 n' S. c9 l                   ☆ 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,# y9 q( p" w$ j; U
          — 如何学习?
5 L# t$ `* \% h0 j1 ]- ^9 o* y* T                   ☆ 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,  Q8 F+ {5 C9 q. n
                   ☆ 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,: S! Y- }0 L* l* X7 b

) ]6 U& i/ @  A' s0 I8 w3.4 螺旋伞齿轮的设计:' v/ d/ c( S+ @! T% a$ L
          — 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,1 z; ~/ C$ F6 M6 n3 _! Z
          — 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。- M: \& f3 \0 s! ]" @
          — 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,
5 V3 W4 p% n& }( ]+ A+ y6 X4 A          — 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,! q$ v9 {# e# y, W. q7 j  G
          — 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。
- U3 T, t# S3 N1 q$ D: e          — 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,
/ L, \9 P% {4 d) u3 ]          — 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/ {' [9 Z, {! {: b
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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!
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发表于 2015-12-27 10:09:21 | 显示全部楼层
。。。。。。。。。。。。。。。。。做齿轮的路过
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发表于 2015-12-27 10:37:15 | 显示全部楼层
第一篇 在哪里啊
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发表于 2015-12-27 10:49:57 | 显示全部楼层
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发表于 2015-12-27 10:50:57 | 显示全部楼层
学习
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发表于 2015-12-27 11:07:18 | 显示全部楼层
干货!慎吃!
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匿名  发表于 1970-1-1 08:00:00
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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
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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,. {* X: M9 `. d1 w, p1 [
□ 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                          W; q. u7 J' v; d' {, @
□ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。"/ l" g- C2 e+ n. z4 `3 B( c
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可以不下载  发表于 2015-12-27 14:40
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