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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 * i$ p1 l2 _8 p) \3 r/ R1 Y3 ?2 E

  q3 _: p5 T3 B& Y& A. y+ ?《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。。。( [9 ]  a* |" K3 A" m+ C
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~# h  C. O" o( S1 W- Y# b

* k8 x9 D6 \6 F4 I  Z1 z" }) o一、名词术语" r; m1 q5 H& q9 a: j6 W( a
1.1 模数
1 ]( x9 H) b$ v, [2 s          — 对标准直齿轮来说,全齿高大约等于 2.25倍的模数。
  H* w) n' G! a; A          — 变位量=变位系数×模数,2 j) }  V  }; |8 W: c; P' _
                   ☆ 模数大的,变位量相对大,因为可以取用的线区间相对大; o# }0 j8 V+ B8 r
                   ☆ 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,- P+ X) V0 Z8 W  D, B) Q
                             ※ 什么叫做线区间?8 h( @: M% H6 r9 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" I$ d) Y, D8 D: r; `7 x. Z/ H
          — 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?: g( d7 i% W2 U: b3 R# U3 s
                   ☆ 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。
% ]% v# ^- B- I0 ^3 q# T7 n                   ☆ 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。
  @* v$ A, t4 {" g: }+ b          — 齿轮模数是怎么计算出来的?
2 h# s' x# a7 B  M                   ☆ 模数是按强度计算得到的,或者说取决于强度。6 v( |, k2 O. G
                   ☆ 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。
, ^6 _6 J0 J, a5 E                   ☆ 计算模数,一定要有合理性,
8 k  S7 ]& o+ b                             □ 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+ Q/ T- @9 D6 b& X9 o% ^6 M9 M
                             □ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。; |) v5 ^/ H( J- G$ c2 I  V
                             □ 也可采用多点传动系统解决力矩问题。9 L6 f# m  T3 R
          — 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?6 e) {" ^/ d5 x8 T4 I" f* j
                   ☆ 对与齿轮模数,没有准确限制,尤其是不全齿轮或半齿轮。
6 E3 v5 [% c7 O' q2 ^, d                   ☆ 是否采用大模数齿轮,主要考虑有无必要性。
) V1 w. S$ l8 y# p5 E                             □ 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。- P9 Z; L  a6 W
                             □ 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)。9 n$ r9 z4 l1 m- E* F0 Q
                                      ※ 什么是双向切向键?具体的结构形式是如何?
2 V# r3 j8 A$ K8 Q                             □ 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?
2 ?" j% d( D# u. }2 }  N
8 U% X9 R, [9 I% W8 j( B  g1.2 变位系数
4 Y$ l7 P% s+ s) f7 v9 \" K          — 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,
  n# p% w2 V. p5 M. {9 W2 K/ {# t; T, d' [. A9 y( V- l
1.3 渐开线齿廓) K& m9 |4 ^0 l2 k* U7 m& z. S; c
          — 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。0 [6 r, k2 u3 H* P$ ^
          — 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。
. z$ \/ w1 w$ O& q5 E9 H  Y          — 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 U! p, Q( d7 P8 f1 v9 s' H: C
                   ☆ 纯数学力学的齿形设计
" D% \$ ~% w4 `& _" t& y' L                   ☆ 工艺装备的设计(刀具和机床或者模具)。( c0 |3 ^4 f! S- o, k2 D
           ※ 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,
8 S" N+ Z; [) {) @- L- @, [4 v, ^" _) q/ Z. v
1.4 传动比# z; R' K- l1 A  _" @- ^
          — 为什么设计手册上讲齿轮传动比要小于6-8?  [' P) g* g5 P" A0 Y' m
                   ☆ 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
5 b# j& h1 x/ X$ y# E                   ☆ 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,
1 ]% u# ^0 K1 Y5 c                   ☆ 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。
. @* D7 F, {& u6 P          — 大传动比下采用蜗轮蜗杆传动和齿轮传动的比较:* r$ p: R5 i" k* M% I
                   ☆ 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。* h- g: R$ F$ L! j8 U
                   ☆ 效率:齿轮比蜗轮蜗杆高。
/ I' M, U! V6 z7 U* E  O6 z                   ☆ 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。% p' t& Y8 M  n  v; X4 q

$ Q* j6 s: a8 h0 c# g二、齿轮设计流程
/ p. U3 W* v+ {  M2.1 设计齿轮的流程) S7 R" K7 g. @7 A
          — 确定啮合曲线(手工画图):
' L& `% W6 w: }  Q                   ☆ 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,, c- q( y$ W, r& H" C
                   ☆ 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。
. W- ^6 p! Z( ^) ^3 I5 A                   ☆ 需要很扎实的基础知识。
$ E) H$ |6 J! w/ q                   ☆ 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?
3 u8 m( i$ P& W          — 建立啮合模型, B$ g5 ?" q" |7 ]
                   ☆ 有了三维图后建立齿轮啮合模型
7 y6 ]$ g; }$ K: A                   ☆ 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。
4 @) Q* n/ C5 g9 \3 ]/ S* W                   ☆ 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: o' l8 \6 i; h: h3 C
                   ☆ 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,+ l% _3 U7 m$ S  k5 c
                   ☆ 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,
. D8 A1 F7 E2 M8 k0 K4 a( o2 z          — 齿轮轴设计
+ ^2 U; k/ n+ P  }. K' G! S& ?                   ☆ 齿轮轴受力时产生挠度9 e4 X$ m7 e0 o! P
                   ☆ 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。; o* g" b- u* e( n5 R  k0 v: [
                   ☆ 解决措施:
2 D( _" |1 I+ ^" F/ a                             □ 考虑齿轮轴的设计
( u& L0 A' O1 Z( `: Y# 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。
& n: [  `1 n" |: L6 I4 W          — 热变形计算
& T5 @  |/ `1 B" ^" o  E                   ☆ 多大的负荷,温度可以升高到多少度?8 S0 q# Q  S. N+ k6 J0 _4 D
                   ☆ 温度会稳定在多少度,这个轴会热涨多少?# P, Q. ^, J6 `5 A+ v. U
                   ☆ 热涨对啮合有什么影响?" g2 [5 [' c2 e( W3 k2 f7 u
          — 箱体计算
5 y0 I) _3 k  Y                   ☆ 画箱体,对角扭转就大概知道箱子的厚度。
7 N3 H- \5 \5 _% C                   ☆ 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" _* V4 j) f9 h6 G% l
                   ☆ 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 z2 D/ D; a) o( U. w
          — 总结:
- s- ?9 }3 t( T: T, H( v9 o0 i                   ☆ 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。& w6 U) P4 W8 A/ ^$ }
                   ☆ 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,4 t& Z2 T; y2 Q: j
                   ☆ 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' {9 g3 l; D* g
          — 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,- @8 T7 P4 N- F9 _' x$ |4 w
7 P& K$ s, _; i' c6 t* P
2.2 传动系统设计流程:
# l- V- O" ~/ ]9 s5 D3 \0 O' T5 t                   ☆ 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); E! V2 E! Y2 r' y
                   ☆ 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,
$ ]$ @5 q! A7 z1 @. t3 d6 I$ Z                   ☆ 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,
2 u8 h: U6 x2 s' J, W4 K                   ☆ 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。
) g/ P- }  \, s                   ☆ 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,
/ [4 E2 L) ^% h+ {: j% F9 J                   ☆ 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,
9 Q7 M. L! S( F, n" M4 T9 j                   ☆ 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,
1 }- D8 Q) @5 k( a  L: z                   ☆ 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,& X2 d- F' L+ ?- H6 K+ z- o8 w

- V$ A3 Q0 F$ L  W+ @. c# l9 }2.3 如何做齿轮或减速箱设计的?: c2 ^! o7 k2 i2 m2 ]4 ]
                   ☆ 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,; I5 V. _/ s: w3 j5 g$ r, C
                   ☆ 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1 Q- D1 z7 }4 E/ C. C+ d
                   ☆ 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5 c1 I! E6 M8 _/ L) L3 }. q9 n5 B
          — 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,
4 S" U8 U! [; M$ M3 K1 o& {8 q: A0 a4 Y
2.4 大齿轮流程:# x; v' H( O8 p# a  R& x+ X2 L" v
          — 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% x" S9 i" W3 _8 }$ D/ D
          — 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,( |2 p( C7 j1 G! Y
          — 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,
4 v6 _: Z8 [& A* u1 \1 O: C3 C( o          — 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。' y( R( V  ^2 V
          — 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。
# G( Z3 S  l8 r          — 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
: A) }5 p  e' J2 P          — Zerowing:
7 X3 k/ B& N) [% w9 s                   ☆ 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。+ }; [8 G, k, b$ ]+ C
                   ☆ 从外齿内滑道结构分析,这个齿圈应该是属于飞轮性质。
3 H& }3 e4 _/ z1 r3 w                   ☆ 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。6 y1 C& y; p- _) \7 K) H
                   ☆ 基本齿轮计算和变位计算(包括选材)) U$ O% j5 L; a3 e  G
                   ☆ 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。, k1 X9 `/ j0 W  z" R0 g
                   ☆ 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。
" a' n+ e, d- V4 H1 N( b2 B8 N                   ☆ 确定配合公差,计算静平衡、动平衡,通过配重,调节平衡。
' c- {- ^) z; |5 c, d  j                   ☆ 寿命计算。寿命=设计循环/循环速度。这个跟轴承计算类似。# I- P9 p1 v! k' [9 ?7 f1 C# |$ w1 x4 ]# {
                             □ 计算轮齿疲劳,确定轮齿寿命。
% S& e2 A# m8 x+ z, z$ ~7 I7 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。* L  [. @1 C3 N5 N
                             □ 取二者小值,并适当降低大值,以期待同等寿命。
' Y7 [+ n3 ]# e+ d3 l. Q
9 B* l: U# d" w- G! a三、设计细节:
/ e3 e7 j6 B( u7 m5 {* I, K7 _$ h. U3.1 齿根强度分析& j3 q  v% l1 |  l
          — 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,
$ P7 _+ z% v* X1 W  F+ Z! P" x          — 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。# q3 _: n! @1 n4 L
          — 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。" }7 F& p6 z  @6 S- \" G
          — 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
1 N) g  S; a, I$ J0 ~* R
  G) A; C" Z5 T- V8 f6 G. k3.2 齿面强度分析
1 l9 Z# V6 V+ `% D; z          — 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,& P* g* Y5 v9 T+ ]
% R1 ~. T% E: j6 V9 y$ q* W; M0 @
3.3 GE修形 - 微根切技术" ]2 x7 e% I3 ]9 o+ ?
          — What? 基本情况
. K$ u3 d$ M! ]" `                   ☆ 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,
1 F+ _. G! P( p( I' b# |                   ☆ 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,
& \1 R5 _6 {. D                   ☆ 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,# g8 H0 j! p& N
                   ☆ 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 S' @6 l# U" g& C7 }, ^! T          — Why? 设计目的% T, z* B3 ]6 v, f1 L
                   ☆ 齿轮磨削能降低表面粗糙度,对齿面的接触疲劳有好处。
! k! i# f) E! T, G- Y" Z. T! k4 D$ V                   ☆ 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。
, V; E  I- _+ N" ?                   ☆ 因此,采用了齿轮‘微根切’避免根部磨削。1 v5 Q1 _# N0 o6 Z$ G
          — How? 工艺手段. N2 B3 _" {  i) t; w: a) H
                   ☆ 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,) _- o# D: D. L: k+ O! U4 N
          — 如何学习?
9 D: c4 E- `* s, m. d                   ☆ 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,
6 N# B4 B1 g/ F5 @! a/ W" t                   ☆ 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,
" d- R1 ?0 S3 w; W( F$ \# g, p+ P8 ^7 R5 i/ I/ X; _2 J8 v5 J
3.4 螺旋伞齿轮的设计:
: f1 T2 G5 e8 i  Z          — 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,
( M/ _  `. ?7 F- C( |- t+ z8 M6 Q; S          — 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。- l4 m3 {2 W+ s% `8 ^& ~4 s# c! }
          — 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,
1 d& w3 ]  \' k1 K          — 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- I7 N5 K+ s. U3 D$ @
          — 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。6 k0 Z- f# s2 b! C  f
          — 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,
' [! Y9 ]1 m: N% r8 s" K4 [          — 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
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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
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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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
post_deleted
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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,3 Q8 g' T# e% A7 `) 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                        # Y. @. i, I# o3 r0 x6 Q* o) V
□ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。"
, Q& ^* S4 @* L& o一个实例供参考

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