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齿轮的参数及使用条件
6 X# @1 v- s+ C" a! |4 j 齿轮的种类有很多,螺纹模上常用的就是直齿轮。齿轮使用前,需要先对齿轮有个清晰的了解。
* X8 i1 Y- i1 ~6 u/ ?- O, c6 [8 { (1)齿轮的基本信息 ^8 t6 c" ]9 N
众所周知,齿轮的齿形是由渐开线构成的,到底什么是渐开线呢?如图84(a)所示, 当直线在圆上滚动时,直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为基圆,直线 称为发生线。对于注塑模具行业来讲,知道这个理论知识即可,不用了解得太深,实际工 作中用得很少。
& e( D- D% k Y, p. K7 s) [ 在齿轮中,除了齿两侧的一段渐开线之外,其他线均是由规则曲线构成的。在了解了渐开线之后,接下来一起来了解一下构成齿轮的其他几个重要部位的名称, 如图8-4 (b)和(c)所示。# f& Z/ U' \4 _& m1 G: A3 K
齿顶圆:齿轮最大外形所构成的圆。
4 c- K" J1 U' m4 r2 V, v; g 齿根圆:齿底所构成的圆。4 H% z2 L/ h2 E4 {5 t8 {. a
分度圆:可以理解为理论上两齿轮的啮合点所构成的圆。
R3 Q; @7 r T1 j2 f4 g 节点:两齿轮理论上的啮合点。
# x& q7 z" t+ [+ ] o 压力角:通过节点与基圆相切的线段的两个端点,与基圆圆心所构成的两条法线组 成的角度。( B- d$ g) m, |% \
齿宽:齿宽也是齿轮的厚度。
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. N" H! D& q* H i; Q( z( y6 }6 | 模数:是一个抽象的概念,它主要决定齿的大小。
$ R) x3 A4 r3 |0 H0 s 传动比:两相互啮合的齿轮的转速比,模数相同时,传动比就是齿数比。为方便计 算,工作中传动比也可按分度圆之比来计算。0 z8 f" d$ G7 E) g9 w9 V# e
齿距:两齿之间分度圆弧长的值。
' J2 T- ]' L9 t7 |# v 齿高:单个齿的高度,即从齿顶圆到齿根圆的距离。
- K* [7 a- C$ ?4 v+ g9 m9 w) X(2) 齿轮各参数之间的关系表 齿轮各参数之间的关系和计算公式,参考表8-1。
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# p) L2 V: W# E(3) 齿轮模数的选择齿轮的模数越大,齿便越大,受力也越大。为了设计和加工的方便,模数的值己标 准化。国家标准08/11357—2008《渐开线圆柱齿轮模数》规定如下。: m$ `" C; `5 F7 x3 O5 g% E
① 模数的代号是讲,单位是1X101。
, n. M! x0 N8 Z7 \② 模数选取时,优先釆用第I系列。第 I 系列:1,1.25,1.5, 2, 2.5, 3, 4,5,6,8,10,12,16, 20, 25, 32, 40,50第 II 系列:1.125, 1.375, 1.75, 2.25, 2.75, 3.5, 4.5,5.5, (6.5),7, 9,11,14,18, 22, 28, 36, 45在模具中,用得较多的模数为1,1.5, 2, 2.5,3, 4。应避免釆用第II系列中的法向 模数6.5。3 Z' j% Q" T$ p, X
(4) 齿轮啮合要求及传动比( n5 p8 ?# Q4 K: [% a
齿轮啮合的基本要求,通俗一点可理解为:凡两齿轮的模数,压力角相等的情况下, 这两个齿轮均可以正确啮合。% P% J/ l9 b) Y4 H5 L
齿轮传动的基本要求,通俗一点讲,理论上模数和压力角相等的齿轮,分度圆相切 时即可正常传动。7 m1 ?$ M& v1 e' Y
实际工作中,由于加工精度和误差的存在,设计时若两齿轮分度圆刚好相切,在转 动时可能会非常紧,需要很大的力才能转动。这时,容易导致轮齿崩塌或卡死。* s5 T7 }; x4 P# u R: l1 O
因此,在实际工作中,应根据公司实际加工所能达到的精度,在两齿轮的分度圆之 间留出0.1〜0.20mm间隙。6 t' k7 l/ |& I* e( T3 J0 a
(5) 如何确定模数、齿数、传动比7 e4 b. _1 c" j! H8 E1 b
① 齿数的确定。当两齿轮的中心距一定时,齿数越多,传动越平稳。但齿数多,模 数就小,齿的厚度也小,强度降低。因此,在保证齿轮强度的前提下,应尽量选择较多的 齿数,且齿数尽量选择偶数。在工作中,最先确定的是螺纹芯子的直径,当直径确定后即 可选择适当的模数,确定螺纹芯子的齿轮大小。模数选择时,可根据相应模数调出对应的 齿轮,以判断其大小是否合适。
4 A' o4 K& T8 @2 f② 模数的确定。工业用齿轮模数一般取值m>=2。
6 h/ B: K$ R7 L. u0 j③ 传动比的确定。模具中使用的传动比限制较少,传动比的选择与驱动方式有很 大关系。比如,用齿条加齿轮或来福杆驱动的模具,由于传动受行程的限制,故应选 择大一点的传动比,一般传动比取值1<=i<=4,若产品较小可选择1<=i<=6;用马达或电机驱动时,因传动圈数无限制,为降低马达或电机的瞬间启动力,一般取值为 0.25<=i<=1。
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