|
齿轮的参数及使用条件
+ ~! q9 j1 `0 c* b 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。: P# {8 r7 U. E7 F
(1)齿轮的基本信息* o y9 N3 `: o8 V: d
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。
4 n- Z4 U/ Z' ?& r- `- @ 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。
5 ~! k$ T* Q9 L! L/ B: E# Q4 } 齿顶圆:齿轮最大外形所构成的圆。
9 f+ a0 v( f! ]6 {9 u" h7 j 齿根圆:齿底所构成的圆。8 p6 L4 F9 U2 \; q) s- H3 J
分度圆:可以理解为理论上两齿轮的啮合点所构成的圆。 5 n+ {3 S3 K2 y5 |" D3 e
节点:两齿轮理论上的啮合点。
3 `& `3 }" r- b7 \! G 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。5 L9 ?4 B1 s6 a- h7 @ O" r/ J% M
齿宽:齿宽也是齿轮的厚度。
( A& k6 u- O* `4 v c
8 y! y( m H$ C5 @9 v+ g( L. z
模数:是一个抽象的概念,它主要决定齿的大小。
2 s; s) I6 S X* r/ ]* m9 } 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。
5 s8 H% U8 g7 E/ Q! R0 |* P$ P 齿距:两齿之间分度圆弧长的值。
) u* }9 L4 B, I- R8 y) U; t 齿高:单个齿的高度,即从齿顶圆到齿根圆的距离。
+ T: ], Y! }* g1 G. ?; e& Z(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。
0 O( \* |* T/ ^5 j
7 U" x* r/ n2 n4 b
(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。
& I6 l2 O" I$ z3 V6 C+ B① 模数的代号是讲,单位是1X101。; ?1 H2 q) c; u6 C; l
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。8 {+ v! G2 S4 H/ |9 M: I, M
(4) 齿轮啮合要求及传动比
5 P* ~& W( t* R9 Q3 s3 M8 d: j 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。
" m" I$ T: A( X! k% S: ~ 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。- l N* a2 j0 \7 x2 T
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。
. D6 v+ x5 m8 x; E+ ~ 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。
: k% m$ b6 ?5 T1 `+ s2 ](5) 如何确定模数、齿数、传动比
4 {/ S( S0 C6 J& E( i① 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。% g( n9 W6 d2 b0 b. b& |' w
② 模数的确定。工业用齿轮模数一般取值m>=2。 ~: y8 @' e0 G- _& U) F4 c% O; z8 q
③ 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。 + j: M( M/ { n1 Z3 @. T0 }
$ e& }5 h4 u$ {" z9 c' B( J( X, `- I
. P5 Y3 |: s9 {3 v5 M2 J4 L2 F9 A! q# O$ s/ c/ n1 a+ u" L
# ]& ]( {' Z: N& F5 p* p8 ~1 q+ k4 O0 B
|
|