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齿轮的参数及使用条件0 V1 M/ {) c9 ]+ e% v9 ]0 p7 a6 x* I
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。
7 u1 U* B; Q9 O( q3 f (1)齿轮的基本信息2 G) `7 o3 R# ?
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。
" M/ Y1 x4 J; `9 ]# c$ I 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 d) ?4 V, v1 ]3 Y- I# a" B1 d" X
齿顶圆:齿轮最大外形所构成的圆。. R" z, }* g/ f3 k* e2 u
齿根圆:齿底所构成的圆。: D, t2 c9 y; l2 A! H4 m
分度圆:可以理解为理论上两齿轮的啮合点所构成的圆。
* c" [+ M% u& n! } 节点:两齿轮理论上的啮合点。! E/ G1 ^: o d" N, |
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。
7 g# [# c+ `8 S3 L 齿宽:齿宽也是齿轮的厚度。 3 {3 j: M1 i3 Z
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模数:是一个抽象的概念,它主要决定齿的大小。1 t5 A/ I6 S! l
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。
; D9 h- B9 J" c( \- g% t 齿距:两齿之间分度圆弧长的值。6 ]4 E4 o' D. ]; z2 A# r
齿高:单个齿的高度,即从齿顶圆到齿根圆的距离。
- D4 \5 b! r+ V3 Z$ l6 S" H( G(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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(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。0 s: j% d; D! s9 L. y& L
① 模数的代号是讲,单位是1X101。# U# K9 ^/ n6 ]! D5 ~' i
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。
# \7 i( G' K* ~+ Z0 `* U. X(4) 齿轮啮合要求及传动比
- l( K, m+ F8 c+ W 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。
% w' t( i$ z3 w# x 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。$ O0 H& Y" a6 u6 C
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。2 u. v2 J7 V3 V3 X& Y& `
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。; |7 n% {) b: R, O
(5) 如何确定模数、齿数、传动比
G& I0 e/ q- R# {/ s. I1 B① 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。
3 Q4 t" F. }& c% R' U+ |; N② 模数的确定。工业用齿轮模数一般取值m>=2。$ u0 H% V4 k! r6 {8 u( V
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。 9 ~" Z% n$ `" t; l! n0 ]9 I# J4 Y
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