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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 & ?$ t9 H$ x' e

: p5 [+ c: S$ D3 m4 E7 J《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。。。1 r' |4 o6 y; d/ t) f
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割线~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~* r1 m9 r( Z3 q% p( `' t- }

3 f, k9 p, W2 S5 U: l3 n一、名词术语
" w7 _8 h- e( }& h9 Q3 I( ]9 M1.1 模数' F. P5 W3 Q6 v" Y+ L) x# ]8 d2 P
          — 对标准直齿轮来说,全齿高大约等于 2.25倍的模数。& |" l; p& Z! _' ?: |7 u/ @
          — 变位量=变位系数×模数,
9 I2 {2 g' g, j& f( L% P+ I                   ☆ 模数大的,变位量相对大,因为可以取用的线区间相对大
+ I/ t2 K! g$ M  E. N- S7 u                   ☆ 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,
, k' M% Z3 `) E6 L5 N+ V                             ※ 什么叫做线区间?
0 b. J; h8 S) x; D; S                   ☆ 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
) ^9 @0 m; [# G, S( P' ~          — 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?
) `& e* v- w7 u9 D' {6 O, `- l. \                   ☆ 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。6 x* q8 b# E2 K3 [
                   ☆ 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。2 O' x: l0 L1 S! q- ?
          — 齿轮模数是怎么计算出来的?
3 }: t$ i0 C$ U- {  ]                   ☆ 模数是按强度计算得到的,或者说取决于强度。4 `9 P9 }4 z% K  X
                   ☆ 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。: @9 ]) `' L4 Y% f" z' X
                   ☆ 计算模数,一定要有合理性,
  c6 c: w+ m7 ?* a" ?& R1 e                             □ 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
: m$ I. v% _+ D$ i# w                             □ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。
. e1 F" O  Q) [                             □ 也可采用多点传动系统解决力矩问题。- F; O! C: G; ^& `, F  K4 C
          — 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?$ E4 C7 E, V# O# f* b# b6 q* v- S4 d
                   ☆ 对与齿轮模数,没有准确限制,尤其是不全齿轮或半齿轮。  q" f: l6 G/ y& m! l& ^8 [( e
                   ☆ 是否采用大模数齿轮,主要考虑有无必要性。0 e; i* l4 X7 z  U0 v
                             □ 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。# j& x& K& \6 T! p) V
                             □ 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)。8 G- R; a& Y/ Y/ P* t7 v. i
                                      ※ 什么是双向切向键?具体的结构形式是如何?. ?; X6 T# |; I, Y, m' ~
                             □ 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?
; h& `) J3 d; |/ y0 u- v3 y* Q" b0 r  u7 f: T) u# ~' w: p
1.2 变位系数! k& j1 i2 v0 N& \+ z# [7 l$ d4 g4 x
          — 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 |& U0 M0 Y2 g2 y
+ r: @9 }$ E2 Z/ v
1.3 渐开线齿廓
5 O, n  H% R2 l4 N          — 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。
* B5 T% X3 l3 {0 o4 o  `# [9 r* x          — 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。
" @: N! K. A2 g- r; c, v. b          — 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:
  F7 W* Z, E" ^3 O" I                   ☆ 纯数学力学的齿形设计2 |# ?: `  `: H( \6 }
                   ☆ 工艺装备的设计(刀具和机床或者模具)。
! l$ ?/ C7 ^9 K" P1 U9 _6 h/ g           ※ 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," ^/ f: p" }) R: z

: m0 a) B0 h  ]* x2 Z1.4 传动比$ M( @) u0 ~0 \. ?
          — 为什么设计手册上讲齿轮传动比要小于6-8?  ^! q6 C$ [( t" ~% v. G7 m* r
                   ☆ 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  U+ I/ k! {& v. A3 E6 u, ^4 p5 Y
                   ☆ 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,( b' h! t1 w( o8 l
                   ☆ 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。3 g2 i1 M' s; ]5 E  ]" ~
          — 大传动比下采用蜗轮蜗杆传动和齿轮传动的比较:9 R7 V; n  ^4 A; J3 g% }6 r# 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。& @# N, e; b0 S5 {! ?& j' P# J1 K1 ?, Z* |
                   ☆ 效率:齿轮比蜗轮蜗杆高。1 K# p3 [0 y8 s* N& \
                   ☆ 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。1 b1 H6 P+ @  q9 K, U) Y' n3 D. b/ w

! l7 T% [: z" X6 D0 Y) r  h二、齿轮设计流程2 p  k$ f: J% H
2.1 设计齿轮的流程. }: o( a" M& Y  i
          — 确定啮合曲线(手工画图):
. i/ R. m5 c1 T, y- i4 I                   ☆ 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,
+ h" v% ?+ n1 Y; g; B( Y                   ☆ 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。
  ^; B6 n1 Z: q                   ☆ 需要很扎实的基础知识。
. S  _7 D6 v, \# L                   ☆ 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?* s3 n- b9 |2 J6 O
          — 建立啮合模型
" H. ~% B: Z) Q8 p7 {  ^                   ☆ 有了三维图后建立齿轮啮合模型  S5 y$ K1 w3 U( k
                   ☆ 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。" h/ k; \8 c0 `, h4 C8 R+ U
                   ☆ 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
( W' }: B; i. J                   ☆ 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,0 q) S# h: z: P5 \5 {+ W
                   ☆ 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," G* @% J0 H) C. N7 m, p
          — 齿轮轴设计
0 j0 [; ~/ P# q3 x/ U3 v9 Y# m                   ☆ 齿轮轴受力时产生挠度
9 \# I! x+ ~. S! f+ r4 m                   ☆ 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。6 d% A& \3 g9 I% ^6 d: `
                   ☆ 解决措施:7 W* W  W: p( S
                             □ 考虑齿轮轴的设计
4 H! ?) N8 ?8 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。: N3 \9 `# B8 l9 A
          — 热变形计算
* _9 |! i, S* w# b/ U                   ☆ 多大的负荷,温度可以升高到多少度?: o& x& U; H' M0 [- X5 p8 R2 O
                   ☆ 温度会稳定在多少度,这个轴会热涨多少?
$ B: ?. P$ v" k& n5 _                   ☆ 热涨对啮合有什么影响?# Z! w- R( L% a0 |' @5 a
          — 箱体计算0 @* I. |  O4 B
                   ☆ 画箱体,对角扭转就大概知道箱子的厚度。2 t- ~- \2 a; V( U$ ~/ V
                   ☆ 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
: P  ]$ C  L# ]; {  j4 [# t                   ☆ 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,5 ~( V- E" ]1 B8 y  S, o/ d
          — 总结:
9 R: Q: d7 \' t$ q4 j                   ☆ 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。- a( w9 H' F( T% t
                   ☆ 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,: t) u6 v  W1 A& p) S
                   ☆ 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 z: Z  ]4 r; K7 @0 J  d  C
          — 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,
: V' J/ H+ H: @! L. j$ K% E; ?" b5 o. s- u6 N# x: P, y
2.2 传动系统设计流程:8 ~+ R6 k0 @. {! s3 y3 u1 ]
                   ☆ 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)  v8 Y8 |! ^1 [2 I% e' u, s
                   ☆ 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,
' \; q4 K  m, L9 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,) C) c4 ~' X' D- L
                   ☆ 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。
9 j& O  W% @( `; C( N                   ☆ 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,6 I2 ], g4 {8 C/ I
                   ☆ 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,
& e8 E& _- q; n: B( U) B                   ☆ 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,   \8 d/ v( X( D$ Q: C
                   ☆ 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,
! s' G0 B7 l4 A
- p8 m, E+ j  C: R5 @2.3 如何做齿轮或减速箱设计的?# R7 p# T" T/ c9 g' P8 ]! {$ y9 K
                   ☆ 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,% E6 o$ `7 I$ i/ P
                   ☆ 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0 A! r7 }2 l) E% }7 b" R; x
                   ☆ 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9 F, z$ ]5 K" L
          — 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,5 S. O8 V% A" |' i
: s' X6 s7 L% G5 M& m
2.4 大齿轮流程:, s* [! e- o9 u& v" a: k
          — 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
" t2 |# T8 ~+ U' R+ g          — 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,
1 W0 t! c0 {0 O- G          — 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,3 R8 q7 O- Q' z  k0 z' e5 M5 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。
) A& {5 X; g. a4 B. B  L          — 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。5 ~+ |6 N. W6 Z/ n9 [
          — 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
$ L$ F) E( J% T; {# H6 w          — Zerowing:
% }- M. V, ~$ T2 \% F# c                   ☆ 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。( U) O0 }# G, B
                   ☆ 从外齿内滑道结构分析,这个齿圈应该是属于飞轮性质。
9 d! D3 m3 g7 U4 ^                   ☆ 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。' E4 A6 U0 J0 u8 n' e* b2 A0 o2 X
                   ☆ 基本齿轮计算和变位计算(包括选材)
! A. Z$ g  A6 x: s# s                   ☆ 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。3 t: O" ^* j9 V! T: v$ }! Q$ n  }/ q
                   ☆ 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。
& ?1 n. S+ C; O/ e1 H8 K+ q7 i                   ☆ 确定配合公差,计算静平衡、动平衡,通过配重,调节平衡。
1 h; k9 C2 F# K8 F1 b( L4 f                   ☆ 寿命计算。寿命=设计循环/循环速度。这个跟轴承计算类似。
, y: I2 @$ S) J' H( j                             □ 计算轮齿疲劳,确定轮齿寿命。
3 l! x9 n; L! N                             □ 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。
8 U- {9 p( q$ B/ A9 S8 c+ n                             □ 取二者小值,并适当降低大值,以期待同等寿命。
! L0 n+ y: }( e# D& j
0 N6 R; T0 M; z1 w& S0 `6 r三、设计细节:3 N9 N' {: E9 K
3.1 齿根强度分析
' e: `8 G2 |5 l/ r- B' 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,( w( N3 K* r2 d
          — 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。
: y* w5 j7 i1 b; ]0 ^          — 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。
% \3 {- [7 \7 S  L0 G% ?5 ~+ c          — 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
! J- y# `" u0 s, B% m! i8 H# F) E8 |, x2 k! r9 _
3.2 齿面强度分析
' v( x, P/ |* F( r          — 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,
) p9 \0 M' v3 ]6 T- O! A8 h0 B1 u: \7 W0 Y$ ?/ `1 |! J" P
3.3 GE修形 - 微根切技术- s* _, z- x% P9 x# p
          — What? 基本情况  D. [4 O5 p4 j' g+ e) i4 u: P( p
                   ☆ 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,
& c# n, }- }! _$ W  Q& z) R8 e- P                   ☆ 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,
4 n* T/ A6 ?5 J  j                   ☆ 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,4 F7 D  Y( `& W
                   ☆ 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 v: w4 i# F9 _4 S; J
          — Why? 设计目的# f5 K8 s& O, H- Q, v
                   ☆ 齿轮磨削能降低表面粗糙度,对齿面的接触疲劳有好处。3 S% _: z. J8 K) n% M7 F7 M7 b3 w
                   ☆ 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。9 {# K! ]0 Z* f9 G5 [; |. f7 ^
                   ☆ 因此,采用了齿轮‘微根切’避免根部磨削。
. K" f  b- x1 [$ }  q% b          — How? 工艺手段
" y3 d8 i% }5 E5 l" W. K                   ☆ 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,
6 m0 }' p+ I! X, ~( l* j) r, {# H( s; Z          — 如何学习?4 D5 z+ o" F# \; d% X0 n' [2 R, @% Y
                   ☆ 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,8 n4 ^% M0 ^0 |" r+ L# ]8 J
                   ☆ 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,
1 }. k. ^$ L" e3 _* E: W. G6 ^8 `" O2 p
3.4 螺旋伞齿轮的设计:
# i5 R' V4 x6 g( h1 z0 w) ~3 m, g          — 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,
. \7 ]" n8 e& s  O6 e6 m; o          — 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。
0 ^* k+ \6 {" p          — 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,
+ Q( B; J# R* K  \& r5 s- W! ~          — 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,
9 P$ q1 R1 S% W2 Q5 P$ |/ K) W          — 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 {+ z( R# V0 Q9 M          — 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,# T9 k8 m' B, {/ ~  N* t! ?
          — 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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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,. T8 _4 ^4 |" j5 g, `
□ 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                          f0 @! ^1 z' X# t
□ 小模数,大重合度,依然可以解决力矩问题。"/ Z) L4 w7 p/ ^' n
一个实例供参考

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发表于 2015-12-27 12:06:49 | 显示全部楼层
好,收藏了
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