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標題: 998談齒輪之設(shè)計計算篇(二) [打印本頁]

作者: 蒼狼大地    時間: 2015-12-27 09:40
標題: 998談齒輪之設(shè)計計算篇(二)
本帖最后由 蒼狼大地 于 2015-12-27 09:47 編輯 " D5 d4 o5 v4 \

" E) _/ Z( V! G1 x3 x! k《998談齒輪之基本概念篇》很受歡迎啊,再接再厲,998談齒輪之設(shè)計計算篇,滿滿的都是干貨。。。: b, ?  i0 j2 J" `
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一、名詞術(shù)語
) d5 G5 v# X0 P7 i3 P# d1.1 模數(shù)
1 F! N! ?& ?" n& c  W- E          — 對標準直齒輪來說,全齒高大約等于 2.25倍的模數(shù)。
6 I% L* `* @  k. ?          — 變位量=變位系數(shù)×模數(shù),
/ f5 S$ E& X5 g# T$ d- {9 I                   ☆ 模數(shù)大的,變位量相對大,因為可以取用的線區(qū)間相對大9 X7 W# b/ k6 \! f8 l# U
                   ☆ 模數(shù)小的,齒高自身就比較小,可取線區(qū)間小,不可能有大的變位量,- ~" K( y  d2 n7 p# s
                             ※ 什么叫做線區(qū)間?
/ [3 j* x) m9 Q8 V6 T                   ☆ 數(shù)學上可以計算出極限變位量,與模數(shù)有關(guān),超出極限變位量,無法嚙合- r' I" a3 W; Z$ k" J  ?6 l4 B
          — 既然變位系數(shù)與模數(shù)沒有內(nèi)在聯(lián)系,為什么不是直接給出變位量而是用變位系數(shù)折算一次?0 Q& ^% x9 y0 i1 N# \
                   ☆ 現(xiàn)在用的模數(shù)制齒輪,計算是以模數(shù)為基礎(chǔ)的,許多計算與迭代都是以模數(shù)為基礎(chǔ)展開的,自然變位也一樣。
6 O. O, X3 v6 _0 A  B3 B                   ☆ 但在加工的時候,確實用的是具體數(shù)值的變位量,不需要在加工中再進行變換。
3 s$ W% P9 {! m# F5 J  y) b          — 齒輪模數(shù)是怎么計算出來的?
4 L* {$ m3 m: B. q2 l                   ☆ 模數(shù)是按強度計算得到的,或者說取決于強度。- H- s9 a9 W1 {$ X/ h$ ?
                   ☆ 齒輪傳動系統(tǒng),不是簡單一對一的單點傳動,也不是計算單點傳動發(fā)現(xiàn)模數(shù)不行就只能加大模數(shù)。齒輪,多點傳動的系統(tǒng)很多的,齒輪書籍中有介紹。學習多傳動系統(tǒng),對設(shè)計齒輪有幫助。
5 p5 N, z3 }- j; `3 D3 Y                   ☆ 計算模數(shù),一定要有合理性,6 Q4 X# ?/ g' x  A0 A
                             □ 首先強度要夠,但模數(shù)大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了6 |* J* d4 w4 t2 x' X( N7 `, y/ U: \
                             □ 小模數(shù),大重合度,依然可以解決力矩問題。
0 M2 n, q0 U9 {, U                             □ 也可采用多點傳動系統(tǒng)解決力矩問題。5 H! Z+ b) i: x$ j& r6 f8 H$ D
          — Q:國內(nèi)的齒輪模數(shù)雖然是第一標準最大是50。某國外企業(yè)手冊顯示可以做到最大56。國外的加工水平和標準能做到多大?
$ f( F! l) g. o- X7 O                   ☆ 對與齒輪模數(shù),沒有準確限制,尤其是不全齒輪或半齒輪。
6 B( U2 i' S& I6 n% V8 i8 Q  k6 k                   ☆ 是否采用大模數(shù)齒輪,主要考慮有無必要性。8 \5 M  s) F0 ^" y0 y0 x2 U% z0 m3 a
                             □ 經(jīng)濟性考慮:模數(shù)太大,直接采用其它傳動方式,如多點傳動、液壓傳動。如翻轉(zhuǎn)鋼包的機構(gòu),有齒輪傳動、銷齒傳動、液壓齒條、擺缸、油缸接力等多種方式。
' U+ z/ I8 Q7 z& J6 q                             □ 技術(shù)考慮:模數(shù)過大,齒輪設(shè)計加工問題、軸安裝問題(需要采用雙向切向鍵)。
) _& X! [: _5 G( ~8 g4 J5 h                                      ※ 什么是雙向切向鍵?具體的結(jié)構(gòu)形式是如何?
4 q% A& c0 j' F# i: R/ @2 ?                             □ 設(shè)計合理性:當大模數(shù)齒輪(如80,100),技術(shù)和精度都沒有問題,是否經(jīng)濟劃算?誰使用?為什么要用?* o1 U) M3 y( e/ d
8 o5 q' ^8 j7 V: C) r
1.2 變位系數(shù)
. g1 r2 j, M" E. N) B! x          — 變位系數(shù),不是改變了模數(shù),是改變了嚙合位置,即漸開線的嚙合點,
  ]9 Y/ s: ]7 M( ?9 U+ p, ^# R
+ h9 S) @, t9 V0 z1.3 漸開線齒廓$ \  m; g4 p" R8 I! q
          — 齒輪漸開線齒廓精確求解及其參數(shù)化建模,對數(shù)學要求高,設(shè)計大量坐標系變換,必須念通數(shù)學。
0 z7 L. X* m0 x  u          — 齒廓和齒根過渡曲線的坐標轉(zhuǎn)換,涉及大量幾何關(guān)系和數(shù)學。玩通之后,齒輪通了80%。玩精通后,是高薪工作,現(xiàn)在懂的人很少。8 m- K/ Y- x5 Y  ^/ G" }) N4 M
          — 研究齒形,多從受力和傳動嚙合方式考慮,然后設(shè)計刀具和機床通過特定的加工工藝實現(xiàn)齒形的制造。故而齒輪有兩個方向:
7 U% j: p$ `0 i. w3 S' {1 a! |                   ☆ 純數(shù)學力學的齒形設(shè)計. R+ e3 _  y' s$ T; N6 q* H8 a. A
                   ☆ 工藝裝備的設(shè)計(刀具和機床或者模具)。8 O' r( i- `1 |% X
           ※ 齒輪為什么有好多種線型? 有漸開線的,有圓弧的,有擺線的?所謂嚙合,要考慮許多對象,不僅有運動的,還有動力的,
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1.4 傳動比6 p" z8 S( L( @: l2 o- U
          — 為什么設(shè)計手冊上講齒輪傳動比要小于6-8?
# ~, P( j: V4 l; |                   ☆ 限制一級的速比,主要是考慮大齒輪的尺寸,齒輪箱的體積,總重量,有一個劃算的問題,設(shè)計設(shè)備是考慮成本的,速比大到一個數(shù)值,可以采用多極,這樣設(shè)計重量比較合理
# f) P0 `5 H! r' z# x- h- o                   ☆ 而對于開式齒輪,往往是采用一級大齒輪,這個與你說法正好相反,
2 {* A; K& o2 f0 m                   ☆ 傳動比受小齒輪大小限制,非變位20゜壓力角齒輪最小齒數(shù)為17,否則根切。如果傳動比是8,大齒輪要136齒。制造成本,安裝精度,齒輪本身質(zhì)量,轉(zhuǎn)動慣量,軸承負載都有問題。
- i6 x' s0 Y% }6 h0 l0 R          — 大傳動比下采用蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動的比較:
6 R6 l" b0 Q( {8 U6 {/ S% x) d                   ☆ 傳動比:渦輪蝸桿比齒輪高,如果單頭,蝸桿旋轉(zhuǎn)一周,渦輪才旋轉(zhuǎn)一齒。; k7 U) g# O9 O) ^5 b9 V7 Z
                   ☆ 效率:齒輪比蝸輪蝸桿高。
$ N; p; W) |* o, e: r& u& T4 m                   ☆ 使用渦輪主要考慮到自鎖性,輸入輸出軸異面而且空間受限制。否則使用多級齒輪組比較合適。# E/ ?# [) Y: Q; t; q4 r) Q6 ?

7 Y6 V' v+ D9 M' M  O7 E- X二、齒輪設(shè)計流程
+ A, ^) m" u; V8 X  Z6 ]2.1 設(shè)計齒輪的流程
' c1 }+ Z  c; y6 s" r: ~  z1 z          — 確定嚙合曲線(手工畫圖):
3 I; C2 l! R9 @7 j4 U- U. h                   ☆ 從黃格子紙上撕下一頁,畫一個圓,標注一個公式,那是基圓,從上面拉出的就是漸開線,標一個解析式,對 面再拉一個線,再標解析式,那就是兩個齒面的嚙合,0 ], B! k& e. @" M) i
                   ☆ 根據(jù)精度就知道要多少點作圖畫的曲線的精度是合理的,點數(shù)太少曲率精度不夠,點數(shù)過密會把計算機算死的。) W  g! v* T7 r' w3 h5 A9 w
                   ☆ 需要很扎實的基礎(chǔ)知識。/ t2 ^/ B7 e; E7 |  K. S
                   ☆ 齒面輪廓,不是那種畫幾個圓圈的方式,你沒有齒面輪廓怎么計算應力有多大?沒有這個輪廓,用有限元分析什么?8 b- [7 t( U8 j" r
          — 建立嚙合模型3 J2 q5 p0 J, y! a' U: ]
                   ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型. G. y9 P) k) ?1 u2 p* h2 x
                   ☆ 有了模型就知道各方向的受力,就可以建立支撐加以約束,有了這個約束就可以畫箱體,就知道箱子的厚度。
- d& k2 n8 [- P8 B: `5 a                   ☆ 用解析式的聯(lián)立算接觸應力,求強度計算,再反推中心距、齒寬等等東西# q! ]; i/ C5 X& T( b  m
                   ☆ 我用有限元做齒輪計算,是有了具體的對象,初步計算都好了,確定可以用了,計算那個嚙合區(qū)域的最大應力用的,是個計算的輔助手段,
* n2 x0 B3 s/ f9 A% c6 @. f/ P5 X                   ☆ 再琢磨齒根曲線,有多種,與加工方式還有關(guān),再琢磨齒面輪廓修正,琢磨一下,( Z6 a& ~0 q2 I  ~
          — 齒輪軸設(shè)計+ L+ }& c8 C! B# s- n% W5 W* M% k2 k
                   ☆ 齒輪軸受力時產(chǎn)生撓度
- `2 P$ ^8 D3 P( I% q                   ☆ 撓度很關(guān)鍵:會改變嚙合點的位置,惡化嚙合,產(chǎn)生噪音,縮短壽命,帶來一系列你不希望見到的結(jié)局。
9 e& K2 ^( C6 b/ D4 C' p                   ☆ 解決措施:
) w# y) P- J* `% x. U& x' S9 u3 u/ ^                             □ 考慮齒輪軸的設(shè)計7 a. B6 ~  h$ K. |3 |
                             □ 選擇合適的軸承,用軸承的支撐剛性減小齒輪軸的撓曲變形,什么軸承好?需要計算。, V6 ^$ G+ V% k9 n( _
          — 熱變形計算
  V. d. R( U( y                   ☆ 多大的負荷,溫度可以升高到多少度?
5 N% k, u( p. ^$ o                   ☆ 溫度會穩(wěn)定在多少度,這個軸會熱漲多少?
# M$ _4 T, Z) \8 @# H2 E                   ☆ 熱漲對嚙合有什么影響?
( a" e+ _, D$ r  w0 \; s          — 箱體計算& o  r  h  K6 n  ]# H3 C  F8 J, _
                   ☆ 畫箱體,對角扭轉(zhuǎn)就大概知道箱子的厚度。" V0 j# _$ f2 V6 B
                   ☆ 考慮各種其它的空間變形,因為箱體剛度不夠的話,再好的齒輪設(shè)計都白搭,根本就沒有壽命可言
& |1 R& l' L' F& v! L: m                   ☆ 鬼子的箱體都非常厚實,為什么?你計算了就知道,任何的偷工減料最后一定是害自己的,
6 [6 X. |9 k; i% c2 b0 K* g1 {: g          — 總結(jié):+ D0 f! v( D6 Q6 E+ ~5 k9 B# n& p
                   ☆ 鬼子也用有限元進行箱體設(shè)計,但不是為了分析而分析,而是在有基礎(chǔ)設(shè)計的基礎(chǔ)上進行精細設(shè)計,懂設(shè)計和有限元的根本。
9 A3 r- {. Z6 @! U                   ☆ 鬼子的齒輪箱好,有材料因素,有熱處理因素,最重要的是人家設(shè)計的就好,設(shè)計水平比你也高,有限元用的水平就比你高一大截,水平高是總體水平高," G" Q, R8 ~& V: R& t
                   ☆ 鬼子設(shè)計東西,一般有針對性,還是我們說的基礎(chǔ)東西比我們扎實。設(shè)計一個東西要體會其內(nèi)在的真諦,沒有體會這個,就玩不好,玩的基本是表皮東西2 A: f5 |# I6 L7 Q+ O+ h' n6 {
          — 優(yōu)化設(shè)計:優(yōu)化是一個寬泛的概念,要針對你玩什么,舉個例子, 玩齒輪可以優(yōu)化,比如講究效率,如何優(yōu)化齒面函數(shù),而組裝齒輪系統(tǒng),也可以談優(yōu)化,是講究裝配效率的,玩的是節(jié)拍,就與玩齒面完全兩個概念,
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- r0 L  @7 Z: |- B0 M2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計流程:" B0 I( N( a! H: q* u) J$ @
                   ☆ 閉式箱的設(shè)計是以齒面損壞為基礎(chǔ)的,而齒面的損壞與循環(huán)次數(shù)有關(guān)聯(lián),當循環(huán)次數(shù)非常少的時候,就談不上損壞。(開式齒輪不必計算接觸強度,直接計算彎曲就可以)
4 t2 v3 @3 Y- ^" z& N0 K, m                   ☆ 電機的選擇是以力矩為基礎(chǔ)的,力矩夠了,就能轉(zhuǎn),燒不燒是以發(fā)熱為依據(jù)的,而不是理論計算,+ b1 p4 [' l, B! ~5 g" A# J
                   ☆ 我們的體系是在原蘇聯(lián)的體系上‘升一級,靠一級’過來的,而蘇聯(lián)的體系是在原德國與阿根廷的基礎(chǔ)上演變過來的。而米、英是另外一個體系,是講究人的設(shè)計基本功與設(shè)備的實際功效為基礎(chǔ)的上面玩設(shè)計,
) w; ^5 G5 O  g                   ☆ 米國怎么玩一個機械傳動設(shè)計,因為基本功好,一切是從基礎(chǔ)開始的,做一個傳動鏈,把尺寸都擺出來,哪里是哪個設(shè)備,電機一小時啟動多少次?運 轉(zhuǎn)力矩是多大?這些都是精確數(shù)字,再電話給電機廠,要這么個電機,電機廠的數(shù)據(jù)是實驗出來的,給你用,保證不燒,這樣就比你蒙頭選的要小幾分之一。電機小 了,減速機也小了,而當運轉(zhuǎn)次數(shù)少時候,按彎曲計算齒輪,齒輪箱也相應小了,當箱體強度不夠的時候,只加強箱體,而齒輪箱整體小了,其傳動系統(tǒng)就是比你小 不少,也一樣用多年。鬼子有時的東西又做的比我們大而且結(jié)實,為什么,就是考慮極端工況,比如化工,比如石油,比如工程機械,而鬼子設(shè)計橋梁這些東西比我們結(jié)實幾十倍。, I8 h4 v& M8 @( U& |
                   ☆ 我們差在哪里了? 國人的教育一直比鬼子差,基本功也比鬼子差的多,對機械理解深度也比較淺,以前是因為閉關(guān)鎖國沒有辦法,我許多前輩基礎(chǔ)都非常好,但都是學的蘇聯(lián)的理論,這個沒有辦法了,而新一代主要是不念書,沒有基礎(chǔ)概念,2 @) a* Q2 V8 {' f1 i! y8 m/ G
                   ☆ 現(xiàn)在的產(chǎn)品問題在哪里?  本該做的輕巧的東西,因為基礎(chǔ)理論的薄弱,不會,而做的很笨重,而那些投機取巧的家伙,把山寨的東西做的很輕,但沒有使用 價值,而本該做的非常結(jié)實的東西,比如破冰船,受設(shè)計水平與材料的限制,也不會做結(jié)實了,這樣,我國的產(chǎn)品處于兩頭不靠的境地,
0 r# E( n& l# g1 Q                   ☆ 怎么玩好了?不是看哪本手冊的問題,是對于機械有深刻的理解,理解其實質(zhì)東西,對設(shè)計,材料的實質(zhì)非常了解,阿拉設(shè)計冷床,20年前出口的東西,可以做的 非常輕,也一樣在東南亞用20年,而國內(nèi)要求高產(chǎn)量、高節(jié)奏的大型東西也可以做的很結(jié)實,也用多年,實質(zhì),就是你懂了機械,懂了那個東西到底哪里弱?哪里 是要減輕重量的,哪里要加強,這些也基本是經(jīng)驗,手冊是不會有的,
9 d! u  t" q% X: j  C                   ☆ 你怎么玩好了?還是阿拉說的,基礎(chǔ),無論對什么,懂其基礎(chǔ),就全懂,阿拉發(fā)現(xiàn),玩齒輪的,沒有幾個懂漸開線方程,阿拉特奇怪,
9 h4 N! E7 h! C5 e" a: x; y( Y, z% i
2.3 如何做齒輪或減速箱設(shè)計的?
- \( J* s. r& L; R0 O5 `7 d9 ~7 U! g6 ?. j                   ☆ 90年代之前,都是手工計算,計算機計算是近15年之內(nèi)的事情了,不僅計算齒輪,還計算箱體,計算書寫一大本,比如大型飛剪那個齒輪箱,齒輪箱計算有差不 多100頁,那時米國公司也是手工計算,全套設(shè)計好了,給有限元室去分析,
, Q% h2 @' r' A/ J$ a* j3 j: t                   ☆ 計算機發(fā)展以后,有幾年還不錯,現(xiàn)在是有計算機對許多人也沒有啥價值,因為如何輸入數(shù)據(jù),就是一個大問題,許多家伙的電腦里面各種軟件是齊全的,但對齒輪箱設(shè)計也一樣一無所知,不知道如何下手
$ Y& P" @0 t8 ?1 H& @* z                   ☆ 手算熟練的,根本就不必你自己操作計算機,我現(xiàn)在計算大機架的危險點,計算齒輪箱的變形,許多都不自己實際操作了,因為已經(jīng)先知道哪里危險了,人家計算的結(jié)果正確與否是可以準確判斷的,而計算操作者是不懂的
, \4 C. V, W5 P% B) V0 s2 F7 m& k          — 對與減速機,需要學會完全三維模擬,熱變形計算分析,每個部位的變形量要能夠計算出來,包括熱狀態(tài) 下的齒面嚙合,熱變形下嚙合點的偏移,還要軸承壓扁對于嚙合的影響,所有這些,阿拉都可以計算出來,可以給大型的機構(gòu)專門玩這個,并且說的明白。玩齒輪箱,一定要玩到最基礎(chǔ)層面,否則,半吊子,什么都不是,既不能玩大的,也不能玩小的,因為不懂,0 Q: l, b$ d) R! j9 v. X

' T/ D( n  Y7 j5 T1 b2.4 大齒輪流程:( {/ K7 U4 C+ {; r/ w8 R
          — 設(shè)計要求:一種大型的回轉(zhuǎn)支撐的圈體,滾動滑道用于安轉(zhuǎn)滾動體,齒圈用于驅(qū)動,這個東西,要自己選擇鋼坯,多鐓多拔,沖孔,擴孔,制造環(huán)件毛坯,退火,上大型滾環(huán)機
( F: ~. I/ P1 w/ ]          — 滾出符合要求的毛坯以后,初步熱處理,沒有這么大的爐子,還要自己砌筑爐子,加測量點,控制溫度,基礎(chǔ)熱處理好了,就是加工,做內(nèi)滑道,加工外齒,大齒圈你說用什么加工?許多家伙不懂這個,9 V3 g. ?4 p2 b- T
          — 關(guān)于計算,因為這個東西總體循環(huán)次數(shù)少,計算兩個東西,一個是強度,一個是早期疲勞,早期疲勞沒問題,結(jié)構(gòu)不會損壞,就可以了,不需要高次循環(huán),因為整體壽命區(qū)間,總循環(huán)次數(shù)不多,0 S7 s6 f6 o2 x1 C- x. Q
          — 很大的這類東西,說不上有多高技術(shù),就是環(huán)節(jié)控制完善,從鋼坯開始,嚴格控制,流程熟悉,哪里都不忽視,比如齒圈部分,滑道部分的探傷,這些很重要,有人忽視這些,加工完了,發(fā)現(xiàn)缺陷,報廢了。
- F0 P3 z- s: A: H          — 熱處理必須嚴格。材料成分,金相,探傷,熱處理,一個都不能忽視,否則是找死。1 _  S0 Y* h( e  Z' y* T
          — 國人特別愛忽視熱處理,這是致命的事情,洋人對熱處理非常嚴格,溫度差一點都不運行,我就是堅持這些,一個是材料必須合格,嚴格熱處理,嚴格探傷,準確計算使用壽命,有這些,誰都不是你對手,因為他們瞎湊合  i! S! C) ?3 R' b+ b! s) a
          — Zerowing:
, u- g( ^- w' E, a  |                   ☆ 從使用齒圈判斷,有兩種可能性,一種是直徑過大,通過分體以方便加工。第二種就是材料不同,用這種辦法降低生產(chǎn)成本。
8 ?: V: h7 \; I0 a) g1 O$ k                   ☆ 從外齒內(nèi)滑道結(jié)構(gòu)分析,這個齒圈應該是屬于飛輪性質(zhì)。
3 T* v# d; w2 v4 b1 W! e! l: K2 T                   ☆ 確認基本信息。承載條件(扭矩、轉(zhuǎn)速、是否存在沖擊等)、配合齒類型及齒形參數(shù)、減速比、潤滑條件。
% M( E% b( z6 Z, [( p                   ☆ 基本齒輪計算和變位計算(包括選材)( Z; z( k+ \3 c  I8 O6 x, H8 n0 d, Q
                   ☆ 根據(jù)具體齒圈尺寸,計算在工作轉(zhuǎn)速下的抗扭強度問題,確定內(nèi)圈尺寸。
2 s' M% @5 W/ h4 {8 X                   ☆ 內(nèi)滑道設(shè)計(這個真心沒玩過,推推看)。根據(jù)承載計算平均接觸力,根據(jù)平均接觸力計算滾珠的擠壓強度,選擇適當?shù)牟牧嫌嬎阈枨笾睆较孪蕖8鶕?jù)轉(zhuǎn)速和螺 旋傳動規(guī)律,計算滑道螺距。螺旋方向應根據(jù)斜齒受力方向和轉(zhuǎn)動方向確定,盡量減少滑道部分在軸向上的承載。根據(jù)螺距確認滾珠直徑上限。確定需求硬度。設(shè)計 滑道供油回路。
* Q& v8 _; w' l$ F6 w                   ☆ 確定配合公差,計算靜平衡、動平衡,通過配重,調(diào)節(jié)平衡。
- ~2 ^; u3 o1 F. ], N2 X6 ~9 J* l$ |                   ☆ 壽命計算。壽命=設(shè)計循環(huán)/循環(huán)速度。這個跟軸承計算類似。! F! I, r8 L! o5 T, v. w% i
                             □ 計算輪齒疲勞,確定輪齒壽命。3 ^0 U; J/ v  d+ m5 {% _
                             □ 計算滑道在存在滾珠滑動條件下的接觸疲勞,確定滑道壽命。, q" o# l5 u% W8 l+ j, J
                             □ 取二者小值,并適當降低大值,以期待同等壽命。
0 ^5 W; Z' S) R0 @8 E7 b2 P! G" Y! T0 T0 \! ?2 S# M; n
三、設(shè)計細節(jié):) U0 F) @; U2 _7 b0 U6 i" ^
3.1 齒根強度分析
) @6 i7 {$ R2 p- H( G+ C- g: d: r          — 花鍵與齒輪的這個問題都存在,母槽根部的倒圓角和端面連接的部分應力集中很高。齒輪可以通過強化齒根來解決,米國有設(shè)計是在齒輪根部作一個大的內(nèi)角,切掉一些捏合,損失重合度來解決的,這個就是看你怎么取舍?計算壽命夠了,基本沒有問題,7 R6 s  l- G5 D' C, J
          — 有些齒輪在加工的時候,不會把齒形做成標準的漸開線,而是經(jīng)過計算,使得齒輪在嚙合的過程中,齒形成為漸開線。+ {& @8 l) A+ O- `; P
          — 在齒輪裝配的時候,會將中心距做的稍微小一點,讓兩個齒輪在運轉(zhuǎn)初期,就將各自表面磨去一部分,然后再進入工況。& e& m3 \, }5 W# i2 J; s
          — 高速齒輪,高精度齒輪,都是經(jīng)過‘齒形修正’的,而這些修正,有各自的目的,有些是為了提高承載力,有些是為了降低噪音,主要看干嗎用?再針對其目的,進行修正,修正有一部分是理論計算,有一部分是經(jīng)驗系數(shù)
) F) H% [( h, y: O/ J7 d3 A# A9 W2 H: L8 G9 _
3.2 齒面強度分析
6 d$ Z! X; o1 K) v& ^7 u- _          — 齒面超寬以后,對于箱體形位公差,軸承精度,齒輪自身精度都提出了更高的要求,假如精度不夠的話,齒面的不均衡載荷就比較嚴重了,特別是某一側(cè)的受力會變得非常惡劣,甚至破壞,而破壞是延展性的,這就是根本,
2 c" z2 s" t3 A& @' H. c1 K# H
' @& T' I. S- U. W* m+ g7 W3.3 GE修形 - 微根切技術(shù)4 V  V0 O! x; J! }5 y
          — What? 基本情況: d3 ^& d. `3 q1 I8 B& I
                   ☆ GE 的齒輪系統(tǒng),起碼俺覺得是舉世無雙,把齒輪玩透了,所謂‘玩弄于股掌之間’,可以比西門子組織研制的齒輪壽命強幾倍,無論是數(shù)學修正,還是材料運用,爐火純青,普拉特也很類似,也很牛,彼此彼此吧,9 q  t3 @) T2 E, t5 y9 O7 B1 ^
                   ☆ 玩各種齒輪,對GE佩服的不行,GE的某些齒輪連西門子都無法攻關(guān),壽命有很大的差距,這就是所謂的底蘊,也正是因為有這些底蘊,它才存在了100年。Ge的齒輪系統(tǒng)非常難玩,是一套獨立發(fā)展起來的設(shè)計與修正系統(tǒng),要深刻理解,另外,其材料系統(tǒng)也不同,必須非常熟悉,有強人才能玩,但利潤非常大,GE的齒輪系統(tǒng),國內(nèi)用,例如大,壽命可以到國內(nèi)7-8倍,8 M$ N$ |/ ^" X# `( Q! T7 e' u
                   ☆ 大型礦車,行星輪系是浮動傳動的,就是太陽輪是不定軸的,傳動的時候,靠齒面自導衛(wèi),所謂的‘GE修正’,他不告訴你關(guān)鍵的修正數(shù)據(jù),你拆開了仿制,壽命就幾個小時,而他可以用三年,最終,你的命脈被捏住了,
, I. T" a6 F$ U5 P& }                   ☆ GE設(shè)計齒輪,齒根部分,就是設(shè)計成‘微根切’,采用變位控制,就是怕磨齒面的時候把齒根給磨了+ d. E8 V9 @! S; D  {. A
          — Why? 設(shè)計目的
; Q- a* M2 Z3 s$ a9 W2 G5 g                   ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度,對齒面的接觸疲勞有好處。
) N; {  W, S, a* h; C                   ☆ 但由于齒輪根部受彎曲、剪切載荷,磨削可能成為表面裂紋來源,殘余應力分布也不利于提高齒根壽命。
, @. w1 @, }: T                   ☆ 因此,采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削。5 B. c; L  X' r# X; ]+ d
          — How? 工藝手段2 d2 Q, h6 @) V" C' \) k$ }7 K
                   ☆ 重載荷,高循環(huán)次數(shù),高壽命的齒輪,必須是合金鋼材料,齒面硬化,6級并且磨齒,磨齒過程中,會形成‘臺階’,這個臺階對彎曲疲勞壽命影響非常大,GE公司設(shè)計齒面修型時,特意設(shè)計一個‘根切’是砂輪磨齒面無臺階。業(yè)內(nèi)稱‘GE修正’,所謂說微根切是一個簡單說法,其保護微根切,跟切以后再修正齒底圓弧曲線,是綜合考慮嚙合線,壽命的一個妥協(xié)結(jié)果,
. J' B4 M! W1 F) o8 L6 f$ \          — 如何學習?+ l2 ?: e3 k5 `' V
                   ☆ 齒形修正,要學習理論基礎(chǔ),靠摸索是不行的,建議你先學習齒輪的理論部分,學好了,就知道噪音產(chǎn)生在哪里了,再學修正,就有的放矢了,噪音很復雜,有齒坯帶來的,有齒形問題,有軸承問題,這些都必須學習,8 w  m( |" w/ S6 C" K( {0 x7 h4 m6 W
                   ☆ 輪邊減速機齒輪修正,沒有書專門介紹,沒見到過,輪邊修正有好幾種,GE與西門子的計算方式完全不同,材料也不同,
6 T/ r. F+ v! h4 \' C  ~0 Z- Z& l& X$ [) v( V- `, U
3.4 螺旋傘齒輪的設(shè)計:
% y7 }3 r1 A; F1 A% z7 T* y- z          — 螺旋傘齒輪,支撐應該是靠齒輪方向是為滾柱軸承,內(nèi)圈無擋邊,外圈為卡簧定位,因為沒有軸向力。而遠齒輪端,也就是軸端,為八字對頂布置的圓錐輥子軸承,外圈定位為肩與壓蓋,這樣才可以確保定位可靠。內(nèi)圈為距離套與螺母,螺母還要加可靠的鎖緊。壓蓋上有密封槽,應該是外硬內(nèi)軟的兩個密封,
" @2 Z: M) E9 X8 i) E: G          — 為什么應該是這個樣子?首先,螺傘傳動精度比較高,定位距離必須非常準確,其次,還要考慮熱漲,與聯(lián)軸器的連接,假如你軸向竄動過大,會把液力耦合器的動輪打壞的,他這個結(jié)構(gòu)是沒法解決熱漲的,冷機與熱機本身的間隙就不同,沒法處理,需要同時考慮受力和熱漲。
0 ~2 i* X; \" s4 q          — 象設(shè)計這個減速機,要考慮的問題非常多,有時有故障都不知道哪里的故障,我設(shè)計過高速的,大型的,實話說,玩減速機,阿拉都不敢說全懂,說拿來就會玩,都且捉摸呢,有時方案就搞好多天,一個大減速機,阿拉都是安排先做方案,再討論,設(shè)計院都不可能玩的過阿拉,
  x8 \: t- b- H5 H1 [0 d5 D! E, J          — 螺旋傘齒輪,要非常準確控制徑向嚙合。布置問題是這樣的,軸漲的同時,箱體也漲,綜合考慮,首先要準確控制徑向尺寸,而圓柱輥子軸承的這個性能好,布置在這里可以減小圓錐輥子軸承的載荷,提高軸系整體壽命,8 ?- f3 f# W7 o
          — 設(shè)計這個典型東西,應該是把齒輪先玩出來,頭腦里有齒輪的,相當于擺在桌子上了,根據(jù)齒輪的受力來布置支撐,布置好了進行計算,這樣就不會有問題,現(xiàn)在都是蒙著腦袋胡亂抄一個東西,自己都不理解為什么。
$ r" v6 O: i* Z, c! O          — 軸承的布置有不同的類型,這個說法非常多,各公司有不同的依據(jù),比如弗蘭德與諾德可能不同,但都是可以說通的,現(xiàn)在有限元發(fā)達,可以做充分的模擬,一切都可以說明,
+ l1 Z$ d% t; G) m4 R5 w! m          — 先把計算與齒形修正部分玩一下吧,玩到可以設(shè)計5級螺傘,前途就大大的了。以前有正常齒輪基礎(chǔ),起碼要玩一個月,才可以熟練,沒有齒輪基礎(chǔ)的,先學齒輪,上來就玩螺傘,玩不了,會死人的,哈哈
# A0 C: z0 _  `+ u8 y# C5 x' l# f1 n2 H3 g, ?* |
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作者: dhihi    時間: 2015-12-27 10:03
真的整理的很細啊!樓主努力幾年必有所成!
作者: 靜葉湖    時間: 2015-12-27 10:09
。。。。。。。。。。。。。。。。。做齒輪的路過
作者: 翱翔天際    時間: 2015-12-27 10:37
第一篇 在哪里啊
作者: の小南灬    時間: 2015-12-27 10:49
提示: 作者被禁止或刪除 內(nèi)容自動屏蔽
作者: 活在飛翔    時間: 2015-12-27 10:50
學習
作者: 淺川    時間: 2015-12-27 11:07
干貨!慎吃!
作者: ylan    時間: 2015-12-27 11:18
昨天半夜就看一,太過癮了,樓主做了一件大有功德的事情。我今年盡力找了8爺?shù)奶樱杏X很開眼界,但是真想把8爺帖子都找出來。按大俠說法,8爺勸學10年,發(fā)了900萬字,年均90萬字,平均每天2500字,這個頻率太值得尊敬了
作者: shaokuang    時間: 2015-12-27 12:04
"計算模數(shù),一定要有合理性,
$ [, M7 _& ~( v1 v$ w □ 首先強度要夠,但模數(shù)大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了                        3 [  J+ ^1 l; T0 f; }6 ^
□ 小模數(shù),大重合度,依然可以解決力矩問題。"% R& {( |. Y- f
一個實例供參考
作者: 破土前的小草    時間: 2015-12-27 12:06
好,收藏了
作者: 木子12    時間: 2015-12-27 12:13
你這些都是從998大俠的帖子里找的?
作者: 普通的玩家    時間: 2015-12-27 12:26
拜讀~
作者: footleft    時間: 2015-12-27 12:29
做過齒輪的路過
作者: jeffhu2006    時間: 2015-12-27 12:31
提示: 作者被禁止或刪除 內(nèi)容自動屏蔽
作者: dhf654    時間: 2015-12-27 13:11
樓主有心人
作者: 明月照青松    時間: 2015-12-27 13:26
有機會慢慢領(lǐng)會
作者: lp0814    時間: 2015-12-27 14:03
mark,仔細研讀
作者: xudingjia820    時間: 2015-12-27 16:22
學習了,謝謝樓主分享!
作者: 蒼狼大地    時間: 2015-12-27 17:03
木子12 發(fā)表于 2015-12-27 12:13:34
  z7 k7 Y0 J* p  S0 @' Q" J你這些都是從998大俠的帖子里找的?
  e5 n$ S, I7 j* ^* \
是的,我也沒這認識啊
作者: 蒼狼大地    時間: 2015-12-27 17:05
ylan 發(fā)表于 2015-12-27 11:18:51 # a8 ^7 L6 U  q  w9 i, h4 m: C
昨天半夜就看一,太過癮了,樓主做了一件大有功德的事情。我今年盡力找了8爺?shù)奶樱杏X很開眼界,但是真想把8爺帖子都找出來。按大俠說法,8爺勸學10年,發(fā)了900萬字,年均90萬字,平均每天2500字,

) q2 O1 I# d. p4 l5 j也不是說998大俠900萬字,是相關(guān)的東西,大蝦500/600萬字應該是有的。沒事拿出來讀讀干貨巨多啊
作者: 蒼狼大地    時間: 2015-12-27 17:05
shaokuang 發(fā)表于 2015-12-27 12:04:53 , y# j; L; _: I3 G, J2 g
"計算模數(shù),一定要有合理性,
7 B7 z" V3 h' L6 A# V9 D. J □ 首先強度要夠,但模數(shù)大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了                          C, k( o2 L( M* p3 X: B2 M
□ 小模數(shù),大重合度,依然可以解決力矩問題。"
( e! v% o( s; n4 k2 z

* g& Q9 O; C, ~( a% `謝謝,多學好啊
作者: lbcgh123    時間: 2015-12-27 19:56
好東西。。。也可以發(fā)不僅是齒輪的主題。。多方面學習嘛
作者: zhanglianbin    時間: 2015-12-28 20:34
謝謝樓主 學習了 接觸齒輪快3年了 還會走下去的
作者: tashanzhiyu    時間: 2015-12-29 08:00
大俠功德無量!
作者: 學武書生    時間: 2015-12-30 09:32
好詳細,頂個
' L+ F) [- Z: h8 e+ V( \. X
作者: 木頭天堂    時間: 2016-1-19 22:24
謝謝大俠  有心了
作者: 風清揚極客    時間: 2016-1-20 23:40
樓主有心人
作者: fanes    時間: 2016-2-11 21:30
干貨!慎吃!慢嚼!
作者: mcray23    時間: 2016-2-12 16:26
比較精彩。。
作者: 風追云    時間: 2016-2-15 23:33
樓主有心人!
作者: 打狗棒HOO    時間: 2016-2-16 16:29
佩服,
作者: yccando06    時間: 2016-3-29 20:54
齒輪人路過
作者: 快意zll    時間: 2016-4-2 08:11

作者: 壞孩子不怕狼    時間: 2016-4-5 09:35
完全看不下去了,真心慚愧!
6 a  S  D9 ^; e2 ^# {% c' n
作者: 和盈精密齒條    時間: 2016-4-10 16:09
學習學習
作者: 53881057    時間: 2016-4-10 21:45
謝謝了
作者: 月夜雙狼    時間: 2016-4-11 16:28
真不簡單,慚愧慚愧
作者: 53881057    時間: 2016-4-15 19:11
頂起來
作者: 斷了的弦213    時間: 2016-4-16 22:04
學習
7 ^4 M& P9 p: k* o# z$ E
作者: 胖子小二    時間: 2016-4-18 14:39
爬蟲用得不錯!
作者: 姚凱machine    時間: 2016-4-20 19:14
學習
作者: 黑白先生    時間: 2016-4-24 16:24
可以,馬克一下) E+ U, n7 q" I2 d$ ~8 Y: r1 a" j2 ^

作者: 木子JS    時間: 2016-5-3 18:21
學習中8 |1 f8 ?+ ^* |5 d8 c# M$ T

作者: zhengyi320    時間: 2017-9-30 13:26
謝謝 收藏了
作者: 胡曉飛    時間: 2017-11-29 14:32
好東西 收藏
作者: naiwen888    時間: 2017-12-9 15:22
學習學習
作者: a118376    時間: 2018-5-30 21:36
樓主是個有心人,學習了
作者: 青云獨步    時間: 2018-6-1 22:36
謝謝 收藏了
作者: 一抹極致幽靜    時間: 2022-2-9 10:31
整理得不錯!
9 f1 G5 ~1 V0 E) _7 v以前做齒輪的時候,遇到一位大神,多年的加工經(jīng)驗的大神,問他這個齒輪的模數(shù)是多少?怎么搭配掛輪?怎么校對工裝?人家直接告訴你三字:不知道
作者: ggzzhh768    時間: 2022-11-23 16:42
經(jīng)驗大多比書本有用。
作者: 九迪自動化    時間: 2022-12-11 00:42
shaokuang 發(fā)表于 2015-12-27 12:04* U5 W) k; s6 A0 p6 o
"計算模數(shù),一定要有合理性,; U7 ^% V0 R* ]
□ 首先強度要夠,但模數(shù)大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了          ...
9 c! b4 {" f  I6 ~2 O2 q0 |
插個旗 后面來下載
) _/ [6 S6 h: s4 h
作者: 貓咪小新    時間: 2024-6-15 11:08
GE是啥公司呀,我尋思總不會是通用電氣吧
作者: YYAngel1986    時間: 2024-7-26 10:52
好東西,謝謝分享
作者: 這湯有點澀    時間: 2025-3-6 09:33
路過
2 Z3 q- P" p. h6 J




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