1、硬齿面齿轮的特点及注意事项 众所周知,齿轮的强度设计是从考虑润滑条件的齿面压力和齿根强度两个方面进行的 。随着技术的发展和计算机的应用,世界传动技术的发展趋于采用硬齿面 。据统计 , 由于硬齿面齿轮的采用大大地促进了机器的重量轻、小型化和质量性能的提高 , 使机器工作速度提高了一个等级 。如高速线材轧机的轧制速度从过去的30m/s以下提高到90-120m/s 。采用硬齿面齿轮传动使传动装置的体积大大地减少,可以降低制造成本,一某轧机主减速机为例进行比较:
中心距 表面积 重量 轧制速度 硬度
调质齿轮 2400 100% 100% 30m/s HB360
硬齿面齿轮 1695 34% 60% 90-120m/s HRC57+4
硬齿面中氮化硬齿面,由于氮化层深度很浅,不适合作低俗重载齿轮传动,而且氮化工艺本身的成本较贵,所以很少采用 。
表面淬火(如高、中频或火焰淬火)的淬硬层与非淬硬层过渡界面明显 , 硬度的分布剃度太大,同时淬硬质量不均匀,齿根淬硬困难,易生成表面裂纹,齿面硬度较低(HRC55左右)所以应用也逐渐减少 。
深层渗碳、淬火磨削的高精度硬齿面齿轮,精度高、表面硬度高(HRC58+4) , 齿面硬化层均匀等多方面的优点 , 特别适用于低速重载齿轮传动 。它表面硬度高,接触强度比调质齿轮成倍增长,而弯曲强度比调质齿轮约增加50%以上 。所以FALK、(LUS)、费兰特公司、雪铁龙-梅西安-杜朗公司等全部采用深层渗碳-淬火-磨齿齿轮 。高精度硬齿面齿轮代表了工业用 , 船用齿轮传动装置的发展方向 。为了提高齿轮的承载能力,利用计算机对齿轮的几何参数和变位系数 , 进行优化设计 。由于表面硬化技术的采用,齿轮承载能力得到提高,LUS通过多年生产实践认为:对于齿轮齿面应力的计算 , 对小型齿轮 , 用赫兹应力公式还可以,它基于齿面接触区的最大表面压缩 。而对于大模数、大直径的齿轮、用赫兹公式计算齿面压应力强度,则不能真实反映齿轮的实际受力情况 。因为随着模数的增大,齿高和齿轮当时接触半径增大,应力的危险点已不在齿轮硬化层的表面层,而是在内部的某一个深度 。例如:中心距A=1000(mm),I=3的齿轮箱的大齿轮,应力危险齿面以下应力分布及其强度计算的研究,提出了“三向应力理论“:齿面以下受三向单个应力组成的合成应力作用,应用主延伸假设得到包括齿面应力在内的齿截面的应力分布曲线 。能确切地反映齿面啮合时的应力状态 。
计算齿根应力,主要考虑轮齿啮合时的弯曲强度、压缩应力、剪应力、齿轮热处理效应及装配时产生的内应力 。
用计算机对齿面齿根合成应力的计算,综合考虑接触强度和弯曲疲劳强度,确定齿轮的几何参数、材料、许用疲劳强度及齿轮的硬度曲线和齿面的硬化层深度 。为了提高齿轮的弯曲强度,选用优质合金钢 。这些材料经LUS与西德材料进行同炉处理对比试验 。结果证明其机械性能、淬硬性、硬化层金相组织、硬度、碳势层深度分布等性能较高 。
利用此材料,,采用现行热处理工艺渗碳淬火并磨齿制造的试验齿轮,齿轮试验机上进行接触疲劳强度试验 。参试齿轮精度6HK(JB179-83),试验验证工作在GB3480-83规定的标准条件下进行,按升降法,测定材料的疲劳极限 , 通过试验,推荐设计选用值为1450-1550N/ ,国际标准化组织ISO268文推荐渗淬硬齿轮材料接触疲劳强度极限框图范围在1300-1650kg/ ,此试验齿轮材料在ISO268推荐框图的中上限 。
试验时,齿轮单位齿宽、单位模数上的圆周力为171 。62N/,齿轮接触强度K系数为156kg/cm ,经5×107次循环,所有被试齿轮均未发生断齿和点蚀现象 。在表面硬化方法中,氮化由于硬化层薄而限制了齿轮的承载能力 。高频淬火又很难得到理想的硬化层分布,对大模数齿轮淬火时,齿轮淬硬深度太浅或没有淬火造成应力分布不均匀而降低了齿轮弯曲强度 。
气体渗碳淬火,可以得到所需要的硬化层,热处理后具有较理想的残余应力 。用最新技术可准确地控制碳势而获得最佳硬度值,从而提高齿轮的接触强度和弯曲强度,是制造大型重载齿轮的一种好的表面处理方法 。为此,我厂从西德迪高沙公司引进了GSRU190×250型渗碳炉 。从日本中外炉株社引进了¢3000的渗碳炉 。
该炉用氧探头或红外线CO2气体分析仪两种测定炉气碳势,通过微处理机和模拟计算机两套独立的自动控制系统对热处理过程进行适时控制,碳势控制偏差±0.05% 。与该炉配套使用硝盐淬火,可稳定淬火介质温度,减少工件变形,提高工件淬透性 。采用公法线千分尺型硬度检验仪检验齿顶到齿根的硬度,其硬度差很小 。
经渗碳淬火后的齿轮MSF-2M型X射线应力分析仪上用侧倾法,X-20法测定齿面,齿根表面的残余奥氏体含量 。齿根残余压应力在490-588 N/ 范围内,国家标准中推荐的齿根弯曲持续极限为400-440 N/,大大提高了弯曲疲劳强度,残余奥氏体含量在5.8-20%范围内 。齿轮精度的选择原则是工作线速度、要求的承载能力和公司设备的可能 。对硬齿面齿轮,经磨削后的齿轮精度一般选6级精度 。线速度特别高时选4-5级,对振动、噪音有特别要求时,目前最高可达3级精度 。
硬齿面齿轮模数增大后,或调质齿轮直径增大后,如不提高齿轮精度 , 则模数,直径增大带来的强度的提高将被动负荷的增大所抵消 。这点以前的国内调质齿轮传动装置在水泥、冶金行业中的使用发生失效的经验和教训可以证明提高齿轮加工精度的必要 。
为了保证齿轮的加工精度和国际先进标准的贯彻执行,先后MAAG系列磨齿机、ZST0.31m~2.5m磨齿机,Hoefler4000mm和NOVA1000CNC高精度磨齿机可加工直径4000,模数32mm,最高齿轮精度达到DIN3级的齿轮 。高精度的设备靠高精度的检测仪调校,为此,公司配备了MAAGSP-60,德国可林贝尔格大型齿轮检查仪,Hoefler公司的TPF40/1000 , EVTM/MAC2T齿轮检查仪 , Leits公司GMM303010型门式三坐标测量机 , 可检测齿轮直径4000mm,精度DIN3级精度 , 图七为测量曲线 。
齿轮直径增大后 , 热处理后由于工件容积效应 , 齿面从齿顶到齿根各部位硬度不均 , 最大硬度差达20HB 。为对齿轮制造质量严格控制 , 从德国引进齿面硬度检查仪,对大模数的大型齿轮用硝盐淬火,提高工件的淬透性 。
齿顶、齿向修整
轮齿是一个弹性体,工作受力后不可避免地要发生弯曲变形 。虽然啮合结束后恢复原状,但啮合时的变形会发生基节误差那样的影响,使下一对齿的齿顶和齿根发生干涉,能产生很大的冲击而引起啮合噪音 。
表面渗碳淬火齿轮的许用K系数约为调质齿轮的4-5倍 。轮齿变形的影响,比调质齿轮大得多 。为了避免啮合冲击,改善齿面润滑状态,降低啮合噪音,需对齿轮的齿顶和齿向进行修整 。起修整量是根据齿轮负荷计算齿轮变形量,齿轮轴的弯曲,扭转变形量后确定的 。对高承载能力的高硬度齿面的渗碳淬火齿轮 , 齿顶、齿向修整技术是保证产品性能不可缺少的必要条件 。当采用带触角滚刀切齿时,变位系数的选择十分重要,标准中心距和变位系数过大,通常都不适用于带触角滚刀深切齿,因为它将导致齿根部分严重的渐开线偏切 。另外,为有利于提高齿轮副的承载能力,发挥物尽其能的作用,不采用变位齿轮,实际上是一种无形的浪费 。
公司生产的所有齿轮都是变位齿轮,首先根据几何条件计算出大、小齿轮变位系数之和,并由计算机按公司设定的分配原则进行分配,保证齿轮副的最佳性能 。齿轮箱能否安全可靠地工作,除了正确地选材,先进合理的设计、高精的制造、组装、全面的性能检测保证外,正确地安装找正是保证齿轮箱长寿命,安全可靠工作的重要环节,公司的齿轮箱在交货时,我们将向用户提供一份安装找正规范 。该规范内容包括在齿轮箱使用说明书中,对较大型号的特种齿轮传动装置,工厂将单独提供找正规范 。
齿轮箱的找正规范是集LUS多年经验,并根据VD2725标准制定 。起目的是为正常情况下原动机、齿轮箱、工作机械在所有运转状态下(而不是在安装时)互相联结的轴应准确地同心,平稳地工作 。因此找正时,必须根据下列三种曲线修正轴心位移 。
1、 齿轮箱轴心(输入、输出轴)位移的全负荷温度特性曲线 。
2、 原动机轴心位移的全负荷温度特性曲线 。
3、 工作机械轴心位移的全负荷温度特性曲线 。
计算绘制齿轮箱轴心位移的全负荷温度特性曲线时,将考虑到下列因素的影响 。
齿轮箱机座的热膨胀;
齿轮箱壳体的热膨胀;
齿轮箱轴的热膨胀;
运转时齿轮箱机座的弹性变形;
运转时齿轮箱壳体的弹性变形;
运转时轴承间隙、齿轮啮合力和油膜引起的轴心位置的变动 。
法兰的端面跳动、径向跳动 。
原动机、工作机械的影响 。
在国防、航运中应用日益广泛 。
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2、最大齿轮有多大?本报讯 (采访人员 雷云 通讯员余娟)昨日,湖南中大创远数控装备有限公司两台加工直径达1000毫米锥齿轮的高档全数控机床YK20100在长沙正式下线,并交付客户使用,这是全球最大的全数控锥齿轮磨齿机,标志着我国重大装备的动力装置制造技术取得重大突破,宣告我国高档锥齿轮加工机床完全依赖进口的格局被打破 。
“齿轮一小步,中国一大步 。”湖南中大创远数控装备有限公司董事长李国胜告诉采访人员 , 我国重大装备的动力装置制造技术一直受制于人的根本原因之一就在于齿轮制造工艺落后 。大规格、高精度锥齿轮主要应用于大型船舶、机车、矿山冶金、能源开采和国防军工装备,是先进动力装置核心部件 , 长期以来,其加工技术和加工装备一直为西方发达国家垄断 。此前我国每年高精度大规格齿轮进口需花费2-3亿美元,单价超过30万元,价格昂贵,且供货周期长,制约了我国装备制造业的发展 。
据介绍 , 世界上现有最大的磨齿机加工工件直径为800毫米,开发1000毫米数控锥齿轮磨齿机一直是业界的梦想 。我国对锥齿轮研究起步于上世纪70年代 。近年来,以中南大学教授曾韬为首的科研技术团队潜心于此,掌握了核心技术 。2004年创建的中大创远公司投入上亿资金,进军锥齿轮数字化制造装备产业化 。YK20100突破许多技术难题,采用七轴五联动控制 , 齿轮加工精度达GB5级以上,加工同型号齿轮价格仅为进口齿轮的1/5 。据悉,这对磨齿机“双胞胎”昨日分别被张家口和温州两公司买走 。目前,中大创远公司又接到新订单8台,金额达到5000万元 。
3、世界上最大的轴承中国三峡水电站的电机轴承 。
三峡水轮发电机采用了巴氏合金瓦今后还可能采用弹性金属塑料瓦推力轴承 。巴氏合金瓦推力承轴采取小支柱双层瓦的结构形式,由于小支柱将推力瓦和托瓦分开了,使推力瓦的不均匀温度分布对托瓦影响极小,不会引起较大的热变形 。弹性金属瓦具有运行可靠性高 , 安装维护简单、运行性能优良和省去高压油顶起系统等优点外,其复合层的隔热作用也使托瓦热变形很小,克服了普通双层巴氏瓦轴承瓦面变形不易调整的问题 。
关键词:水轮发电机; 推力轴承; 巴氏合金瓦; 弹性金属塑料瓦; 三峡工程
中图分类号:TK730.322文献标识码:A
在大型水轮发电机组中,推力轴承是最重要的组成部分之一,它的设计是否合理将直接影响水轮发电机组的可靠运行 。1990年代 , 哈电机公司和ALSTOM公司投入了大量的人力和物力,对三峡6000 t级弹性金属塑料瓦和巴氏合金瓦在3000 t推力轴承试验台上进行真机全尺寸模拟实验,对基本性能取得了更为深入的了解,并对实验表现出的一些问题也进行深层次的理论分析和补充试验 , 这些工作为巨型推力轴承的试验研究积累了经验,为确保三峡推力轴承可靠和稳定运行奠定了基础
哈电机公司和ALSTOM公司的主要工作:1)设计制造并投入运行推力负荷大于40 MN的巴氏合金瓦推力轴承,哈电公司还有推力负荷达35�2MN的弹性金属塑料瓦推力轴承;2)试验6000 t级弹性金属塑料瓦推力轴承和6000 t级巴氏合金瓦的推力轴承 。
1 三峡推力轴承
1970年代,ALSTOM公司为研制巴西依泰普电站发电机,针对该机组推力轴承设计负荷高达4700 t,开发了图1所示的小支柱双层瓦推力轴承,并申请了专利 。这种轴承有推力瓦(薄瓦)和托瓦(厚瓦)两层,之间布置了一系列直径不等的小支柱 , 在托瓦底部有一小托盘,轴承瓦通过托盘支撑在一个长支柱上面,长支柱可以通过螺纹调整高程 。
当瓦面为一刚性平面时,油膜压力比较平缓,峰值压力与平均压力之比Pmax/Pm一般在2�5附近,见图2 。实际瓦面在油膜压力和油膜温度联合作用下会发生变形,瓦面的变形会影响油膜厚度分布,瓦面变形越大 , 油膜中的峰值压力与平均比压之比越大,而最小油膜厚度会变小 。对于重载大型推力轴承,瓦面和镜板面的综合变形可能会超过最小油膜厚度量级 , 轴承就可能发生磨损和烧瓦 。
小支柱双层瓦推力轴承控制瓦面变形的原理:由于小支柱将推力瓦和托瓦分开了,循环油可以在托瓦和推力瓦之间自由流动,推力瓦中的不均匀温度分布对托瓦的影响极小 , 托瓦温度沿轴向、径向和周向基本上是均匀的,托瓦的热变形很?。?托瓦在支柱压力作用下,主要产生弹性变形 。推力瓦由于厚度很小,通过调整小支柱的直径,可以使瓦面在油膜压力和温度联合作用下的热弹变形控制在较小的范围 。推力瓦的变形主要由支柱在载荷作用下的压缩变形所决定 。由于温度梯度引起的变形相对压力变形小很多 , 温度对支柱变形影响也很小,支柱的直径和长度是根据计算的压力分布并且考虑轴瓦变形,以使在载荷作用下瓦面平行下移来确定的 。
三峡推力轴承就采用这种结构 。1999年在哈电公司完成的三峡推力轴承试验 , 实测推力瓦面温度35~71℃,托瓦面温度32~34℃,托瓦温度基本上是均匀的 。
托瓦温度均匀,瓦的热变形的影响降低,瓦面沿径向微凹,而镜板面沿径向是微凸的,这两面相对应,瓦面微凹使镜板面微凸对轴承性能的影响相对降低,这就是所谓进一步优化小支柱的弹性,还可抵消镜板的大部分变形 。
小支柱双层瓦推力轴承与国内普遍采用的双层巴氏合金瓦推力轴承是有区别的 。国内双层推力轴承是将推力瓦和托瓦直接叠放在一起 , 尽管在托瓦表面有周向油沟,但推力瓦中的不均匀温度分布对托瓦中的温度分布仍会产生较大影响 , 托瓦较厚,这种温度不均匀会引起较大的热变形,从而影响瓦面的变形 。因此 , 国内双层巴氏合金瓦推力轴承瓦面变形不易调整 。
2 三峡塑料瓦推力轴承
1980年代后期,弹性金属塑料瓦推力轴承已经在哈尔滨大电机研究所和哈尔滨电机厂有限责任公司研制成功,并先后应用在岩滩水电站(推力负荷2 750 t) , 白山水电站推力负荷1 800 t),五强溪水电站(推力负荷2 700 t)和天生桥水电站(推力负荷1 240 t)等 。对于大型推力轴承,采用了弹性油箱或弹性梁双托盘等支承系统 。在设计技术上,有推力轴承热弹流润滑性能分析程序,能够准确地计入推力轴承和镜板推力头的热弹变形 。有3 000 t推力轴承试验台 。1997年 , 研制成功三峡6000 t级弹性金属塑料瓦推力轴承,并完成了全尺寸模拟试验,试验非常成功,并取得了大量可靠的数据 。实测推力瓦面温度32~73℃,推力瓦体温度32~46℃ 。最高瓦面温度与推力瓦体温度相差27 K 。复合层的隔热作用使得托瓦温度均匀,即托瓦的热变形很?。朔似胀ㄋ惆褪虾辖鹜咄屏χ岢型呙姹湫尾灰椎髡奈侍?。
2.1 弹性金属塑料瓦的优点
与巴氏合金瓦相比,弹性金属塑料瓦推力轴承的优点如下:
1)弹性金属塑料瓦在大负荷条件下比相同工况的巴氏合金瓦油膜厚度大 。
2)弹性金属塑料瓦省去了高压油顶起系统 。
3)许用单位压力大 , 损耗相对小 。
4)弹性金属塑料瓦推力轴承允许频繁地启动或热启动 。
5)在油槽内冷却器短时停水时,推力轴承可以正常运行 。
6)弹性金属塑料瓦推力轴承吸收冲击的性能高,降低振动 。
弹性金属塑料瓦推力轴承的优点和弹性金属复合层的物理和机械性能密切相关 。
推力轴承变形大小的最终体现还是瓦面(及镜板面)变形对油膜的直接影响程度 。油膜形状要更符合流体动压润滑要求,就得有适宜的瓦面变形 。
镜板在力载荷作用下 , 周向变形的高点处在瓦上,低点在瓦间,径向变形在外径侧上翘;镜板在温度载荷作用下 , 周向由于恒温而不产生变形,径向变形为下凸 , 镜板面的综合变形为径向下凸,外径侧上翘 , 沿周向为波浪形 。塑料瓦的凹变形较大,这是由于其复合层的压缩模量较小所致 , 托瓦温度均匀,瓦的热变形的影响降低,而塑料瓦面的进、出油边均有楔形坡口,有利于启动时进油和调整瓦面形状 。
镜板面的径向倾斜几乎可以和瓦面的径向倾斜相适应,这是因为油膜上产生的压力与推力瓦支承产生的力矩为了达到平衡,推力瓦自动倾斜所造成的 。另外,塑料瓦复合层的影响,使瓦面产生凹变形,这种凹变形可以部分抵消瓦体的凸变形,还对应镜板面的径向凸变形,这是塑料瓦推力轴承承载能力大的主要方面之一 。
2.2 弹性金属塑料瓦的应用
根据弹性金属塑料瓦推力轴承在国内数十个水电机组中的运行经验,总结出如下特点:
1)运行可靠性高
除了由于安装不当发生的几起事故外 , 弹性金属塑料瓦推力轴承在水电机组中基本没有发生过事故 。如果其中的一块瓦发生磨损,不会影响其它块瓦 。
2)安装维护简单
与巴氏合金瓦相比,弹性金属塑料瓦推力轴承在安装时不需刮瓦,机组盘车容易,整套瓦的负荷均匀性要求较低 。
3)运行性能优异
弹性金属塑料瓦推力轴承的许用单位压力和温升比巴氏合金瓦推力轴承的高,瓦体温度和损耗比巴氏合金瓦推力轴承的低 。在每年累计运行5 000 h的运行和1200次起停机的条件下,弹性金属塑料瓦推力轴承的寿命可达40年 。
4)运行条件限制较少
允许频繁启动,并允许热启动 。转速低于额定转速的10%情况下加闸制动 。油槽内冷却器短时停水时,推力轴承仍可正常运行 。
5)无需高压油顶起系统
弹性金属塑料瓦省去了高压油顶起系统 。设备简单,运行可靠性高 。
3 小结
小支柱双层瓦结构巴氏合金瓦和弹性金属塑料瓦使托瓦的温度梯度减小到几乎为0,因此控制了瓦的热变形 。
小支柱的弹性可抵消瓦的剩余机械变形以及镜板的热变形和弹性变形 , 塑料瓦复合层的弹性同样抵消了瓦的剩余机械变形以及镜板的热变形和弹性变形,同样都进一步改善了油膜的形状 。
试验证明,三峡巴氏合金瓦和弹性金属塑料瓦推力轴承设计是合适的,并且工作性能良好 。
德国FAG轴承
FAG的历史
是世界上第一家滚动轴承生产厂,滚动轴承工业的先驱.
自1883 年德国的 Fischer 先生发明了磨制钢球的球磨机并创建 FAG 公司以来 , 伴随着滚动轴承工业的诞生和发展,FAG轴承 的产品在几乎所有可能的领域内均得到了充分的认证并一直扮演着十分重要的角色 。
其部分产品的主要应用领域:航空工程、金属切削机床、钢铁加工设备、转炉、铸造设备、轧机、机械传动设备、造纸机械、水泥机械、磨机、矿山机械、工程机械及振动机械、环保设备、风力发电设备、船舶、天线及雷达、纺织机械、包装机械等 。
全球共有28,000名员工, 在Herzogenaurach总部有近7000名员工, 在全世界共有40个生产厂 , 涉及每一个重要的工业化领域 。
Friedrich Fischer (1849-1899)公司的创始人同时又是精密钢球的现代化生产工艺的发明者. 他的具有革命意义的发明是全球滚动轴承工业历史开端
Friedrich Fischer 在1883年发明的球磨机. 在Friedrich Fischer 去逝后10年, Sch?fer接管了 Friedrich Fischer, AG凭借其杰出的个人才华建立了世界闻名的企业.
FAG在齿轮传动中的高级轴承当中德国FAG有着卓越的性能:
高可靠性、尺寸小、高承载能力、高精度引导、低摩擦、耐高温、低磨损、安装简便、润滑剂消耗小、维护量小、采购容易、性能价格比高这使它出现在所有使用滚动轴承的多种工业领域比如矿山、冶金、铸造、冲压、轧钢、化工、石油化工、车辆制造、造船、航天工业、发电、电气工业、机器制造、钢结构及轻金属工程、锅炉及容器制造等等 。
德国FAG集团成立于1883年,是全球第一家轴承制造商 。目前在全世界共拥有18000名员工2005年销售额超过60亿欧元 。FAG始终站在世界轴承领域的最前列,公司目前所生产的型号已经涵盖了各种行业,并在铁路、钢铁、造纸、水泥、矿山等领域更是一枝独秀 。
德国FAG轴承是当今世界上最大、历史最悠久的轴承制造厂之一 。产品广泛运用于机械、冶金、石化、汽车、航空航天等各项领域 。FAG产品以其精密、可靠、适用性以及完善的售后技术服务 , 赢得全球客户的信任和推崇 。
自1883年德国的 Fischer 先生发明了磨制钢球的球磨机并创建FAG公司以来,伴随着滚动轴承工业的诞生和发展,FAG 的产品在几乎所有可能的领域内均得到了充分的认证并一直扮演着十分重要的角色
因为世界不断在前进,市场需求和客户要求永远都是划时代的 。正是公司不断的努力完善,FAG产品顺利进入了当时被誉为最苛刻的用户(如BMW、大众、通用……)成为其长期、稳定的配套厂商 。
银河系的转轴,大概有2.5万光年.
中国三峡水电站的电机轴承
地球自转轴不是轴承.
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4、m1齿轮参数不知道您具体想问什么方面 , 以下是关于齿轮的一些参数
按规格或尺寸大小分类,齿轮型号分为标准和非标准两种;按国内外计量单位不同,齿轮型号分为公制和英制两种 。
1、公制齿轮型号
国内主要采用公制/模数(M/m) , 齿轮模数=分度圆直径÷齿数=齿轮外径÷(齿数+2) 。
2、英制齿轮型号
DP齿轮是欧美等国采用的英制齿轮(径节齿轮),是指每一英寸分度圆直径上的齿数,该值越大齿越小 。径节DP=z/D(z—齿数,D—分度圆直径 , 英寸),以径节DP单位为(1/in) 。它与公制的换算关系为m=25.4/DP,也就是说它和我们常用的模数是一样的 。
齿轮的主要参数:
1、齿数Z
闭式齿轮传动一般转速较高 , 为了提高传动的平稳性,减小冲击振动,以齿数多一些为好,小齿轮的齿数可取为z1=20~40 。开式(半开式)齿轮传动 , 由于轮齿主要为磨损失效,为使齿轮不致过小,故小齿轮不宜选用过多的齿数,一般可取z1=17~20 。
2、螺旋角
β>0为左旋;
β<0为右旋
3、齿距
pn=ptcosβ(下标n和t分别表示法向和端面的标记)
4、模数
模数是指相邻两轮齿铜侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值(m=p/π),以毫米为单位 。模数是模数制轮齿的一个最基本参数,直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表(GB/T1357-1987) 。
mn=mtcosβ
m=p/π
齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准 , 而齿轮分度圆的周长=πd=zp
模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数 。齿数相同的齿轮模数大,则其尺寸也大 。
5、压力角
αrb=rcosα=1/2mzcosα
在两齿轮节圆相切点P处,两齿廓曲线的公法线(即齿廓的受力方向)与两节圆的公切线(即P点处的瞬时运动方向)所夹的锐角称为压力角,也称啮合角 。对单个齿轮即为齿形角 。标准齿轮的压力角一般为20” 。在某些场合也有采用α=14.5°、15°、22.50°及25°等情况 。
6、分度圆直径
d=m*z
7、中心距
a=1/2*m(z1+z2)
8、正确啮合条件
m1=m2,α1=α2,β1=β2
为使齿轮免于根切,对于α=20o的标准直尺圆柱齿轮,应取z1≥17 。Z2=u·z1 。
9、齿顶高系数和顶隙系数
—h*a、C*
两齿轮啮合时,总是一个齿轮的齿顶进入另一个齿轮的齿根,为了防止热膨胀顶死和具有储成润滑油的空间,要求齿根高大于齿顶高 。为此引入了齿顶高系数和顶隙系数 。
正常齿:h*a=1;C*=0.25短齿:h*a=0.8;C*=0.3
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5、一个57齿的齿轮,用卡尺量最大的外经119.1,有谁知道它的m怎么算?齿轮外径等于分度园直径加二倍齿顶高:
da=d+2ha
分度园直径等于齿数乘模数:
d=zm
齿顶高等于模数乘顶系数:
【世界上直径最大的齿轮,硬齿面齿轮的特点及注意事项】ha=mha*
正常齿制ha*=1,短齿制ha*=0.8
两种情况:
(1)正常齿制
da=mz+2mha
119.1=57m+2m
m=2.02
国家标准模数对应为m=2
(2)短齿制
da=mz+2mha
119.1=57m+1.6m
m=2.03
国家标准模数对应为m=2
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