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998談齒輪之設計計算篇(二)

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發表于 2015-12-27 09:40:20 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 蒼狼大地 于 2015-12-27 09:47 編輯 : u! e4 J# [2 ]9 B5 E
7 G% w( \0 `0 h$ G& J5 v% P
《998談齒輪之基本概念篇》很受歡迎啊,再接再厲,998談齒輪之設計計算篇,滿滿的都是干貨。。。& f$ H4 |3 m% q4 g7 R" C' s
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割線~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
9 ~; j6 k* l# P% P4 s% _9 O! j: |5 j' P3 W9 o% i. W$ |0 o2 W, o. R
一、名詞術語$ C3 d+ X6 b! `4 B/ `: X
1.1 模數
$ t+ m2 `& |! Z- n. s8 U+ D          — 對標準直齒輪來說,全齒高大約等于 2.25倍的模數。
8 x, b+ D& W1 U$ r3 ~6 Q          — 變位量=變位系數×模數,
/ d& A/ B0 R- I1 s                   ☆ 模數大的,變位量相對大,因為可以取用的線區間相對大
* E( w# [: }" I, G. D) R' j  B                   ☆ 模數小的,齒高自身就比較小,可取線區間小,不可能有大的變位量,4 Y5 E7 Q+ u- b6 W, Z+ ?
                             ※ 什么叫做線區間?
! c9 X( a6 C% ~0 R+ Z8 `$ l                   ☆ 數學上可以計算出極限變位量,與模數有關,超出極限變位量,無法嚙合, I: f. H* @/ S
          — 既然變位系數與模數沒有內在聯系,為什么不是直接給出變位量而是用變位系數折算一次?7 ^# m- X) u- ^5 D. U/ y
                   ☆ 現在用的模數制齒輪,計算是以模數為基礎的,許多計算與迭代都是以模數為基礎展開的,自然變位也一樣。4 A" K) X3 g% [  k4 \! A: @
                   ☆ 但在加工的時候,確實用的是具體數值的變位量,不需要在加工中再進行變換。2 b* d8 V4 r9 l8 C% S' M8 Z
          — 齒輪模數是怎么計算出來的?  P& U' C6 ]8 h4 i9 X( P& M
                   ☆ 模數是按強度計算得到的,或者說取決于強度。
3 P+ W7 v0 k+ ]' t; A                   ☆ 齒輪傳動系統,不是簡單一對一的單點傳動,也不是計算單點傳動發現模數不行就只能加大模數。齒輪,多點傳動的系統很多的,齒輪書籍中有介紹。學習多傳動系統,對設計齒輪有幫助。3 S6 F4 l: @$ g2 F. m; ?7 q
                   ☆ 計算模數,一定要有合理性,  }: N; g! O. _2 Z! V
                             □ 首先強度要夠,但模數大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了
. Q$ v0 [/ n+ E- S; B7 Z$ N                             □ 小模數,大重合度,依然可以解決力矩問題。
6 y+ D) [7 q/ _6 q7 M9 l0 s                             □ 也可采用多點傳動系統解決力矩問題。: L9 X, Y; ^) }5 d9 h' e2 w
          — Q:國內的齒輪模數雖然是第一標準最大是50。某國外企業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?
0 _" C; E6 C% ^( V  L% w1 D                   ☆ 對與齒輪模數,沒有準確限制,尤其是不全齒輪或半齒輪。: W: C1 c/ ~* b+ d* g. y
                   ☆ 是否采用大模數齒輪,主要考慮有無必要性。
0 ^2 n/ v  m6 w5 d+ ]1 j5 S                             □ 經濟性考慮:模數太大,直接采用其它傳動方式,如多點傳動、液壓傳動。如翻轉鋼包的機構,有齒輪傳動、銷齒傳動、液壓齒條、擺缸、油缸接力等多種方式。
" @" n  @9 [8 G( x. z3 g                             □ 技術考慮:模數過大,齒輪設計加工問題、軸安裝問題(需要采用雙向切向鍵)。+ s/ `6 S( k; E( M& z8 \
                                      ※ 什么是雙向切向鍵?具體的結構形式是如何?
. k* \- F4 U% |: v                             □ 設計合理性:當大模數齒輪(如80,100),技術和精度都沒有問題,是否經濟劃算?誰使用?為什么要用?$ M, B/ ?4 @5 }1 ]
; g) t' ]; D7 S+ l
1.2 變位系數
; `" l* R: d* S+ \5 l          — 變位系數,不是改變了模數,是改變了嚙合位置,即漸開線的嚙合點,
4 a6 l4 w# ]$ W
1 Z$ X2 G: }( h5 Y5 Z' B9 R# v9 L1.3 漸開線齒廓2 G7 i7 W% @+ ], U" M3 C7 z
          — 齒輪漸開線齒廓精確求解及其參數化建模,對數學要求高,設計大量坐標系變換,必須念通數學。7 \1 v5 W: y8 i' u7 r
          — 齒廓和齒根過渡曲線的坐標轉換,涉及大量幾何關系和數學。玩通之后,齒輪通了80%。玩精通后,是高薪工作,現在懂的人很少。
+ L+ ~% l6 R5 ]          — 研究齒形,多從受力和傳動嚙合方式考慮,然后設計刀具和機床通過特定的加工工藝實現齒形的制造。故而齒輪有兩個方向:
8 X. L, f4 u, m. P  w6 o6 z  O; n                   ☆ 純數學力學的齒形設計5 T; ]; F  P! ^3 \
                   ☆ 工藝裝備的設計(刀具和機床或者模具)。
6 n, z9 {6 f" ?, k& u0 a           ※ 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,4 x. h5 C5 c. @. ^% p% @; \
! \* ~7 U* ], V; }1 e
1.4 傳動比
+ Y1 g1 e1 W; @. H6 @  e          — 為什么設計手冊上講齒輪傳動比要小于6-8?
6 u$ ^* H- n: S( N. _; }$ p/ v  R                   ☆ 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,設計設備是考慮成本的,速比大到一個數值,可以采用多極,這樣設計重量比較合理* p+ w, }: o9 ~* t0 d/ G
                   ☆ 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,1 Z/ t! ~* f* Y9 O4 F/ [
                   ☆ 傳動比受小齒輪大小限制,非變位20゜壓力角齒輪最小齒數為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,齒輪本身質量,轉動慣量,軸承負載都有問題。$ c' }' m' |% P* d+ }- d
          — 大傳動比下采用蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動的比較:
) ^6 W! H% o: d9 t! o/ b2 i                   ☆ 傳動比:渦輪蝸桿比齒輪高,如果單頭,蝸桿旋轉一周,渦輪才旋轉一齒。
$ |( j; {+ T% v( e7 ^                   ☆ 效率:齒輪比蝸輪蝸桿高。
' H* f% x3 N+ p: t6 i$ K' Q                   ☆ 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。
0 D+ k5 Z8 F5 W9 w" _. B7 m; J: G% y+ h& W( m# k/ i  w
二、齒輪設計流程
- X5 @& W$ R  s+ a7 N5 B2.1 設計齒輪的流程8 f4 K, O! d* ]# Z. X
          — 確定嚙合曲線(手工畫圖):
5 Y2 w" M1 y) C2 e* d7 {                   ☆ 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,
" Y& n  h  C; o$ _& L1 t( B                   ☆ 根據精度就知道要多少點作圖畫的曲線的精度是合理的,點數太少曲率精度不夠,點數過密會把計算機算死的。
# K0 j. Z- f8 M9 T: ]) B8 c% e$ F                   ☆ 需要很扎實的基礎知識。' S  z* I6 g& s9 [, O/ a, E
                   ☆ 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?  c" E5 b$ q8 g& q3 @* L8 V7 x
          — 建立嚙合模型& C3 I, q( S  Z, [$ P
                   ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型! C" S( [4 R6 a; b0 G
                   ☆ 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。
' K+ P+ c* H, [" A                   ☆ 用解析式的聯立算接觸應力,求強度計算,再反推中心距、齒寬等等東西- u# M0 V9 y+ ]5 n
                   ☆ 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,計算那個嚙合區域的最大應力用的,是個計算的輔助手段,4 K: s! @, W% F8 a4 R
                   ☆ 再琢磨齒根曲線,有多種,與加工方式還有關,再琢磨齒面輪廓修正,琢磨一下,9 o. r' D6 p* z8 J& O6 ?9 A. c
          — 齒輪軸設計2 i7 {, t" q& g( ^7 E9 V
                   ☆ 齒輪軸受力時產生撓度9 p0 L- S, t* M$ Z; j9 r
                   ☆ 撓度很關鍵:會改變嚙合點的位置,惡化嚙合,產生噪音,縮短壽命,帶來一系列你不希望見到的結局。7 L0 e0 R4 o# g7 {
                   ☆ 解決措施:+ m8 Q8 z( Q! s# t  u! Q( m$ y
                             □ 考慮齒輪軸的設計
. a  l7 R" ^  @* s5 u                             □ 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。
- z2 M" @8 f) H" T          — 熱變形計算; M3 _3 M# a* W7 E, v4 u* S3 \
                   ☆ 多大的負荷,溫度可以升高到多少度?# m' g8 \4 T% |. [! }: F
                   ☆ 溫度會穩定在多少度,這個軸會熱漲多少?" L  H" D+ x% i. n5 V7 E! Y' g
                   ☆ 熱漲對嚙合有什么影響?/ |2 D+ G, B4 a0 d6 f& o
          — 箱體計算# U1 }4 D% v# p+ ~# J7 s/ ^2 Z
                   ☆ 畫箱體,對角扭轉就大概知道箱子的厚度。. ~( B2 w) v3 F
                   ☆ 考慮各種其它的空間變形,因為箱體剛度不夠的話,再好的齒輪設計都白搭,根本就沒有壽命可言& ~# v/ [2 G/ w" h
                   ☆ 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,7 r8 T* y. q! d2 M& `
          — 總結:/ m5 }1 s3 ^/ h/ t4 }+ X& t* N) ~
                   ☆ 鬼子也用有限元進行箱體設計,但不是為了分析而分析,而是在有基礎設計的基礎上進行精細設計,懂設計和有限元的根本。
) j! X/ ^- {% x: |$ d                   ☆ 鬼子的齒輪箱好,有材料因素,有熱處理因素,最重要的是人家設計的就好,設計水平比你也高,有限元用的水平就比你高一大截,水平高是總體水平高,6 t5 u' d% P* |$ V! f
                   ☆ 鬼子設計東西,一般有針對性,還是我們說的基礎東西比我們扎實。設計一個東西要體會其內在的真諦,沒有體會這個,就玩不好,玩的基本是表皮東西
2 w: U7 T; e* B. ~6 W- s4 i          — 優化設計:優化是一個寬泛的概念,要針對你玩什么,舉個例子, 玩齒輪可以優化,比如講究效率,如何優化齒面函數,而組裝齒輪系統,也可以談優化,是講究裝配效率的,玩的是節拍,就與玩齒面完全兩個概念,, b, S% }! u. u6 l

6 p. {& ]$ A4 C: y- b7 Z7 D* O2.2 傳動系統設計流程:
6 C) D/ i1 E9 O) x1 t                   ☆ 閉式箱的設計是以齒面損壞為基礎的,而齒面的損壞與循環次數有關聯,當循環次數非常少的時候,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)$ m3 q7 M- I0 a/ G0 {
                   ☆ 電機的選擇是以力矩為基礎的,力矩夠了,就能轉,燒不燒是以發熱為依據的,而不是理論計算,
( d- F: F' n1 E& H                   ☆ 我們的體系是在原蘇聯的體系上‘升一級,靠一級’過來的,而蘇聯的體系是在原德國與阿根廷的基礎上演變過來的。而米、英是另外一個體系,是講究人的設計基本功與設備的實際功效為基礎的上面玩設計,
" K3 {8 r2 `. g                   ☆ 米國怎么玩一個機械傳動設計,因為基本功好,一切是從基礎開始的,做一個傳動鏈,把尺寸都擺出來,哪里是哪個設備,電機一小時啟動多少次?運 轉力矩是多大?這些都是精確數字,再電話給電機廠,要這么個電機,電機廠的數據是實驗出來的,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,而當運轉次數少時候,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,而鬼子設計橋梁這些東西比我們結實幾十倍。. N2 S+ o8 ]* Z% n* V
                   ☆ 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,以前是因為閉關鎖國沒有辦法,我許多前輩基礎都非常好,但都是學的蘇聯的理論,這個沒有辦法了,而新一代主要是不念書,沒有基礎概念,
& ^0 O& `* O' V/ I: L( U                   ☆ 現在的產品問題在哪里?  本該做的輕巧的東西,因為基礎理論的薄弱,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,而本該做的非常結實的東西,比如破冰船,受設計水平與材料的限制,也不會做結實了,這樣,我國的產品處于兩頭不靠的境地,, a1 s* g5 u' W5 R7 z7 c
                   ☆ 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,理解其實質東西,對設計,材料的實質非常了解,阿拉設計冷床,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,而國內要求高產量、高節奏的大型東西也可以做的很結實,也用多年,實質,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,這些也基本是經驗,手冊是不會有的,
* }) r: F' A7 ]) w$ x                   ☆ 你怎么玩好了?還是阿拉說的,基礎,無論對什么,懂其基礎,就全懂,阿拉發現,玩齒輪的,沒有幾個懂漸開線方程,阿拉特奇怪,
; H% H& b& |* N9 D: w/ M: K
" @6 r2 \! a1 h9 A7 W2.3 如何做齒輪或減速箱設計的?9 u( C) k; B' c1 X
                   ☆ 90年代之前,都是手工計算,計算機計算是近15年之內的事情了,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,全套設計好了,給有限元室去分析,; C. V$ P: |8 J  C9 F$ `% H8 Y
                   ☆ 計算機發展以后,有幾年還不錯,現在是有計算機對許多人也沒有啥價值,因為如何輸入數據,就是一個大問題,許多家伙的電腦里面各種軟件是齊全的,但對齒輪箱設計也一樣一無所知,不知道如何下手
8 T( _2 s5 m$ z2 X+ }; e% A2 s: a$ b                   ☆ 手算熟練的,根本就不必你自己操作計算機,我現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,因為已經先知道哪里危險了,人家計算的結果正確與否是可以準確判斷的,而計算操作者是不懂的
4 a% ~: _+ V# t0 h          — 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 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,可以給大型的機構專門玩這個,并且說的明白。玩齒輪箱,一定要玩到最基礎層面,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,
6 w0 c% e4 F; e3 l! y' Q- R
3 M1 ?' D. @/ o) a2 @" z2.4 大齒輪流程:0 k* d% v6 w' |, t) K
          — 設計要求:一種大型的回轉支撐的圈體,滾動滑道用于安轉滾動體,齒圈用于驅動,這個東西,要自己選擇鋼坯,多鐓多拔,沖孔,擴孔,制造環件毛坯,退火,上大型滾環機
( x! V8 {' S: Y          — 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,基礎熱處理好了,就是加工,做內滑道,加工外齒,大齒圈你說用什么加工?許多家伙不懂這個,
+ w+ J5 b6 t& E! x          — 關于計算,因為這個東西總體循環次數少,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,結構不會損壞,就可以了,不需要高次循環,因為整體壽命區間,總循環次數不多,
4 F7 H! ^& f) n5 V* V+ q* c          — 很大的這類東西,說不上有多高技術,就是環節控制完善,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,發現缺陷,報廢了。5 p, ~( i4 a+ t/ P
          — 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 j7 o* N2 g2 @* t6 E
          — 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% m, P8 j5 a( S2 M
          — Zerowing:5 B5 i( H2 r; y& a3 \
                   ☆ 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成本。6 ~  w5 ?% Z3 i% }5 v
                   ☆ 從外齒內滑道結構分析,這個齒圈應該是屬于飛輪性質。; y( E  O, I8 p2 O/ Z7 X, g
                   ☆ 確認基本信息。承載條件(扭矩、轉速、是否存在沖擊等)、配合齒類型及齒形參數、減速比、潤滑條件。6 P4 i% A+ S6 t0 F" L+ b* @) G
                   ☆ 基本齒輪計算和變位計算(包括選材)
4 ]* a* z9 t4 [% j                   ☆ 根據具體齒圈尺寸,計算在工作轉速下的抗扭強度問題,確定內圈尺寸。
- R- k: Q; k4 E0 ^                   ☆ 內滑道設計(這個真心沒玩過,推推看)。根據承載計算平均接觸力,根據平均接觸力計算滾珠的擠壓強度,選擇適當的材料計算需求直徑下限。根據轉速和螺 旋傳動規律,計算滑道螺距。螺旋方向應根據斜齒受力方向和轉動方向確定,盡量減少滑道部分在軸向上的承載。根據螺距確認滾珠直徑上限。確定需求硬度。設計 滑道供油回路。# K8 ?. M( U1 W% F
                   ☆ 確定配合公差,計算靜平衡、動平衡,通過配重,調節平衡。
, p( o7 Y% N, M3 e% m5 l& N                   ☆ 壽命計算。壽命=設計循環/循環速度。這個跟軸承計算類似。
0 q" R2 A4 e5 F8 J) @1 u0 H                             □ 計算輪齒疲勞,確定輪齒壽命。4 s) c4 l% c! W6 [
                             □ 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。0 `% }; K; |1 p# X6 ?& k. g" K) J
                             □ 取二者小值,并適當降低大值,以期待同等壽命。
; T0 r/ S, w3 Z
9 f# G. u# `1 ?三、設計細節:
8 g6 G# T4 Y+ R2 O+ G4 Q3.1 齒根強度分析, g. Z3 q2 q( {
          — 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,米國有設計是在齒輪根部作一個大的內角,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,
- b# g! V& q% [. k% n          — 有些齒輪在加工的時候,不會把齒形做成標準的漸開線,而是經過計算,使得齒輪在嚙合的過程中,齒形成為漸開線。
) ~3 \9 t/ j0 L& [$ F! o5 [          — 在齒輪裝配的時候,會將中心距做的稍微小一點,讓兩個齒輪在運轉初期,就將各自表面磨去一部分,然后再進入工況。0 A: x$ {; ^% ^1 T/ O  F* q
          — 高速齒輪,高精度齒輪,都是經過‘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,有一部分是經驗系數/ ~8 L4 @# y" X6 _9 m
! v/ \8 @6 I, c( \% b
3.2 齒面強度分析
, N/ U. O  {5 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,8 c$ q5 @2 {& D: r' Y+ W

' X5 k5 _* F+ I1 \3.3 GE修形 - 微根切技術4 s( G0 c0 J* k; ]4 o9 h
          — What? 基本情況
2 _. E3 N' S# z& z                   ☆ GE 的齒輪系統,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,
! [& |' q- N  ^4 f' k9 l                   ☆ 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,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的齒輪系統非常難玩,是一套獨立發展起來的設計與修正系統,要深刻理解,另外,其材料系統也不同,必須非常熟悉,有強人才能玩,但利潤非常大,GE的齒輪系統,國內用,例如大,壽命可以到國內7-8倍,
0 p# b! J4 @* m# q                   ☆ 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,所謂的‘GE修正’,他不告訴你關鍵的修正數據,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,
' r/ R7 O' L1 r; j* y                   ☆ GE設計齒輪,齒根部分,就是設計成‘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, t) |4 w; ?+ B0 u, [% v
          — Why? 設計目的
# S# U9 g6 l! u$ R. O                   ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度,對齒面的接觸疲勞有好處。
* E# m# R0 B- h7 D; R# K                   ☆ 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。
5 e# i  V4 B* Q, o: z" s                   ☆ 因此,采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削。
0 W/ i; f8 y+ Z$ V0 f          — How? 工藝手段3 ]- y/ c2 R  ^6 A8 R% o# d: Y) M  N0 G
                   ☆ 重載荷,高循環次數,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公司設計齒面修型時,特意設計一個‘根切’是砂輪磨齒面無臺階。業內稱‘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,壽命的一個妥協結果,
! d- q" K. s- ]6 Q: d! @          — 如何學習?. [: J7 s4 l2 M' `; c
                   ☆ 齒形修正,要學習理論基礎,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,
3 q7 f! G5 D% g% e                   ☆ 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,
9 n: w2 x. Q6 \$ l; ^+ X+ b$ f1 s: t) n/ @4 I: c% {
3.4 螺旋傘齒輪的設計:( {- R; R1 Y( _+ {. |; o( c1 c
          — 螺旋傘齒輪,支撐應該是靠齒輪方向是為滾柱軸承,內圈無擋邊,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,應該是外硬內軟的兩個密封,
/ F2 x7 k, a% T          — 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,他這個結構是沒法解決熱漲的,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。# A. R  t8 F: i1 L
          — 象設計這個減速機,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,設計院都不可能玩的過阿拉,. _( r+ s5 ~3 `. \, O5 Z
          — 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,
& W3 H) z# F+ R0 B1 O          — 設計這個典型東西,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,現在都是蒙著腦袋胡亂抄一個東西,自己都不理解為什么。
+ O9 F; u0 k$ P% {; ]          — 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,比如弗蘭德與諾德可能不同,但都是可以說通的,現在有限元發達,可以做充分的模擬,一切都可以說明,9 I; Q3 T9 G+ v$ |1 I2 k5 S
          — 先把計算與齒形修正部分玩一下吧,玩到可以設計5級螺傘,前途就大大的了。以前有正常齒輪基礎,起碼要玩一個月,才可以熟練,沒有齒輪基礎的,先學齒輪,上來就玩螺傘,玩不了,會死人的,哈哈5 |7 D- f4 d0 k8 A- C1 x3 {
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2#
發表于 2015-12-27 10:03:07 | 只看該作者
真的整理的很細啊!樓主努力幾年必有所成!
回復 支持 1 反對 0

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3#
發表于 2015-12-27 10:09:21 | 只看該作者
。。。。。。。。。。。。。。。。。做齒輪的路過
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4#
發表于 2015-12-27 10:37:15 | 只看該作者
第一篇 在哪里啊
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5#
發表于 2015-12-27 10:49:57 | 只看該作者
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
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6#
發表于 2015-12-27 10:50:57 | 只看該作者
學習
回復 支持 0 反對 1

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7#
發表于 2015-12-27 11:07:18 | 只看該作者
干貨!慎吃!
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8#
發表于 2015-12-27 11:18:51 | 只看該作者
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爺的帖子,感覺很開眼界,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
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9#
發表于 2015-12-27 12:04:53 | 只看該作者
"計算模數,一定要有合理性,
/ A* o- |( Y' }1 B0 H$ P □ 首先強度要夠,但模數大了以后,重合度就下來了,壽命就不好了                        9 s1 z  X* s  X5 K1 R
□ 小模數,大重合度,依然可以解決力矩問題。"
+ \8 F) y) d; q! d& R5 @# t" T# q一個實例供參考

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10#
發表于 2015-12-27 12:06:49 | 只看該作者
好,收藏了
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