齒輪驅(qū)動的設計不合理會導致傳動元件壽命縮短的現(xiàn)象。而通過傳動元件的強度匹配可以有效的解決這個問題,從而提高齒輪的傳動壽命。
在機械傳動中,齒輪初期嚙合由于硬度不同會產(chǎn)生磨損現(xiàn)象,長時間的磨損現(xiàn)象會導致動能失效。因此,驅(qū)動器再設計時要著重考慮齒輪嚙合的傳動比、強度、嚙合結構等要求,這樣就可以使變速箱動能傳遞實現(xiàn)最大化。
耐久性
我們今天來講“通過改變驅(qū)動元件的耐久度來提高齒輪傳動壽命方法”:通過改變模數(shù)來提高蝸輪的耐久性。
理論依據(jù)當傳動箱內(nèi)齒輪在傳動過程中嚙合時,進入嚙合區(qū)域內(nèi)的各個齒輪要滿足其嚙合條件。齒輪的交替嚙合是最為正確的結合方式,必須使嚙合線上的 兩個相近齒輪在嚙合線基圓距離相等,兩個齒廓嚙合線與齒距相等,即:
Pb1?= Pb2(1)
上式中,Pb1與 Pb2?代表齒輪的基圓齒距。
將 Pb1=πmicosai?
帶入式一可得:
πm1cosa1=πm2cosa2?(2)
推理
由于齒輪強度在設計中,模數(shù)和壓力角參數(shù)都是標準值,所以公式二要滿足 m1?= m2、a1?= a2,因此,通常的接合條件是:主驅(qū)動輪模量和壓力角相等。
但從式二中可以看出,只要兩對齒輪基線一致就可以正常嚙合。一般來說,蝸輪的主要材料是銅合金,蝸桿的主要材料是鋼,需要先進行淬火。在使用過程中由于蝸桿硬度較高,早期會對渦輪產(chǎn)生磨損。
結論
要解決早期的磨損問題,需綜合考慮蝸桿、渦輪的強度系數(shù)。通過式二可知:
1、增加蝸桿壓力角和模數(shù)使得蝸輪強度增加
2、降低蝸桿強度可減少了蝸桿與渦輪的初期磨損。
根據(jù)式一、式二,齒輪強度設計過程中同時增加模量與壓力角可以提高強度系數(shù)。
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