998談齒輪之設(shè)計(jì)計(jì)算篇（二）

蒼狼大地

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《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(jì)計(jì)算篇,，滿滿的都是干貨。,。,。
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一、名詞術(shù)語(yǔ)
1.1 模數(shù)
% m" g' V! x' T; e/ F+ v3 ^          — 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪來(lái)說(shuō),，全齒高大約等于 2.25倍的模數(shù),。
          — 變位量=變位系數(shù)×模數(shù)，
( `& \0 }; k& c9 @) k4 a- Z                   ☆ 模數(shù)大的,，變位量相對(duì)大,，因?yàn)榭梢匀∮玫木�區(qū)間相對(duì)大
! ^- t6 }/ Z( B7 N4 E; x* \                   ☆ 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，
                             ※ 什么叫做線區(qū)間,？
- L1 T' O3 {! [% X& y5 [5 a* N                   ☆ 數(shù)學(xué)上可以計(jì)算出極限變位量,，與模數(shù)有關(guān)，超出極限變位量,，無(wú)法嚙合
          — 既然變位系數(shù)與模數(shù)沒(méi)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？
                   ☆ 現(xiàn)在用的模數(shù)制齒輪,，計(jì)算是以模數(shù)為基礎(chǔ)的,，許多計(jì)算與迭代都是以模數(shù)為基礎(chǔ)展開的,，自然變位也一樣。
9 M5 G' T1 ^, b) r/ \" t+ `& p5 ?                   ☆ 但在加工的時(shí)候,，確實(shí)用的是具體數(shù)值的變位量,，不需要在加工中再進(jìn)行變換。
8 f5 v% \  D8 [+ o; N( h          — 齒輪模數(shù)是怎么計(jì)算出來(lái)的,？
9 C4 k" J7 D/ z4 X1 P; j/ f                   ☆ 模數(shù)是按強(qiáng)度計(jì)算得到的,，或者說(shuō)取決于強(qiáng)度。
                   ☆ 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),，不是簡(jiǎn)單一對(duì)一的單點(diǎn)傳動(dòng),，也不是計(jì)算單點(diǎn)傳動(dòng)發(fā)現(xiàn)模數(shù)不行就只能加大模數(shù)。齒輪,，多點(diǎn)傳動(dòng)的系統(tǒng)很多的,，齒輪書籍中有介紹。學(xué)習(xí)多傳動(dòng)系統(tǒng),，對(duì)設(shè)計(jì)齒輪有幫助,。
0 e  W/ ^: ~/ a0 H4 l                   ☆ 計(jì)算模數(shù)，一定要有合理性,，
' v  }7 j  y. w% d, f2 _3 Q: m                             □ 首先強(qiáng)度要夠,，但模數(shù)大了以后，重合度就下來(lái)了,，壽命就不好了
                             □ 小模數(shù),，大重合度，依然可以解決力矩問(wèn)題,。
                             □ 也可采用多點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)解決力矩問(wèn)題,。
' e9 X% {" d7 w- o3 {          — Q：國(guó)內(nèi)的齒輪模數(shù)雖然是第一標(biāo)準(zhǔn)最大是50。某國(guó)外企業(yè)手冊(cè)顯示可以做到最大56,。國(guó)外的加工水平和標(biāo)準(zhǔn)能做到多大,？
6 W, v) e/ _5 q1 X$ f                   ☆ 對(duì)與齒輪模數(shù)，沒(méi)有準(zhǔn)確限制,，尤其是不全齒輪或半齒輪,。
                   ☆ 是否采用大模數(shù)齒輪，主要考慮有無(wú)必要性,。
                             □ 經(jīng)濟(jì)性考慮：模數(shù)太大,，直接采用其它傳動(dòng)方式，如多點(diǎn)傳動(dòng),、液壓傳動(dòng),。如翻轉(zhuǎn)鋼包的機(jī)構(gòu)，有齒輪傳動(dòng),、銷齒傳動(dòng),、液壓齒條,、擺缸、油缸接力等多種方式,。
5 t0 C& G3 D5 b7 p. j( s, [                             □ 技術(shù)考慮：模數(shù)過(guò)大,，齒輪設(shè)計(jì)加工問(wèn)題、軸安裝問(wèn)題（需要采用雙向切向鍵）,。
6 m! o4 V, B+ N  z- w                                      ※ 什么是雙向切向鍵,？具體的結(jié)構(gòu)形式是如何？
. \3 }  E' e" x! ]5 T* `9 \( Y# s, ~                             □ 設(shè)計(jì)合理性：當(dāng)大模數(shù)齒輪（如80,，100）,，技術(shù)和精度都沒(méi)有問(wèn)題，是否經(jīng)濟(jì)劃算,？誰(shuí)使用,？為什么要用？
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1.2 變位系數(shù)
          — 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(diǎn),，
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1.3 漸開線齒廓
, c- P; P4 |! J9 u" ]          — 齒輪漸開線齒廓精確求解及其參數(shù)化建模，對(duì)數(shù)學(xué)要求高,，設(shè)計(jì)大量坐標(biāo)系變換,，必須念通數(shù)學(xué)。
          — 齒廓和齒根過(guò)渡曲線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,，涉及大量幾何關(guān)系和數(shù)學(xué),。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,。
          — 研究齒形,，多從受力和傳動(dòng)嚙合方式考慮，然后設(shè)計(jì)刀具和機(jī)床通過(guò)特定的加工工藝實(shí)現(xiàn)齒形的制造,。故而齒輪有兩個(gè)方向：
: ]  S& J4 h+ T2 {  X                   ☆ 純數(shù)學(xué)力學(xué)的齒形設(shè)計(jì)
5 k! b3 |% E7 ^                   ☆ 工藝裝備的設(shè)計(jì)（刀具和機(jī)床或者模具）,。
           ※ 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(duì)象,，不僅有運(yùn)動(dòng)的,，還有動(dòng)力的,，
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' _( ~1 C% R5 f' b* O/ x4 ?1.4 傳動(dòng)比
) \% `- ?  J: n: V) ?$ g          — 為什么設(shè)計(jì)手冊(cè)上講齒輪傳動(dòng)比要小于6-8？
4 K* e- P* b/ \2 ?                   ☆ 限制一級(jí)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(gè)劃算的問(wèn)題,，設(shè)計(jì)設(shè)備是考慮成本的，速比大到一個(gè)數(shù)值,，可以采用多極,，這樣設(shè)計(jì)重量比較合理
# L/ c1 P7 C& j0 e" ~                   ☆ 而對(duì)于開式齒輪，往往是采用一級(jí)大齒輪,，這個(gè)與你說(shuō)法正好相反,，
                   ☆ 傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)慣量,，軸承負(fù)載都有問(wèn)題。
          — 大傳動(dòng)比下采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的比較：
: Q/ Z; `7 ~  h                   ☆ 傳動(dòng)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,。
' x( F1 e3 g$ A/ C; K9 z                   ☆ 效率：齒輪比蝸輪蝸桿高,。
                   ☆ 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(jí)齒輪組比較合適,。
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# i% C4 s6 {7 y. B二、齒輪設(shè)計(jì)流程
8 L. A/ ?) \, D2.1 設(shè)計(jì)齒輪的流程
6 \4 [% G: E3 g% Y/ |          — 確定嚙合曲線（手工畫圖）：
                   ☆ 從黃格子紙上撕下一頁(yè),，畫一個(gè)圓,，標(biāo)注一個(gè)公式，那是基圓,，從上面拉出的就是漸開線,，標(biāo)一個(gè)解析式，對(duì) 面再拉一個(gè)線,，再標(biāo)解析式,，那就是兩個(gè)齒面的嚙合,，
                   ☆ 根據(jù)精度就知道要多少點(diǎn)作圖畫的曲線的精度是合理的，點(diǎn)數(shù)太少曲率精度不夠,，點(diǎn)數(shù)過(guò)密會(huì)把計(jì)算機(jī)算死的,。
) W& H/ w! A; G2 e                   ☆ 需要很扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。
                   ☆ 齒面輪廓,，不是那種畫幾個(gè)圓圈的方式,，你沒(méi)有齒面輪廓怎么計(jì)算應(yīng)力有多大？沒(méi)有這個(gè)輪廓,，用有限元分析什么,？
; i% j$ M4 N0 W5 \+ |          — 建立嚙合模型
+ X( d5 l+ N. m! f8 t! }. N                   ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型
2 K; Z. P) A. v" |& _                   ☆ 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(gè)約束就可以畫箱體,，就知道箱子的厚度。
% F9 Q3 r, y8 s# Q                   ☆ 用解析式的聯(lián)立算接觸應(yīng)力,，求強(qiáng)度計(jì)算,，再反推中心距、齒寬等等東西
' X1 }! L: e4 s0 n                   ☆ 我用有限元做齒輪計(jì)算,，是有了具體的對(duì)象,，初步計(jì)算都好了，確定可以用了,，計(jì)算那個(gè)嚙合區(qū)域的最大應(yīng)力用的,，是個(gè)計(jì)算的輔助手段，
                   ☆ 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，
          — 齒輪軸設(shè)計(jì)
" w+ K8 D; _* d+ D5 A; c! @                   ☆ 齒輪軸受力時(shí)產(chǎn)生撓度
: P; i' Y0 \% q' Q8 b                   ☆ 撓度很關(guān)鍵：會(huì)改變嚙合點(diǎn)的位置,，惡化嚙合,，產(chǎn)生噪音，縮短壽命,，帶來(lái)一系列你不希望見到的結(jié)局,。
+ b1 `1 K- ^6 l& a                   ☆ 解決措施：
$ K% g% P3 D) d& J7 W                             □ 考慮齒輪軸的設(shè)計(jì)
                             □ 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(jì)算。
          — 熱變形計(jì)算
                   ☆ 多大的負(fù)荷,，溫度可以升高到多少度,？
                   ☆ 溫度會(huì)穩(wěn)定在多少度,，這個(gè)軸會(huì)熱漲多少？
2 M* g( X* R, Q" E/ m  R# q) G$ x                   ☆ 熱漲對(duì)嚙合有什么影響,？
% h! h+ H# `0 w* k2 D          — 箱體計(jì)算
2 S  u# E# Q2 ?, f4 Z3 ]                   ☆ 畫箱體,，對(duì)角扭轉(zhuǎn)就大概知道箱子的厚度。
- Q5 x" p9 D6 W3 b4 Q) ?% T8 V; Z9 }                   ☆ 考慮各種其它的空間變形,，因?yàn)橄潴w剛度不夠的話,，再好的齒輪設(shè)計(jì)都白搭，根本就沒(méi)有壽命可言
0 w. o: G" x  V# t                   ☆ 鬼子的箱體都非常厚實(shí),，為什么,？你計(jì)算了就知道，任何的偷工減料最后一定是害自己的,，
          — 總結(jié)：
8 J- M1 b! h8 i. H) f                   ☆ 鬼子也用有限元進(jìn)行箱體設(shè)計(jì),，但不是為了分析而分析，而是在有基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì),，懂設(shè)計(jì)和有限元的根本,。
                   ☆ 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(jì)的就好，設(shè)計(jì)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，
                   ☆ 鬼子設(shè)計(jì)東西,，一般有針對(duì)性,，還是我們說(shuō)的基礎(chǔ)東西比我們?cè)鷮?shí)。設(shè)計(jì)一個(gè)東西要體會(huì)其內(nèi)在的真諦,，沒(méi)有體會(huì)這個(gè),，就玩不好，玩的基本是表皮東西
7 a7 W$ \$ _2 k* j          — 優(yōu)化設(shè)計(jì)：優(yōu)化是一個(gè)寬泛的概念,，要針對(duì)你玩什么,，舉個(gè)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(gè)概念,，
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$ t9 i; b+ M% X4 Y2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程：
  x  A; l2 q0 g                   ☆ 閉式箱的設(shè)計(jì)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(dāng)循環(huán)次數(shù)非常少的時(shí)候,，就談不上損壞,。（開式齒輪不必計(jì)算接觸強(qiáng)度,，直接計(jì)算彎曲就可以）
                   ☆ 電機(jī)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(jì)算,，
, s8 Q) ?2 I% {0 N9 |$ R% h                   ☆ 我們的體系是在原蘇聯(lián)的體系上‘升一級(jí)，靠一級(jí)’過(guò)來(lái)的,，而蘇聯(lián)的體系是在原德國(guó)與阿根廷的基礎(chǔ)上演變過(guò)來(lái)的,。而米、英是另外一個(gè)體系,，是講究人的設(shè)計(jì)基本功與設(shè)備的實(shí)際功效為基礎(chǔ)的上面玩設(shè)計(jì),，
                   ☆ 米國(guó)怎么玩一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)，因?yàn)榛�本功��,，一切是從基礎(chǔ)開始的,，做一個(gè)傳動(dòng)鏈，把尺寸都擺出來(lái),，哪里是哪個(gè)設(shè)備,，電機(jī)一小時(shí)啟動(dòng)多少次？運(yùn) 轉(zhuǎn)力矩是多大,？這些都是精確數(shù)字,，再電話給電機(jī)廠，要這么個(gè)電機(jī),，電機(jī)廠的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)出來(lái)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(jī)小 了,，減速機(jī)也小了,，而當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)少時(shí)候，按彎曲計(jì)算齒輪,，齒輪箱也相應(yīng)小了,，當(dāng)箱體強(qiáng)度不夠的時(shí)候，只加強(qiáng)箱體，而齒輪箱整體小了,，其傳動(dòng)系統(tǒng)就是比你小 不少,，也一樣用多年。鬼子有時(shí)的東西又做的比我們大而且結(jié)實(shí),，為什么,，就是考慮極端工況，比如化工,，比如石油,，比如工程機(jī)械，而鬼子設(shè)計(jì)橋梁這些東西比我們結(jié)實(shí)幾十倍,。
                   ☆ 我們差在哪里了,？ 國(guó)人的教育一直比鬼子差，基本功也比鬼子差的多,，對(duì)機(jī)械理解深度也比較淺,，以前是因?yàn)殚]關(guān)鎖國(guó)沒(méi)有辦法，我許多前輩基礎(chǔ)都非常好,，但都是學(xué)的蘇聯(lián)的理論,，這個(gè)沒(méi)有辦法了，而新一代主要是不念書,，沒(méi)有基礎(chǔ)概念,，
                   ☆ 現(xiàn)在的產(chǎn)品問(wèn)題在哪里?  本該做的輕巧的東西，因?yàn)榛�礎(chǔ)理論的薄弱,，不會(huì),，而做的很笨重，而那些投機(jī)取巧的家伙,，把山寨的東西做的很輕,，但沒(méi)有使用 價(jià)值，而本該做的非常結(jié)實(shí)的東西,，比如破冰船,，受設(shè)計(jì)水平與材料的限制，也不會(huì)做結(jié)實(shí)了,，這樣,，我國(guó)的產(chǎn)品處于兩頭不靠的境地，
                   ☆ 怎么玩好了,？不是看哪本手冊(cè)的問(wèn)題,，是對(duì)于機(jī)械有深刻的理解，理解其實(shí)質(zhì)東西,，對(duì)設(shè)計(jì),，材料的實(shí)質(zhì)非常了解，阿拉設(shè)計(jì)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(guó)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(shí),，也用多年，實(shí)質(zhì),，就是你懂了機(jī)械,，懂了那個(gè)東西到底哪里弱？哪里 是要減輕重量的,，哪里要加強(qiáng),，這些也基本是經(jīng)驗(yàn)，手冊(cè)是不會(huì)有的,，
! e+ a3 f% K& z# t5 l                   ☆ 你怎么玩好了,？還是阿拉說(shuō)的，基礎(chǔ),，無(wú)論對(duì)什么,，懂其基礎(chǔ)，就全懂,，阿拉發(fā)現(xiàn),，玩齒輪的，沒(méi)有幾個(gè)懂漸開線方程,，阿拉特奇怪,，
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- p$ z$ Y3 b3 x# ]% ^& m2.3 如何做齒輪或減速箱設(shè)計(jì)的？
                   ☆ 90年代之前,，都是手工計(jì)算,，計(jì)算機(jī)計(jì)算是近15年之內(nèi)的事情了，不僅計(jì)算齒輪,，還計(jì)算箱體,，計(jì)算書寫一大本，比如大型飛剪那個(gè)齒輪箱,，齒輪箱計(jì)算有差不 多100頁(yè),，那時(shí)米國(guó)公司也是手工計(jì)算，全套設(shè)計(jì)好了,，給有限元室去分析,，
                   ☆ 計(jì)算機(jī)發(fā)展以后，有幾年還不錯(cuò),，現(xiàn)在是有計(jì)算機(jī)對(duì)許多人也沒(méi)有啥價(jià)值，因?yàn)槿绾屋斎霐?shù)據(jù)，就是一個(gè)大問(wèn)題,，許多家伙的電腦里面各種軟件是齊全的,，但對(duì)齒輪箱設(shè)計(jì)也一樣一無(wú)所知，不知道如何下手
                   ☆ 手算熟練的,，根本就不必你自己操作計(jì)算機(jī),，我現(xiàn)在計(jì)算大機(jī)架的危險(xiǎn)點(diǎn)，計(jì)算齒輪箱的變形,，許多都不自己實(shí)際操作了,，因?yàn)橐呀?jīng)先知道哪里危險(xiǎn)了，人家計(jì)算的結(jié)果正確與否是可以準(zhǔn)確判斷的,，而計(jì)算操作者是不懂的
6 d. r" z) ^0 ^) j! a8 L) H          — 對(duì)與減速機(jī),，需要學(xué)會(huì)完全三維模擬，熱變形計(jì)算分析,，每個(gè)部位的變形量要能夠計(jì)算出來(lái),，包括熱狀態(tài) 下的齒面嚙合，熱變形下嚙合點(diǎn)的偏移,，還要軸承壓扁對(duì)于嚙合的影響,，所有這些，阿拉都可以計(jì)算出來(lái),，可以給大型的機(jī)構(gòu)專門玩這個(gè),，并且說(shuō)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?yàn)椴欢��?br /> 6 c, j$ l# \& Q! g7 p. G1 e
2.4 大齒輪流程：
; S+ G; w: ^/ G          — 設(shè)計(jì)要求：一種大型的回轉(zhuǎn)支撐的圈體,，滾動(dòng)滑道用于安轉(zhuǎn)滾動(dòng)體，齒圈用于驅(qū)動(dòng),，這個(gè)東西,，要自己選擇鋼坯，多鐓多拔,，沖孔,，擴(kuò)孔，制造環(huán)件毛坯,，退火,，上大型滾環(huán)機(jī)
! ]3 x) Y: S9 M  C4 `9 m- G1 x          — 滾出符合要求的毛坯以后,，初步熱處理，沒(méi)有這么大的爐子,，還要自己砌筑爐子,，加測(cè)量點(diǎn)，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(shuō)用什么加工？許多家伙不懂這個(gè),，
          — 關(guān)于計(jì)算,，因?yàn)檫@個(gè)東西總體循環(huán)次數(shù)少，計(jì)算兩個(gè)東西,，一個(gè)是強(qiáng)度,，一個(gè)是早期疲勞，早期疲勞沒(méi)問(wèn)題,，結(jié)構(gòu)不會(huì)損壞,，就可以了，不需要高次循環(huán),，因?yàn)檎�體壽命區(qū)間,，總循環(huán)次數(shù)不多，
3 Y- I# l- g  u- w' B          — 很大的這類東西,，說(shuō)不上有多高技術(shù),，就是環(huán)節(jié)控制完善，從鋼坯開始,，嚴(yán)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(bào)廢了,。
          — 熱處理必須嚴(yán)格。材料成分,，金相,，探傷,，熱處理，一個(gè)都不能忽視,，否則是找死,。
          — 國(guó)人特別愛(ài)忽視熱處理，這是致命的事情,，洋人對(duì)熱處理非常嚴(yán)格，溫度差一點(diǎn)都不運(yùn)行,，我就是堅(jiān)持這些,，一個(gè)是材料必須合格，嚴(yán)格熱處理,，嚴(yán)格探傷,，準(zhǔn)確計(jì)算使用壽命，有這些,，誰(shuí)都不是你對(duì)手,，因?yàn)樗麄兿箿惡?font class="jammer">( J( B2 {% E) m# h
          — Zerowing:
4 z. g& [1 u3 a; U' @) o* Y                   ☆ 從使用齒圈判斷，有兩種可能性,，一種是直徑過(guò)大,，通過(guò)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,。
                   ☆ 從外齒內(nèi)滑道結(jié)構(gòu)分析，這個(gè)齒圈應(yīng)該是屬于飛輪性質(zhì),。
4 J' P; Z+ P7 f                   ☆ 確認(rèn)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(rùn)滑條件,。
                   ☆ 基本齒輪計(jì)算和變位計(jì)算（包括選材）
  X  i; N  j- B5 w                   ☆ 根據(jù)具體齒圈尺寸，計(jì)算在工作轉(zhuǎn)速下的抗扭強(qiáng)度問(wèn)題,，確定內(nèi)圈尺寸,。
                   ☆ 內(nèi)滑道設(shè)計(jì)（這個(gè)真心沒(méi)玩過(guò)，推推看）,。根據(jù)承載計(jì)算平均接觸力,，根據(jù)平均接觸力計(jì)算滾珠的擠壓強(qiáng)度，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌?jì)算需求直徑下限,。根據(jù)轉(zhuǎn)速和螺 旋傳動(dòng)規(guī)律,，計(jì)算滑道螺距,。螺旋方向應(yīng)根據(jù)斜齒受力方向和轉(zhuǎn)動(dòng)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(rèn)滾珠直徑上限,。確定需求硬度。設(shè)計(jì) 滑道供油回路,。
                   ☆ 確定配合公差,，計(jì)算靜平衡、動(dòng)平衡,，通過(guò)配重,，調(diào)節(jié)平衡。
                   ☆ 壽命計(jì)算,。壽命=設(shè)計(jì)循環(huán)/循環(huán)速度,。這個(gè)跟軸承計(jì)算類似。
" c& A5 S) N) x+ K8 G                             □ 計(jì)算輪齒疲勞,，確定輪齒壽命,。
                             □ 計(jì)算滑道在存在滾珠滑動(dòng)條件下的接觸疲勞，確定滑道壽命,。
                             □ 取二者小值,，并適當(dāng)降低大值，以期待同等壽命,。

三,、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)：
3 R; c6 s$ s- _) w3.1 齒根強(qiáng)度分析
  C. \9 G. u/ G  S          — 花鍵與齒輪的這個(gè)問(wèn)題都存在，母槽根部的倒圓角和端面連接的部分應(yīng)力集中很高,。齒輪可以通過(guò)強(qiáng)化齒根來(lái)解決,，米國(guó)有設(shè)計(jì)是在齒輪根部作一個(gè)大的內(nèi)角，切掉一些捏合,，損失重合度來(lái)解決的,，這個(gè)就是看你怎么取舍？計(jì)算壽命夠了,，基本沒(méi)有問(wèn)題,，
: Q( `+ m; Z! _4 K( u" O          — 有些齒輪在加工的時(shí)候，不會(huì)把齒形做成標(biāo)準(zhǔn)的漸開線,，而是經(jīng)過(guò)計(jì)算,，使得齒輪在嚙合的過(guò)程中，齒形成為漸開線,。
          — 在齒輪裝配的時(shí)候,，會(huì)將中心距做的稍微小一點(diǎn)，讓兩個(gè)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)初期,，就將各自表面磨去一部分,，然后再進(jìn)入工況,。
          — 高速齒輪，高精度齒輪,，都是經(jīng)過(guò)‘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(duì)其目的,，進(jìn)行修正，修正有一部分是理論計(jì)算,，有一部分是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)
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" C8 k4 ]( h4 U. u6 u+ Q3.2 齒面強(qiáng)度分析
, e+ M: \6 k/ U5 Y4 @          — 齒面超寬以后，對(duì)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(yán)重了,，特別是某一側(cè)的受力會(huì)變得非常惡劣，甚至破壞,，而破壞是延展性的,，這就是根本，

- k% h/ u( D0 ]5 k9 W3.3 GE修形 - 微根切技術(shù)
          — What? 基本情況
                   ☆ GE 的齒輪系統(tǒng),，起碼俺覺(jué)得是舉世無(wú)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(qiáng)幾倍,，無(wú)論是數(shù)學(xué)修正，還是材料運(yùn)用,，爐火純青,，普拉特也很類似，也很牛,，彼此彼此吧,，
                   ☆ 玩各種齒輪，對(duì)GE佩服的不行,，GE的某些齒輪連西門子都無(wú)法攻關(guān),，壽命有很大的差距，這就是所謂的底蘊(yùn),，也正是因?yàn)橛羞@些底蘊(yùn),，它才存在了100年,。Ge的齒輪系統(tǒng)非常難玩，是一套獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的設(shè)計(jì)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(qiáng)人才能玩，但利潤(rùn)非常大,，GE的齒輪系統(tǒng),，國(guó)內(nèi)用，例如大,，壽命可以到國(guó)內(nèi)7-8倍,，
* e% G4 Z4 a5 j7 j5 [2 e1 ~: G, e                   ☆ 大型礦車，行星輪系是浮動(dòng)傳動(dòng)的,，就是太陽(yáng)輪是不定軸的,，傳動(dòng)的時(shí)候，靠齒面自導(dǎo)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(gè)小時(shí),，而他可以用三年，最終,，你的命脈被捏住了,，
                   ☆ GE設(shè)計(jì)齒輪，齒根部分,，就是設(shè)計(jì)成‘微根切’,，采用變位控制，就是怕磨齒面的時(shí)候把齒根給磨了
          — Why? 設(shè)計(jì)目的
                   ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度,，對(duì)齒面的接觸疲勞有好處,。
5 c! m( u& t+ _+ V# }. X                   ☆ 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(lái)源,，殘余應(yīng)力分布也不利于提高齒根壽命。
                   ☆ 因此,，采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削,。
          — How? 工藝手段
                   ☆ 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(jí)并且磨齒,，磨齒過(guò)程中,，會(huì)形成‘臺(tái)階’，這個(gè)臺(tái)階對(duì)彎曲疲勞壽命影響非常大,，GE公司設(shè)計(jì)齒面修型時(shí),，特意設(shè)計(jì)一個(gè)‘根切’是砂輪磨齒面無(wú)臺(tái)階。業(yè)內(nèi)稱‘GE修正’,，所謂說(shuō)微根切是一個(gè)簡(jiǎn)單說(shuō)法,，其保護(hù)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(gè)妥協(xié)結(jié)果，
! b+ g% G! b" S+ F* O          — 如何學(xué)習(xí),？
, C2 Q! M( T& s                   ☆ 齒形修正,，要學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)，靠摸索是不行的,，建議你先學(xué)習(xí)齒輪的理論部分，學(xué)好了,，就知道噪音產(chǎn)生在哪里了,，再學(xué)修正，就有的放矢了,，噪音很復(fù)雜,，有齒坯帶來(lái)的，有齒形問(wèn)題,，有軸承問(wèn)題,，這些都必須學(xué)習(xí)，
/ b9 A/ l& m) ]& `: B: s) U8 N5 S; H                   ☆ 輪邊減速機(jī)齒輪修正,，沒(méi)有書專門介紹,，沒(méi)見到過(guò)，輪邊修正有好幾種,，GE與西門子的計(jì)算方式完全不同,，材料也不同，
: O; }3 z7 e# E. F; ?
5 {1 a2 e5 }$ x3.4 螺旋傘齒輪的設(shè)計(jì)：
2 b7 |/ s8 |# l7 q# m          — 螺旋傘齒輪,，支撐應(yīng)該是靠齒輪方向是為滾柱軸承,，內(nèi)圈無(wú)擋邊，外圈為卡簧定位，因?yàn)闆](méi)有軸向力,。而遠(yuǎn)齒輪端,，也就是軸端，為八字對(duì)頂布置的圓錐輥?zhàn)虞S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(yīng)該是外硬內(nèi)軟的兩個(gè)密封,，
; T3 V4 ^' r2 b5 f# A          — 為什么應(yīng)該是這個(gè)樣子,？首先，螺傘傳動(dòng)精度比較高,，定位距離必須非常準(zhǔn)確,，其次，還要考慮熱漲,，與聯(lián)軸器的連接,，假如你軸向竄動(dòng)過(guò)大，會(huì)把液力耦合器的動(dòng)輪打壞的,，他這個(gè)結(jié)構(gòu)是沒(méi)法解決熱漲的,，冷機(jī)與熱機(jī)本身的間隙就不同，沒(méi)法處理,，需要同時(shí)考慮受力和熱漲,。
          — 象設(shè)計(jì)這個(gè)減速機(jī)，要考慮的問(wèn)題非常多,，有時(shí)有故障都不知道哪里的故障,，我設(shè)計(jì)過(guò)高速的，大型的,，實(shí)話說(shuō),，玩減速機(jī)，阿拉都不敢說(shuō)全懂,，說(shuō)拿來(lái)就會(huì)玩,，都且捉摸呢，有時(shí)方案就搞好多天,，一個(gè)大減速機(jī),，阿拉都是安排先做方案，再討論,，設(shè)計(jì)院都不可能玩的過(guò)阿拉,，
$ @/ ~, ^" \7 ?7 ~          — 螺旋傘齒輪,，要非常準(zhǔn)確控制徑向嚙合。布置問(wèn)題是這樣的,，軸漲的同時(shí),，箱體也漲，綜合考慮,，首先要準(zhǔn)確控制徑向尺寸,，而圓柱輥?zhàn)虞S承的這個(gè)性能好，布置在這里可以減小圓錐輥?zhàn)虞S承的載荷,，提高軸系整體壽命,，
( L: S1 ~& m9 b5 a& k/ V2 K          — 設(shè)計(jì)這個(gè)典型東西，應(yīng)該是把齒輪先玩出來(lái),，頭腦里有齒輪的,，相當(dāng)于擺在桌子上了，根據(jù)齒輪的受力來(lái)布置支撐,，布置好了進(jìn)行計(jì)算,，這樣就不會(huì)有問(wèn)題，現(xiàn)在都是蒙著腦袋胡亂抄一個(gè)東西,，自己都不理解為什么,。
% ]9 Q* p7 L: }* a$ B          — 軸承的布置有不同的類型，這個(gè)說(shuō)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(shuō)通的,，現(xiàn)在有限元發(fā)達(dá),，可以做充分的模擬，一切都可以說(shuō)明,，
          — 先把計(jì)算與齒形修正部分玩一下吧,，玩到可以設(shè)計(jì)5級(jí)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(gè)月,，才可以熟練,，沒(méi)有齒輪基礎(chǔ)的，先學(xué)齒輪,，上來(lái)就玩螺傘,，玩不了，會(huì)死人的,，哈哈


% I- P5 [5 \' l4 Y

dhihi

真的整理的很細(xì)�,�,！樓主努力幾年必有所成！

靜葉湖

,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。做齒輪的路過(guò)

翱翔天際

第一篇 在哪里啊

活在飛翔

學(xué)習(xí)

淺川

干貨！慎吃,！

ylan

昨天半夜就看一,，太過(guò)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���,，感覺(jué)很開眼界，但是真想把8爺帖子都找出來(lái),。按大俠說(shuō)法,，8爺勸學(xué)10年，發(fā)了900萬(wàn)字,，年均90萬(wàn)字,，平均每天2500字，這個(gè)頻率太值得尊敬了

shaokuang

"計(jì)算模數(shù),，一定要有合理性,，
□ 首先強(qiáng)度要夠,，但模數(shù)大了以后，重合度就下來(lái)了,，壽命就不好了                        
□ 小模數(shù),，大重合度，依然可以解決力矩問(wèn)題,。"
一個(gè)實(shí)例供參考

破土前的小草

好,，收藏了