胡煒
摘要:齒輪,在大型的成套工業(yè)設(shè)備中,是十分重要的基礎(chǔ)部件。斜齒輪圓柱齒輪的傳動(dòng)式在齒輪傳動(dòng)中有著的很重要應(yīng)用。我們采用對(duì)斜齒輪傳動(dòng)中的特點(diǎn),以及應(yīng)用中的一些了解,認(rèn)識(shí)其優(yōu)點(diǎn),加深對(duì)斜齒輪傳動(dòng)的理解,可以使以后的使用更加方面。斜齒輪減速機(jī),是斜齒傳動(dòng)能夠纏身嚙合性能好,使得傳動(dòng)過(guò)程比較趨于平穩(wěn),而且噪聲較小。斜齒輪的傳動(dòng)造生產(chǎn)及生活領(lǐng)域有關(guān)鍵性的應(yīng)用。它是一種新穎的減速傳動(dòng)的裝置。重合度比較大,并且輪齒之間中的載荷比較低,于是提高了齒輪中的承受壓力。同時(shí),它采用在最優(yōu)化模塊組合體系中的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,使得斜齒輪減速機(jī)有著傳遞轉(zhuǎn)矩大,并且起動(dòng)平穩(wěn)和分級(jí)精細(xì)的特點(diǎn)。并且能依據(jù)戶要求控制任意的連接以及多種的安裝,承載力經(jīng)久耐用。
關(guān)鍵詞:斜齒輪傳動(dòng);特點(diǎn);應(yīng)用
引言
在日常的生產(chǎn)中,因?yàn)樾饼X輪在傳遞運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力的時(shí)候,有著在傳動(dòng)中平穩(wěn)和沖擊大,但是噪音較小的優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛采用。因此,對(duì)齒輪中斜齒輪的系統(tǒng)研究需要從系統(tǒng)角度開(kāi)展研究。齒輪的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種機(jī)器以及機(jī)械的設(shè)備中,應(yīng)用最廣是動(dòng)力以及運(yùn)動(dòng)的傳遞裝置,其力學(xué)的性能以及工作性,可以對(duì)整個(gè)機(jī)器產(chǎn)生重要影響。如果不考慮齒輪的耦合振動(dòng)中的影響,因?yàn)辇X輪嚙合的作用,齒輪軸系在振動(dòng)特性和簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)子系統(tǒng)存在根本性的
區(qū)別,產(chǎn)生了各軸間彎扭耦合的振動(dòng),引發(fā)斜齒輪在彎扭軸擺中的耦合振動(dòng)。
1.斜齒輪基本參數(shù)
1.1斜齒輪的螺旋角
螺旋角,指的是在斜齒輪中的輪齒和軸線之間一個(gè)夾角。螺旋角在斜齒輪的特征中有著自己的特殊特點(diǎn)。在正齒輪就是自齒齒輪中的小存在。因此,大小主要受到工作中的質(zhì)量要求以及加工的精度,一般選取8到25,例如,如果對(duì)噪聲有著特殊要求時(shí)候,可依照情況來(lái)選取較大值[1]。一般來(lái)說(shuō),我們通常所指的斜齒輪中的螺旋角,是分度圓柱中的螺旋角。螺旋角的讀數(shù)越大,那么重介的越度也越大,特別利于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)以及降低噪聲。但是任何事物都具有兩面性。增大螺旋角一方面有諸多的優(yōu)點(diǎn),但是,工作的時(shí)候,產(chǎn)生軸向力隨之也增大了。在螺旋線中的旋向判別。一般我們把齒輪軸線進(jìn)行垂自,如果螺旋線在右邊高就為右旋。與之相反的情況,在螺旋線左邊高就是為左旋。
1.2螺旋角的計(jì)算
因?yàn)樾饼X輪的一個(gè)齒,對(duì)應(yīng)一段螺旋線中的繞在圓柱上,所以具體的測(cè)量和計(jì)算方法一般是以下的方法。如圖1,把分度頭安裝于銑床的工作臺(tái)上,把被測(cè)斜齒輪安裝在,已經(jīng)檢查符合相關(guān)的要求中的插棒上,裝上分度頭。這時(shí)候我們可以測(cè)量計(jì)算出螺旋線中的導(dǎo)程,接著依照導(dǎo)程和螺旋角的關(guān)系,進(jìn)行出斜齒輪中的螺旋角推算。直到斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)在B點(diǎn)百分表中的指針,重新指到“0”的位置時(shí)候停止。這時(shí)候選擇斜齒輪中的一個(gè)質(zhì)量最好的齒作為一個(gè)測(cè)量的對(duì)象[2]。取百分表,將表座安裝于銑床床身中,保證不隨工作臺(tái)移動(dòng)。表頭中的現(xiàn)實(shí)被測(cè)齒一端中的A點(diǎn),指針置在“0”處。同時(shí)向右轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái),使斜齒輪中的順時(shí)針進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),工作臺(tái)中的移動(dòng)距離,就是斜齒輪螺旋線中,A點(diǎn)到B點(diǎn)段中的導(dǎo)程數(shù)量,需要注意的是h要可能選得比較長(zhǎng)一些。依照螺旋角β和導(dǎo)程A中的對(duì)應(yīng)關(guān)系式tgβ=πd/A(d是分度圓直徑),把d=mz/cosβ,tgβ=sinβ/cosβ在本式中就可得??Asinβcosβ=πmzcosβ,假設(shè)設(shè)此時(shí)分度頭,已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)角度是α,那么整個(gè)螺旋線中的導(dǎo)程就是A=360°h/a。
圖1 螺旋角測(cè)量和計(jì)算方法
在測(cè)量到右旋齒的時(shí)候,僅僅需要把將斜齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及工作臺(tái)同時(shí)移動(dòng)方向反向就可了。 于是得到被測(cè)斜齒輪中螺旋角相關(guān)的準(zhǔn)確數(shù)值,這種方法克服使用別的測(cè)量以及計(jì)算方法中某些的變位齒輪的缺點(diǎn)。在用該方法計(jì)算斜齒輪螺旋角在操作上比較簡(jiǎn)便,進(jìn)口齒輪以及一定要將單個(gè)齒輪開(kāi)展配對(duì),對(duì)螺旋角開(kāi)展估計(jì)缺點(diǎn)測(cè)試。這種方法在測(cè)算的時(shí)候?qū)嵱眯訹3]。
2.圓柱齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)
2.1圓柱齒輪的優(yōu)點(diǎn)
和直齒輪傳動(dòng)相比,斜齒輪在傳動(dòng)中,有著幾方面的主要優(yōu)點(diǎn):?首先是嚙合性能比較好。?重合度比較大。這樣的設(shè)計(jì)降低輪齒中的載荷,相對(duì)提高了齒輪中的承載能力,不但延長(zhǎng)了齒輪的使用的壽命,并且傳動(dòng)比較平穩(wěn)。??整個(gè)斜齒輪的傳動(dòng)中,因?yàn)檩嘄X的接觸線,輪齒在開(kāi)始嚙合以及脫離嚙合過(guò)程中都是逐漸的,因此傳動(dòng)比較平穩(wěn)、噪聲非常小,這種嚙合的方式對(duì)于制造誤差影響比較小[4]。由?因?yàn)樾饼X標(biāo)準(zhǔn)齒輪沒(méi)有產(chǎn)生根切,所以最少齒數(shù)比較直齒輪著要少,所以,使用斜齒輪傳動(dòng)能更加緊湊機(jī)構(gòu)。
2.2圓柱齒輪的缺點(diǎn)
圓柱齒輪的缺點(diǎn)主要是會(huì)產(chǎn)生軸向力。在斜齒輪中補(bǔ)償作用,因?yàn)檩嘄X中的彈性所以非常的有效。由此我們得出這樣的一個(gè)結(jié)果,誤差一般在10mm以內(nèi)中的輪齒,可以使誤差得到平均作用,所以在有負(fù)載情況中,可以認(rèn)為誤差是1mm內(nèi)的輪齒平穩(wěn)運(yùn)行。所以任何的瞬間,在應(yīng)用斜齒輪的時(shí)候,可看成是將一組薄片中的宜齒齒輪,錯(cuò)位放置變成圓柱的齒輪。于是這樣每一片中的接觸,是在齒廓中的不同的部位,于是產(chǎn)生在補(bǔ)償中每個(gè)薄片齒輪中存在誤差作用[5]。估計(jì)大約有著一半時(shí)間出現(xiàn)兩個(gè)齒的嚙合,在強(qiáng)度方面有著額外的好處。所以,最好的解決辦法是,應(yīng)力要建立在1.5倍的齒寬上,不是在一個(gè)齒寬的前提下。
3.斜圓柱齒輪的應(yīng)用
3.1斜齒輪漸開(kāi)線減速機(jī)
斜齒輪的優(yōu)良的性額可以使能廣泛應(yīng)用在各行業(yè)中需要減速中的設(shè)備里。斜齒輪的傳動(dòng)主要應(yīng)用,是在速機(jī)上是一個(gè)重要的創(chuàng)新。漸開(kāi)線齒輪中的減速
有著一般斜齒輪中的減速擁有的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。
3.2斜齒輪蝸輪中的減速機(jī)
斜齒蝸輪減速中你的結(jié)構(gòu),稱為一級(jí)斜齒輪和加一級(jí)蝸輪蝸桿的傳動(dòng)。斜齒輪通過(guò)應(yīng)吃面,承載能力比較大。所以產(chǎn)品和同類產(chǎn)品比較的時(shí)候,有著速度范圍變動(dòng)比較大的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)比較緊湊,安裝也方便的特點(diǎn)。斜齒中的輪渦輪中的減速機(jī)主要是通過(guò)電機(jī)自聯(lián)的形式,使得工作環(huán)境的溫度控制在一10 0℃ 到-40 0℃ 就能產(chǎn)生正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.3減速機(jī)問(wèn)題和產(chǎn)生的原因
主要的問(wèn)題有三個(gè),一個(gè)是減速機(jī)的發(fā)熱以及漏油。第二是蝸輪的磨損,第三是傳動(dòng)小斜的齒輪磨損。第四是蝸桿的軸承損壞。
3.4斜齒輪減速解決途徑
(1)保證裝配質(zhì)量。專業(yè)的工具在保證裝配的質(zhì)量中是十分重要的。原廠配件通常是拆裝和換零件一個(gè)最佳的選擇,裝配的輸出軸的時(shí)候,一定注意公差中的配介。空心軸也是其中重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)象,一旦出現(xiàn)磨損生銹和表而積垢的情況。就會(huì)對(duì)維修中拆卸產(chǎn)生影響。
(2)潤(rùn)滑油以及添加劑選擇[6]。在斜齒輪減速機(jī)頻繁使用的時(shí)候,需要有油膜的保護(hù),這樣能延長(zhǎng)機(jī)器的壽命,保護(hù)機(jī)器可以在高速重載中運(yùn)行。潤(rùn)滑油以及添加劑的使用,主要目的是減速機(jī)停中的運(yùn)動(dòng)時(shí)候,可以實(shí)現(xiàn)依能對(duì)減速機(jī)中的膜附著,達(dá)到保護(hù)的作用。添加劑在使用還可以有效防漏油,使得密封圈使命可以加長(zhǎng),柔軟即彈性能夠保持。斜齒輪中的蝸輪蝸桿減速機(jī)的潤(rùn)滑油,主要選用220#的齒輪油,添加劑選擇使用,通常一是在使用的壞境較差時(shí)候,例如,負(fù)荷比較大的時(shí)候,引起頻繁形成的小穩(wěn)定現(xiàn)象。
(3)減速機(jī)安裝位置的選擇。在位置能夠運(yùn)行的情況下,最好采用立式的安裝。立式安裝能引起漏油一些不良的狀況出現(xiàn)。
(4)潤(rùn)滑維護(hù)。機(jī)器的溫度一般控制在小超過(guò)40度升溫幅度,油的溫度在小于超過(guò)80度的時(shí)候,油的量需要嚴(yán)格地把關(guān),要堅(jiān)守“五定原則”。建立有效的潤(rùn)滑維護(hù)制度。
4.結(jié)語(yǔ)
齒輪中的相互嚙介,主要是在傳遞的方式下運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)種類很多,但是其中斜齒圓柱齒輪運(yùn)動(dòng)的效率是最高的,齒輪之間的傳遞力以及轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到傳遞運(yùn)動(dòng)主要目的。斜齒輪中的減速機(jī)體積比較小,卻重量輕,并且屬于經(jīng)濟(jì)型的齒輪。斜齒圓柱齒輪和自齒輪機(jī)構(gòu)基本一樣,主要是傳遞平行的軸之間運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力中的斜齒。只有我們熟悉斜齒輪的特點(diǎn)和應(yīng)用中的規(guī)律,才能一高斜齒輪的應(yīng)用水平,不斷提高我國(guó)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展,為機(jī)械的發(fā)展提供一個(gè)更加經(jīng)久耐用的承載力。
參考文獻(xiàn):
[1]唐家銀,何平,施繼忠,等.零件失效壽命相關(guān)的儲(chǔ)備系統(tǒng)copula可靠性模型[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,20lO,(4):96—98.
[2]Crere,Kps u.Estimationtll sequential order statistics? exponential disbutions[J].Annals 0f tlle Institute 0f statistical Malhematics,200l,53(2):307~324.
[3]HoaIIg Pham.Handbook of? Reliability Enginee—ring[M].New York:Springer press,2002.
[4]張玲,何成銘,易良海,等.基于copula函數(shù)的裝甲車輛齒輪傳動(dòng)可靠性分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì),201l,(11):35~38.
[5]楊興民.Copula理論及其在相關(guān)性分析中的應(yīng)用[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2007.
[6]朱新玲.相關(guān)系數(shù)與copula函數(shù)相關(guān)性比較研究[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009,(12):664~668.