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提升齿轮传动寿命的强度匹配方法(一)

齿轮驱动的设计不合理会导致传动元件寿命缩短的现象。而通过传动元件的强度匹配可以有效的解决这个问题,从而提高齿轮的传动寿命。

齿轮驱动的设计不合理会导致传动元件寿命缩短的现象。而通过传动元件的强度匹配可以有效的解决这个问题,从而提高齿轮的传动寿命。
在机械传动中,齿轮初期啮合由于硬度不同会产生磨损现象,长时间的磨损现象会导致动能失效。因此,驱动器再设计时要着重考虑齿轮啮合的传动比、强度、啮合结构等要求,这样就可以使变速箱动能传递实现最大化。
耐久性
我们今天来讲“通过改变驱动元件的耐久度来提高齿轮传动寿命方法”:通过改变模数来提高蜗轮的耐久性。
理论依据当传动箱内齿轮在传动过程中啮合时,进入啮合区域内的各个齿轮要满足其啮合条件。齿轮的交替啮合是最为正确的结合方式,必须使啮合线上的 两个相近齿轮在啮合线基圆距离相等,两个齿廓啮合线与齿距相等,即:
Pb1?= Pb2(1)
上式中,Pb1与 Pb2?代表齿轮的基圆齿距。
将 Pb1=πmicosai?
带入式一可得:
πm1cosa1=πm2cosa2?(2)
推理
由于齿轮强度在设计中,模数和压力角参数都是标准值,所以公式二要满足 m1?= m2、a1?= a2,因此,通常的接合条件是:主驱动轮模量和压力角相等。
但从式二中可以看出,只要两对齿轮基线一致就可以正常啮合。一般来说,蜗轮的主要材料是铜合金,蜗杆的主要材料是钢,需要先进行淬火。在使用过程中由于蜗杆硬度较高,早期会对涡轮产生磨损。

提升齿轮传动寿命的强度匹配方法(一)
结论
要解决早期的磨损问题,需综合考虑蜗杆、涡轮的强度系数。通过式二可知:
1、增加蜗杆压力角和模数使得蜗轮强度增加
2、降低蜗杆强度可减少了蜗杆与涡轮的初期磨损。
根据式一、式二,齿轮强度设计过程中同时增加模量与压力角可以提高强度系数。
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