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本帖最后由 蒼狼大地 于 2015-12-27 09:47 編輯
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$ k- K: z3 w5 F' E% K& V6 V# M《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。。。- Q1 k6 O8 l* T6 C; q
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一、名詞術語' y. v" W9 q6 [* w& F3 |2 }
1.1 模數(shù)
2 R# e! i+ `, ]3 W& J$ T; u — 對標準直齒輪來說，全齒高大約等于 2.25倍的模數(shù)。" o+ n1 p- N3 M' G$ i
— 變位量=變位系數(shù)×模數(shù)，; }2 s: Y9 h' B2 `, ]7 B
☆ 模數(shù)大的，變位量相對大，因為可以取用的線區(qū)間相對大! c. S6 S# ^ F k1 ]
☆ 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，
0 x. |& d" ^3 O4 _! l3 A. ?+ E ※ 什么叫做線區(qū)間？! G- `. f1 c' K" T* E" v" P) [
☆ 數(shù)學上可以計算出極限變位量，與模數(shù)有關，超出極限變位量，無法嚙合
9 s/ i4 m9 w) u, r6 N — 既然變位系數(shù)與模數(shù)沒有內(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？
( n1 [! a5 l' U6 H" `& z: a: D ☆ 現(xiàn)在用的模數(shù)制齒輪，計算是以模數(shù)為基礎的，許多計算與迭代都是以模數(shù)為基礎展開的，自然變位也一樣。
9 N+ v. {7 U. M" \- A$ n( ] ☆ 但在加工的時候，確實用的是具體數(shù)值的變位量，不需要在加工中再進行變換。
! P& m5 k: l9 G0 P% f — 齒輪模數(shù)是怎么計算出來的？1 _# ?# x6 y5 `
☆ 模數(shù)是按強度計算得到的，或者說取決于強度。1 u4 K# k" ?! K- ^ \ m
☆ 齒輪傳動系統(tǒng)，不是簡單一對一的單點傳動，也不是計算單點傳動發(fā)現(xiàn)模數(shù)不行就只能加大模數(shù)。齒輪，多點傳動的系統(tǒng)很多的，齒輪書籍中有介紹。學習多傳動系統(tǒng)，對設計齒輪有幫助。4 ]) }) U& r; s9 l- o' Y. }& w
☆ 計算模數(shù)，一定要有合理性，0 h3 n- j& U: ?
□ 首先強度要夠，但模數(shù)大了以后，重合度就下來了，壽命就不好了
6 L- a6 `/ G+ x4 M □ 小模數(shù)，大重合度，依然可以解決力矩問題。
! z0 l+ g+ U" v# ] □ 也可采用多點傳動系統(tǒng)解決力矩問題。& ~, \9 \0 u; f+ ^
— Q：國內(nèi)的齒輪模數(shù)雖然是第一標準最大是50。某國外企業(yè)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？
1 O( H; p b' \* S9 P ☆ 對與齒輪模數(shù)，沒有準確限制，尤其是不全齒輪或半齒輪。( }9 g$ g N3 j8 L/ {
☆ 是否采用大模數(shù)齒輪，主要考慮有無必要性。
, \2 ~% {$ u. q; @8 C □ 經(jīng)濟性考慮：模數(shù)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。
# F3 c' A+ [& }( \) X) l4 G$ E, O □ 技術考慮：模數(shù)過大，齒輪設計加工問題、軸安裝問題（需要采用雙向切向鍵）。! i/ n+ s% Q# N/ B
※ 什么是雙向切向鍵？具體的結構形式是如何？
% }6 j( |' h, J+ T) P7 q% F □ 設計合理性：當大模數(shù)齒輪（如80，100），技術和精度都沒有問題，是否經(jīng)濟劃算？誰使用？為什么要用？5 g( [1 T+ o' J
3 g/ p2 s, G3 j' d2 P3 w: c, d" J1 B1.2 變位系數(shù)# a9 V& z5 v7 k! H" [: W4 ~7 K
— 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，
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1.3 漸開線齒廓
- g" ^! Y$ V: D5 R8 E — 齒輪漸開線齒廓精確求解及其參數(shù)化建模，對數(shù)學要求高，設計大量坐標系變換，必須念通數(shù)學。
* T q9 m4 Q& D* `5 j$ [% 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(shù)學。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。6 n! Z4 C( ^$ \) A
— 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(xiàn)齒形的制造。故而齒輪有兩個方向：
$ T+ r: q z+ I* A- `! U" [ a5 M ☆ 純數(shù)學力學的齒形設計6 m" B) Y+ B9 } Y+ ~$ C0 _2 z
☆ 工藝裝備的設計（刀具和機床或者模具）。: V( Q! j j! g; m% s0 h
※ 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，
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1.4 傳動比
~6 g$ y& E/ |; C3 p ~ — 為什么設計手冊上講齒輪傳動比要小于6-8？5 s6 N3 S) C- K. z6 f. O
☆ 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(shù)值，可以采用多極，這樣設計重量比較合理* _6 L, T9 u- U- p- r
☆ 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，
( l& Q- u- I- U' B R: R& q ☆ 傳動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，轉動慣量，軸承負載都有問題。
, P0 u1 N" e- A' S' P — 大傳動比下采用蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動的比較：# {7 T5 k+ e2 a* T7 x
☆ 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。
9 Q# I/ Z1 S9 n* s ☆ 效率：齒輪比蝸輪蝸桿高。) t: t5 r0 x- H% D" O
☆ 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 j( C7 w# O Q8 q' W5 t# N
3 B( m, a! M0 R1 ^, X9 O二、齒輪設計流程, F5 M" ~) [# R, H0 y
2.1 設計齒輪的流程5 J3 V3 @$ p+ P
— 確定嚙合曲線（手工畫圖）：$ X9 I% O, X' p3 D( W
☆ 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，* j; B* z# N$ b9 Q2 V- g
☆ 根據(jù)精度就知道要多少點作圖畫的曲線的精度是合理的，點數(shù)太少曲率精度不夠，點數(shù)過密會把計算機算死的。
. ~: ?+ F0 S) ] ☆ 需要很扎實的基礎知識。: M' @$ e. y4 g4 l, \
☆ 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？
1 P5 m+ W) ~' n' X+ L6 ^ — 建立嚙合模型
8 w8 w& X0 L" C% d' }/ S: x. k# h: t ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型 p6 m$ V0 s% X; _/ m: G. g/ Q
☆ 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。
5 ], N' |, b2 U1 b- x0 L. [ ☆ 用解析式的聯(lián)立算接觸應力，求強度計算，再反推中心距、齒寬等等東西 V# b5 C4 s/ c- ^& U
☆ 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(qū)域的最大應力用的，是個計算的輔助手段， p$ ]4 g# l, A& J5 j% y8 R, U& Q
☆ 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，
" u. \6 b4 ?8 O$ e* l" P — 齒輪軸設計! P9 O% L9 B/ E3 k( Z* p; I. B
☆ 齒輪軸受力時產(chǎn)生撓度4 }# j: N' g: I2 O
☆ 撓度很關鍵：會改變嚙合點的位置，惡化嚙合，產(chǎn)生噪音，縮短壽命，帶來一系列你不希望見到的結局。
) C8 m/ j0 `5 p* y ☆ 解決措施：
; T" p) G( L2 @: D □ 考慮齒輪軸的設計
; ~( u- \$ l" M0 T. o$ T8 R) h/ K □ 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。
, i9 r4 X0 |7 L7 } — 熱變形計算* ^+ ~6 C0 K" @2 x4 j! l3 c
☆ 多大的負荷，溫度可以升高到多少度？0 ]9 K/ S9 A K3 a) Z: f3 ]
☆ 溫度會穩(wěn)定在多少度，這個軸會熱漲多少？
6 v8 j1 s! |; i1 w7 A ☆ 熱漲對嚙合有什么影響？; h: ?$ q S5 i
— 箱體計算8 E3 t' C+ e$ W8 _6 A
☆ 畫箱體，對角扭轉就大概知道箱子的厚度。2 l) F2 o! v1 m; k$ J; |* j: E% n
☆ 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* D/ c% F: ^+ J9 \! c. U- F$ V: S
☆ 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，
9 I2 B1 M+ _& t- N3 I# `2 m — 總結：
, C. X/ Z4 b, S; i* x% O+ T ☆ 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。
8 c; H& r' 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，0 _* I+ D. _4 |. k2 X
☆ 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(nèi)在的真諦，沒有體會這個，就玩不好，玩的基本是表皮東西
0 I( n. U7 ?8 Z0 S/ ?" I; U# u" p — 優(yōu)化設計：優(yōu)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(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概念，6 Q% t- O+ W' u" F% r3 i
. F" M0 q; u! B0 i8 A( u2.2 傳動系統(tǒng)設計流程：7 e4 s4 u. l9 r6 r3 C$ L% K# N
☆ 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(huán)次數(shù)有關聯(lián)，當循環(huán)次數(shù)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）4 ]' ~( z# ?8 `: M
☆ 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(fā)熱為依據(jù)的，而不是理論計算，, c, d0 t9 j/ b+ L9 v
☆ 我們的體系是在原蘇聯(lián)的體系上‘升一級，靠一級’過來的，而蘇聯(lián)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，" t. @, ~8 p* C
☆ 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(shù)字，再電話給電機廠，要這么個電機，電機廠的數(shù)據(jù)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(shù)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(tǒng)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。/ l' A& R) B X3 Y( Y
☆ 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(lián)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，
5 V& i1 f! h, V- t- R% G/ @* G w$ o ☆ 現(xiàn)在的產(chǎn)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(chǎn)品處于兩頭不靠的境地，
! [8 _( a/ c. l) c% A ☆ 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(zhì)東西，對設計，材料的實質(zhì)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(nèi)要求高產(chǎn)量、高節(jié)奏的大型東西也可以做的很結實，也用多年，實質(zhì)，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(jīng)驗，手冊是不會有的，
% \! Y, ]4 ?7 g6 g5 T) J! w ☆ 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(fā)現(xiàn)，玩齒輪的，沒有幾個懂漸開線方程，阿拉特奇怪，
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2.3 如何做齒輪或減速箱設計的？
% j. E8 d [% X s- }4 [. q/ Y ☆ 90年代之前，都是手工計算，計算機計算是近15年之內(nèi)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，4 i/ q$ W2 {' W. n( {* |
☆ 計算機發(fā)展以后，有幾年還不錯，現(xiàn)在是有計算機對許多人也沒有啥價值，因為如何輸入數(shù)據(jù)，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4 V) a8 N* n5 r
☆ 手算熟練的，根本就不必你自己操作計算機，我現(xiàn)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(jīng)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6 R1 \0 }! z4 v& p- Q8 b; r
— 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(tài) 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，5 i5 I* s0 E% p/ d" d+ v
" Y2 w8 |7 n3 ]2.4 大齒輪流程：% ]% R W1 w8 l1 Y- }4 d/ l
— 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(qū)動，這個東西，要自己選擇鋼坯，多鐓多拔，沖孔，擴孔，制造環(huán)件毛坯，退火，上大型滾環(huán)機
% x# b a+ ~6 _1 | — 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(nèi)滑道，加工外齒，大齒圈你說用什么加工？許多家伙不懂這個，4 f a7 e5 @* T0 R+ L4 a; X9 {
— 關于計算，因為這個東西總體循環(huán)次數(shù)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(huán)，因為整體壽命區(qū)間，總循環(huán)次數(shù)不多，
8 ^1 ~: t2 i$ R — 很大的這類東西，說不上有多高技術，就是環(huán)節(jié)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(fā)現(xiàn)缺陷，報廢了。6 @. H9 e) D' I9 F+ r
— 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。8 u% x; B. I2 H5 H
— 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 i/ I0 f2 S: v' A* e
— Zerowing:9 W- ]- c% Q6 S: U4 t( ~; I/ X
☆ 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(chǎn)成本。
- Z. J; a. h1 x) c2 T4 j C ☆ 從外齒內(nèi)滑道結構分析，這個齒圈應該是屬于飛輪性質(zhì)。
% A: e- X! w) m/ L. S, W3 n ☆ 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(shù)、減速比、潤滑條件。5 D& D4 m X* Z8 V
☆ 基本齒輪計算和變位計算（包括選材）
; N5 T* z1 ?8 ^: R% ?& P% v ☆ 根據(jù)具體齒圈尺寸，計算在工作轉速下的抗扭強度問題，確定內(nèi)圈尺寸。* m% M* O) {6 U$ Z' B) X% C( }
☆ 內(nèi)滑道設計（這個真心沒玩過，推推看）。根據(jù)承載計算平均接觸力，根據(jù)平均接觸力計算滾珠的擠壓強度，選擇適當?shù)牟牧嫌嬎阈枨笾睆较孪蕖８鶕?jù)轉速和螺 旋傳動規(guī)律，計算滑道螺距。螺旋方向應根據(jù)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(jù)螺距確認滾珠直徑上限。確定需求硬度。設計 滑道供油回路。
7 J! ]; P3 d; w P ? ☆ 確定配合公差，計算靜平衡、動平衡，通過配重，調(diào)節(jié)平衡。
- W- d; z6 y' x5 W3 c9 ~ ☆ 壽命計算。壽命=設計循環(huán)/循環(huán)速度。這個跟軸承計算類似。2 m0 C! ]# d; f# u- r
□ 計算輪齒疲勞，確定輪齒壽命。! _0 Z- f C6 ?
□ 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。* i) ~% `" D- h# O5 m9 {) F" Z
□ 取二者小值，并適當降低大值，以期待同等壽命。
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三、設計細節(jié)：
. t9 l) \7 [! S8 {+ N" n3.1 齒根強度分析7 O+ \: L5 \6 q6 m9 f
— 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(nèi)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，
6 J: q; f) F' ?2 w: _2 J* X — 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(jīng)過計算，使得齒輪在嚙合的過程中，齒形成為漸開線。! Q( g8 i0 t- O: R' [% `
— 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。
$ w8 v) T2 O" M; Q7 ~. i y — 高速齒輪，高精度齒輪，都是經(jīng)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(jīng)驗系數(shù)
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; [9 ^+ u/ r/ v% k- `3.2 齒面強度分析1 O0 R, M% D$ g# [# f+ C: k, |2 q
— 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，- \. U# s& U9 M: {
+ L D* p8 v& _3.3 GE修形 - 微根切技術' t# Q# h8 u( Q* K
— What? 基本情況; Z' ^- d& E/ j9 N
☆ GE 的齒輪系統(tǒng)，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(shù)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，
% a" C+ P- ^- I+ O0 g ☆ 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(tǒng)非常難玩，是一套獨立發(fā)展起來的設計與修正系統(tǒng)，要深刻理解，另外，其材料系統(tǒng)也不同，必須非常熟悉，有強人才能玩，但利潤非常大，GE的齒輪系統(tǒng)，國內(nèi)用，例如大，壽命可以到國內(nèi)7-8倍，
0 T5 u* b4 n* ^" A# _& i ☆ 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(wèi)，所謂的‘GE修正’，他不告訴你關鍵的修正數(shù)據(jù)，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，5 b4 c% z9 _; x) N- t
☆ 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8 D/ R! i/ V+ P# P. J' o1 L
— Why? 設計目的
# z6 r R; f4 m! }& n# s ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度，對齒面的接觸疲勞有好處。
1 X) g2 _& D5 l- S% C7 j ☆ 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。, ~3 J4 `* s+ y
☆ 因此，采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削。
7 s6 G9 q+ l8 `6 J4 r9 k0 @& J; R+ t — How? 工藝手段
+ H( N/ O8 H" S7 [ ☆ 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(yè)內(nèi)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(xié)結果，0 _4 k3 a8 r6 }; u& O, D
— 如何學習？1 Z2 w) z& }4 f
☆ 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(chǎn)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，
. G* D! o9 E q* {( u# y ☆ 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，
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# n: D2 B9 p# d1 p0 b/ p% y) e, [3.4 螺旋傘齒輪的設計：' l& \% [8 g3 F, F3 I/ h
— 螺旋傘齒輪，支撐應該是靠齒輪方向是為滾柱軸承，內(nèi)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(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，應該是外硬內(nèi)軟的兩個密封，; L* M# M) R U3 s
— 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(lián)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。
# v, v% m, n3 N! p* S — 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，
0 p. y) y* a' u7 ]! x — 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，
" z9 n) K! |' n5 g! @9 g3 L4 E; Z — 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(jù)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(xiàn)在都是蒙著腦袋胡亂抄一個東西，自己都不理解為什么。
' J( O. \) R0 ` — 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(jù)，比如弗蘭德與諾德可能不同，但都是可以說通的，現(xiàn)在有限元發(fā)達，可以做充分的模擬，一切都可以說明，
! {% c5 B( B" I: c — 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0 s/ M1 a& A4 ~7 ]
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發(fā)表于 2015-12-27 09:40:20
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