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998談齒輪之設計計算篇(二)

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發(fā)表于 2015-12-27 09:40:20 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 蒼狼大地 于 2015-12-27 09:47 編輯 ; \" t1 m" O8 V$ k

0 s) v( L, U( S4 \# D) j2 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。。。
& k+ z) I; I7 j~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~正文分割線~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
# N- x! v  l, s* g  g$ U' U$ N- O5 s- c4 I8 s& P0 x9 o; B- {
一、名詞術語3 ~  F" W+ `& N1 d9 g% y6 H  Z4 k
1.1 模數(shù)) }- e  g, [3 x: `* l9 C8 d3 }
          — 對標準直齒輪來說,全齒高大約等于 2.25倍的模數(shù)。
% I& l8 T! J, x8 r          — 變位量=變位系數(shù)×模數(shù),
' H; G( N) w5 j& G+ ?( ~                   ☆ 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) \6 _; {! W3 Y" [' K- T3 K6 {
                   ☆ 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,
, q4 n+ w, E" P+ f                             ※ 什么叫做線區(qū)間?( c. D5 c1 s1 n) |' x
                   ☆ 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
$ w; X8 [& v- O; M' ~; e- C! Z1 }          — 既然變位系數(shù)與模數(shù)沒有內在聯(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?
1 V9 k- f+ V$ @, p                   ☆ 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。6 {+ _7 `7 n! t0 P( c& v8 |, \
                   ☆ 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。
+ j: d& g* D1 E          — 齒輪模數(shù)是怎么計算出來的?8 ~! \  A6 A$ c: ?! f9 g" ~
                   ☆ 模數(shù)是按強度計算得到的,或者說取決于強度。9 h/ f5 i! F9 ^; i  O: D) X( D0 e
                   ☆ 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。/ ~- @2 i) W+ q: Y" f
                   ☆ 計算模數(shù),一定要有合理性," p& W; k9 X5 |. @3 g; v
                             □ 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2 r) m, i" F1 E/ H, K( c. R
                             □ 小模數(shù),大重合度,依然可以解決力矩問題。
3 `2 n. e" ^( U4 ]! N                             □ 也可采用多點傳動系統(tǒng)解決力矩問題。
7 c! M" P3 V! D2 s4 @7 `          — Q:國內的齒輪模數(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?
0 q; N4 C. P7 V/ l                   ☆ 對與齒輪模數(shù),沒有準確限制,尤其是不全齒輪或半齒輪。% Q: ]+ `$ z# v( L8 d( m( r
                   ☆ 是否采用大模數(shù)齒輪,主要考慮有無必要性。( l& i, C+ w: q1 {7 z4 C7 I
                             □ 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。8 h, e% J8 P% K( `  `+ {7 G- @
                             □ 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)。- l" I9 p( V  `6 y! d
                                      ※ 什么是雙向切向鍵?具體的結構形式是如何?
. ?9 M/ v" ^2 N8 A3 l8 Z+ ?) O                             □ 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?0 A# W: {' Q  K6 ~3 N! R5 z

1 _0 l4 i' r: M1 T% H5 {1.2 變位系數(shù)
3 G3 O/ _1 o3 R, o          — 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,- K1 f1 Z! S' v1 m( `" _: t
9 R4 K' ?$ l+ r/ S9 p+ `
1.3 漸開線齒廓8 Q2 o8 C1 p  a; g1 q
          — 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。
! w- p, Q9 H) t' I9 ?          — 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。5 m. ~" o2 z5 [2 Q& }
          — 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:
% D" J5 z$ y/ J8 @                   ☆ 純數(shù)學力學的齒形設計! s7 l0 V' \8 |. t: K: l
                   ☆ 工藝裝備的設計(刀具和機床或者模具)。- h( m2 f" q% O1 s: _: ]" Q% G
           ※ 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,  P& O, D/ ^0 _5 b) ~+ K- h* w# g1 p; Z5 K
+ X' j2 e7 i0 z+ v* c" q
1.4 傳動比$ F5 c( C5 D0 ^9 d
          — 為什么設計手冊上講齒輪傳動比要小于6-8?% q( _/ d1 K# T  n8 Y! 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
- W! O  g! a* I7 b' ?                   ☆ 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. [! L- {$ g                   ☆ 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,齒輪本身質量,轉動慣量,軸承負載都有問題。
  U$ E2 v5 Y& b( t* i  L/ Q% ~& ~8 [          — 大傳動比下采用蝸輪蝸桿傳動和齒輪傳動的比較:+ M% x& z' x; H: D; k3 R
                   ☆ 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。( w0 K: A6 s9 G* G, c$ {
                   ☆ 效率:齒輪比蝸輪蝸桿高。& w: a1 c" g6 P0 y8 R5 V8 D9 d
                   ☆ 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。
9 r9 r6 Y  @' o
3 }. w) Q/ {) ^; e- L2 W二、齒輪設計流程/ N- a% U) _! M" e
2.1 設計齒輪的流程4 i& n- [. `; M2 z/ \
          — 確定嚙合曲線(手工畫圖):, ^& I+ t0 h0 ?7 V: ?/ h6 A
                   ☆ 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,! n+ C- ~7 {$ r' I) g) A
                   ☆ 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。
- g, J8 g' l% L) I6 h0 |                   ☆ 需要很扎實的基礎知識。
' g9 l  l" l% W( g& }" s  S                   ☆ 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 A2 X  l0 w; ~$ h3 G9 U9 m9 _
          — 建立嚙合模型) R( q2 X7 J% e9 h
                   ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型$ L0 C* C! |+ f9 b/ U
                   ☆ 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。
' p* o# }- ]& ?" k4 k                   ☆ 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& o/ J$ f
                   ☆ 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" G- e! M; o                   ☆ 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,
9 u+ {5 g- J3 y4 a9 I1 j          — 齒輪軸設計
& B  H2 t8 H1 n. R5 |( ^% }                   ☆ 齒輪軸受力時產(chǎn)生撓度
" n$ s$ c) i6 f, D1 x! K                   ☆ 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。
( V  G+ n7 _, U8 {$ O* S1 X  L                   ☆ 解決措施:& k$ ?0 Z& X. z* k
                             □ 考慮齒輪軸的設計1 \0 _* `+ h# d( l
                             □ 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。, V( Z4 l1 k1 `9 x% X. g
          — 熱變形計算
! y( J" ?* X6 F. @( ^( T                   ☆ 多大的負荷,溫度可以升高到多少度?* T) Z9 {1 I2 }
                   ☆ 溫度會穩(wěn)定在多少度,這個軸會熱漲多少?
3 z5 H& C* Z+ l# T                   ☆ 熱漲對嚙合有什么影響?
+ B5 N: w+ @; P7 h          — 箱體計算# {/ d* M" u  g/ Z6 H8 n
                   ☆ 畫箱體,對角扭轉就大概知道箱子的厚度。3 g$ k9 q) ^+ w1 N$ F3 y
                   ☆ 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
9 ]6 s9 R1 v6 @8 b6 w% o$ z7 r                   ☆ 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,
  X0 u6 Q: W& Y# q  @% k          — 總結:
4 m* G. m. u" |& `                   ☆ 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。
' t# e) C8 R$ w1 Q& N8 q                   ☆ 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,
* H' {* e6 h  }7 W6 F2 [( T/ i                   ☆ 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在的真諦,沒有體會這個,就玩不好,玩的基本是表皮東西
; B6 w4 R" k* ?8 V, S1 u          — 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,
+ H/ l: _. W+ ~$ O% ~9 k+ g8 @
# u8 h9 ^; {( P2 D1 k! ?+ U2.2 傳動系統(tǒng)設計流程:
% c" Y+ j0 c3 Q                   ☆ 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 g) `/ }7 y* b# i
                   ☆ 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,+ n8 l% a6 S' R6 R3 d
                   ☆ 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,
6 c0 u* }6 |" Z6 P  u" T5 H5 O                   ☆ 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。
# W, z7 A; o0 O0 ~% D                   ☆ 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,
) K( `& @+ s& A/ A                   ☆ 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,( F3 q1 `- a3 u
                   ☆ 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,理解其實質東西,對設計,材料的實質非常了解,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,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, 1 l9 B( c6 r: m3 p
                   ☆ 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,9 J4 y' f* _7 |. _
# S) W, Y, u8 c4 Q7 z
2.3 如何做齒輪或減速箱設計的?  N+ E' d8 ~* Z' Y6 o+ w
                   ☆ 90年代之前,都是手工計算,計算機計算是近15年之內的事情了,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,6 X. k- x' I$ O  F, X' m
                   ☆ 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
0 e% R* r, U* z8 B3 n4 h/ `                   ☆ 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4 g& N, t% I; x& P2 c& D
          — 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,
( s7 E' R* ?5 e6 a. u1 ?6 e! j* j* b$ |( Z
2.4 大齒輪流程:, d- K) `& y" i- z% ?
          — 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
  e% x, }! Q9 r8 O          — 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,做內滑道,加工外齒,大齒圈你說用什么加工?許多家伙不懂這個,- W' [, m. f/ v/ f% _4 D5 g1 ^# i
          — 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,  m/ h% z0 T) k& e
          — 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。3 \5 J+ j5 ?/ [2 p2 v- j5 [6 }
          — 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。
& i% o0 P4 @" Z7 z. d$ O          — 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2 f; i7 s1 \, e# I* c
          — Zerowing:) H, l* H' e2 j: h% U
                   ☆ 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。
7 M! m! h7 W- W( i6 Y$ e. O* ]                   ☆ 從外齒內滑道結構分析,這個齒圈應該是屬于飛輪性質。/ M, Z  M0 a5 X' z
                   ☆ 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。
" o  G/ h; L+ r# s0 G) R; T                   ☆ 基本齒輪計算和變位計算(包括選材)
% O/ b/ m* C  N# g; Y9 d                   ☆ 根據(jù)具體齒圈尺寸,計算在工作轉速下的抗扭強度問題,確定內圈尺寸。! Z6 ^# b" T9 t1 B
                   ☆ 內滑道設計(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。
: {$ Z  Z) `" [. g6 g5 r                   ☆ 確定配合公差,計算靜平衡、動平衡,通過配重,調節(jié)平衡。# `% `, f/ ?8 X! m7 n. {1 B/ y# D
                   ☆ 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。
" i. R- V  w$ f) d* o                             □ 計算輪齒疲勞,確定輪齒壽命。
2 ~- b8 }( k" T+ `/ [                             □ 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。
, B; K0 r7 I% U: ^                             □ 取二者小值,并適當降低大值,以期待同等壽命。* X) h0 N9 l0 n6 g& V- V7 [& V1 v" O" I
& u+ n3 l, _. a5 Y
三、設計細節(jié):/ I7 J8 _1 W4 p0 v: T
3.1 齒根強度分析$ M. _# \+ [! P& l
          — 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,# h3 |* r# D0 f0 f6 ~. l+ z! K
          — 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。
% t* J2 ~2 V! |9 {          — 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。
* k& H( S, L* J6 _" ^5 b          — 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)
4 h  A3 g$ i$ A) W. Q7 e& q  ]! m7 `. [# a3 a4 m
3.2 齒面強度分析
' |: Y: G/ E! M/ w, s          — 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,
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( [  v! Z: E7 q3.3 GE修形 - 微根切技術
+ w) i$ x/ ^( O( ~          — What? 基本情況' t" C, d+ Z) z& a! [* p
                   ☆ 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,2 W4 `. v6 T+ Z1 W1 [* y/ ?$ b
                   ☆ 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),國內用,例如大,壽命可以到國內7-8倍,
! T5 @6 v' t' W) R                   ☆ 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,) a& J5 c" h- t  z% G
                   ☆ 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 ~$ |3 c4 F/ n0 N$ ]8 B, J) Z
          — Why? 設計目的
7 M' w( m' P4 M- V) ?4 g                   ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度,對齒面的接觸疲勞有好處。
% j: S$ K& A# n8 b1 k% D+ ?) D                   ☆ 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。
7 i0 F% i9 H" _; R                   ☆ 因此,采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削。  g8 N7 \) t! }
          — How? 工藝手段. s" a1 Q0 I' ]9 f9 @/ f3 z! I2 Q
                   ☆ 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,
$ u; `# f, r6 H" H          — 如何學習?0 A+ H6 L5 a4 f) [9 R4 t
                   ☆ 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,
7 s2 o) f% p; l9 `4 ?6 h+ c                   ☆ 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,
7 B) z) _$ r' \" ?
  s7 c5 k5 w5 n" ^8 H3.4 螺旋傘齒輪的設計:
, X& x0 B) h% x% R3 u4 b6 s# n          — 螺旋傘齒輪,支撐應該是靠齒輪方向是為滾柱軸承,內圈無擋邊,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,應該是外硬內軟的兩個密封,/ e' s5 C+ J! ]' m$ }
          — 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。4 H2 H8 J1 [) ^; {: _' t# g7 L
          — 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,
, I. ]6 E+ O7 ^          — 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,
. F5 Y- U5 d. Y          — 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。
2 Y3 k. |' Q. x. j/ {* r5 A          — 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,* L7 k3 r3 u9 I0 c& O
          — 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2 s* s( n+ s) Q! Q" b' w  E9 V

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2#
發(fā)表于 2015-12-27 10:03:07 | 只看該作者
真的整理的很細啊!樓主努力幾年必有所成!
3#
發(fā)表于 2015-12-27 10:09:21 | 只看該作者
。。。。。。。。。。。。。。。。。做齒輪的路過
4#
發(fā)表于 2015-12-27 10:37:15 | 只看該作者
第一篇 在哪里啊
5#
發(fā)表于 2015-12-27 10:49:57 | 只看該作者
提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽
6#
發(fā)表于 2015-12-27 10:50:57 | 只看該作者
學習
7#
發(fā)表于 2015-12-27 11:07:18 | 只看該作者
干貨!慎吃!
8#
發(fā)表于 2015-12-27 11:18:51 | 只看該作者
昨天半夜就看一,太過癮了,樓主做了一件大有功德的事情。我今年盡力找了8爺?shù)奶樱杏X很開眼界,但是真想把8爺帖子都找出來。按大俠說法,8爺勸學10年,發(fā)了900萬字,年均90萬字,平均每天2500字,這個頻率太值得尊敬了
9#
發(fā)表于 2015-12-27 12:04:53 | 只看該作者
"計算模數(shù),一定要有合理性,
7 h- ~' R# `- g) M! s □ 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                        7 d$ ^6 c# r1 ?
□ 小模數(shù),大重合度,依然可以解決力矩問題。"
+ {  N: t  D( T3 Z( o! t一個實例供參考

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點評

可以不下載  發(fā)表于 2015-12-27 14:40
10#
發(fā)表于 2015-12-27 12:06:49 | 只看該作者
好,收藏了
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