齒輪驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)元件壽命縮短的現(xiàn)象。而通過(guò)傳動(dòng)元件的強(qiáng)度匹配可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題,從而提高齒輪的傳動(dòng)壽命。

在機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪初期嚙合由于硬度不同會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間的磨損現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能失效。因此，驅(qū)動(dòng)器再設(shè)計(jì)時(shí)要著重考慮齒輪嚙合的傳動(dòng)比、強(qiáng)度、嚙合結(jié)構(gòu)等要求，這樣就可以使變速箱動(dòng)能傳遞實(shí)現(xiàn)最大化。

耐久性

我們今天來(lái)講“通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)元件的耐久度來(lái)提高齒輪傳動(dòng)壽命方法”：通過(guò)改變模數(shù)來(lái)提高蝸輪的耐久性。

理論依據(jù)當(dāng)傳動(dòng)箱內(nèi)齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中嚙合時(shí)，進(jìn)入嚙合區(qū)域內(nèi)的各個(gè)齒輪要滿(mǎn)足其嚙合條件。齒輪的交替嚙合是最為正確的結(jié)合方式，必須使嚙合線(xiàn)上的 兩個(gè)相近齒輪在嚙合線(xiàn)基圓距離相等，兩個(gè)齒廓嚙合線(xiàn)與齒距相等，即：

Pb1?= Pb2（1）

上式中，Pb1與 Pb2?代表齒輪的基圓齒距。

將 Pb1＝πmicosai?

帶入式一可得：

πm1cosa1=πm2cosa2?（2）

推理

由于齒輪強(qiáng)度在設(shè)計(jì)中，模數(shù)和壓力角參數(shù)都是標(biāo)準(zhǔn)值，所以公式二要滿(mǎn)足 m1?= m2、a1?＝ a2，因此，通常的接合條件是：主驅(qū)動(dòng)輪模量和壓力角相等。

但從式二中可以看出，只要兩對(duì)齒輪基線(xiàn)一致就可以正常嚙合。一般來(lái)說(shuō)，蝸輪的主要材料是銅合金，蝸桿的主要材料是鋼，需要先進(jìn)行淬火。在使用過(guò)程中由于蝸桿硬度較高，早期會(huì)對(duì)渦輪產(chǎn)生磨損。

結(jié)論

要解決早期的磨損問(wèn)題，需綜合考慮蝸桿、渦輪的強(qiáng)度系數(shù)。通過(guò)式二可知：

1、增加蝸桿壓力角和模數(shù)使得蝸輪強(qiáng)度增加

2、降低蝸桿強(qiáng)度可減少了蝸桿與渦輪的初期磨損。

根據(jù)式一、式二，齒輪強(qiáng)度設(shè)計(jì)過(guò)程中同時(shí)增加模量與壓力角可以提高強(qiáng)度系數(shù)。

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