塑料齿轮设计

《塑料齿轮设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、塑料齿轮设计塑料齿轮是慢丝切割的螺纹可以对半分模，也可以旋转抽芯张学孟先生提出过两种噪音指标：一、控制最大滑动比的噪音指标Beg。原理是：在齿轮基圆的附近的渐开线的曲率变化大，敏感性高，齿面在啮合时的接触滑动比也大，所以在基圆附近的齿高传递力时，力的变化比较剧烈，齿而的粗糙度对力的影响也大，因此容易引起齿的振动，产生较大的噪音。所以，应该使哨合起始圆尽可能的远离基圆。二、摩擦噪咅指标。原理是：先说两个定义：1、主动齿轮的节园到啮合起始圆的这段弧形称为进弧区；2、从节园到其齿顶称为退弧区。当齿面接触由进弧区移动到退弧区

2、时，摩擦力的方向在节园处发生突变。在进弧区内，主动齿轮的芮腹先于从动齿轮的齿顶接触，齿面滑动的方向是朝着主动齿轮的齿顶摩擦力与之相反。摩擦力产生的力矩的方向正好和主动齿轮加载的方向相同，因此摩擦力增大了齿面的法向压力。刚超过节园时，摩擦力随着滑动方向的改变而改变。齿面受力发生突变，导致牙齿发生振动而产生噪音。减小从动齿轮的外径和增大主动齿轮的外径和改善摩擦噪音指标。2.关于塑齿双啮测试压力的规定①冃前未査到国内相关标准是如何规定的；②日本的齿轮标准：」ISB1702-3_2008和JISB1752_1989都对测试压

3、力进行了规定。这两个标准对于塑齿测试压力的规定是一致的，如附图所示。但是问题是：这两个标准中对于塑齿测试压力的数值规定明显的偏大。以1个模数，齿宽b=20mm的齿轮为例，标准规定的测试压力是5.4*2=8.4N=856.56161890146gf=0.85656161890146kgf,这对于一般的双啮仪提供的测试力范围是不相符合的。而且这个力明显的偏大。从实际的情况是，对于塑齿的双啮测试一般是在lOOgf〜200gf,—般取200gf=1.96133N〜2N。对于塑胶斜齿轮一般都是用滚齿加工铜公，然后再用铜公加工模

4、具。对于斜齿设计推荐用标准的，但是如果斜齿轮的齿厚很小的情况下，在精度要求不是很苛刻的条件下也可以考虑用线割的方式直接割除斜齿齿廓,其出差在um（丝）级的。但是在实际应用过程中，由于模具齿形加工要考虑收缩率对齿形的影响，所以即使是设计为标准的模数也不可能用标准的刀具来加工齿形，而且塑料齿轮的应用环境多为小功率多传动，故模数设计可以采用结构化的设计方法；齿轮传动设计手册中将齿轮传动噪音产生原因主要归结八个方面：1齿面接触不良。2齿距误差过大。3齿形误差过大。4齿面光洁度差。5中心距误差太大。6齿轮轴传动扭矩有波动。7滚

5、动轴承噪音。8齿轮箱将噪音扩大。八个原因中有四条是关于四个是关于制造精度的，可见制造精度对传动噪杏的影响是很大的。这8个原因说的很笼统，不见得那个指标差就造成噪音大。以下为个人理解，请高手斧正！(1)齿面接触不良：这个原因只能是定性的描述，即使是使用接触斑点测量也是靠经验的【标准中有明确的说明，接触斑点是经验型的检验，依靠个人的经验，不精确！】。尤其是对采用塑料等髙分子材料制作的塑齿，齿面的接触直接跟材料、齿形、齿向、受载状况等绝对的齿面接触，难以明确说明什么情况下是好的！(2)齿距误差过人：这个可以明确的测量，但是

6、齿距偏差过大易造成动态载荷【主要是加速度造成】，容易引起齿轮的振动，振动产生噪音。这个可以这么说，但是齿距偏差的大小对噪音的贡献也是只能是定性不能定量。未见那本专著对该指标进行量化。(3)齿形误差过大：这个就更不好说了。本人在一本专著中看到：即使是完全理论的齿形，啮合效果都不一定好。这也是修形技术出现的一个基础点。为了改善啮合状态，提高载荷变化的均匀性，要根据某些需要对齿形进行适当的修形。所以齿形误差过大是否就是对噪音产生的贡献大，这一论点也欠支持。(4)齿面光洁度差：这个倒是对噪音有比较形象的解释。因为齿面粗糙导致

7、啮合过程中齿轮振动，振动产生噪音。但是有一点值得注意：如果轮齿采用弹性比较好的材料可以实现吸振，那么齿面的粗糙度即使有点差也可以通过材料弹性来吸收，这时粗糙度和弹性的综合作用下的振动才是噪咅的主耍产应源泉。(5)中心距误差太大：这个是和侧隙相关的。经验告诉我们，侧隙大了噪音大，侧隙小了噪音也大。至于侧隙多小才合适，只用通过试验来验证。鉴于侧隙是中心距与齿厚偏差二者的综合影响，所以中心距误差大只是定性的说噪咅有可能大。还有一点值得注意：采用双啮测试过程屮测试功能齿厚可以模拟某些实际哨合的效果，这也就是说实效齿厚是影响嚙

8、合效果的一个因素，而中心距偏差只是影响实效齿厚的一个因素，所以,噪咅产生的原因是实效齿厚的变动，而屮心距是影响实效齿厚的一个因素而已。(1)齿轮轴传动扭矩有波动：这个相对比较好理解一些，力矩波动造成齿轮转动过程中有振动，振动产生噪音，有一定得说服力，但是也是定性的描述。(2)滚动轴承的噪咅：对于使用滚动轴承的齿轮副有一定的影响，有两个方面：一是