机械增压器同步齿轮齿形设计及加工.pdf

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1、第25卷第2期2012年3月机电产品开发与剀身酬叩眦m＆I∞州州明of№dl；ne口＆础∞研叫hodII咖vd．箱．№．2M“．2012文章螭号：1002—6673(2012)02—17l—02机械增压器同步齿轮齿形设计及加工张永娟(六安江淮永达机械制造有限公司．安徽六安237161)摘妻：通过对标准齿轮齿廓形状的研究，得出在高精度加工条件下，通过合适材料的选择，非标压力角更满足某些特殊工况的要求。利用渐开线齿轮啮台原理对新型机械增压器同步齿轮齿彤进行参数设计．采用滚一磨加工，在保证齿彤精度的基础上，通过合适的热处理方法实现了轮齿高的表面硬度

2、和机械强度。结果表明：新型同步齿轮在采用小压力角的情况下，通过合适的参数选择和加工精度保证．在降低噪音的同时可以保证强度要求。关键词：同步齿轮；压力角；噪音；强度中图分类号：TG68文献标识码：Adoi：10．3969，iissn．1002—6673．2012．02．068mD幅珈蛐dMan妇嘶ofsynch舢曲G哪iⅡS唧岬zHANGY∞r蛔(Lu’皿Jh咖llaiY0n曲M扯hineIyMa蛐丘ctII陀co，Ltd，Lu’mAnllm2"161，c乜)Al捌豫d：By也e越alysiof山c协。山pro丘kof啪ndaIdgw，dI。P

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4、howdlenewmed脚notoⅡ时emuIedl。p北ci妇oft∞dlP∞mebutal∞c孤dcc即

5、掰dIcc06tK碍w岫：5yllcllr∞eshgeⅡ；P‘c％u陀md。；noise；啦舶gdl0引言增压器作为增压内燃机的重要组成部分．直接影响车辆运行的平稳性、舒适性和可靠性。当前运用在汽车领域的增压系统主要是机械增压系统(SIIpercllarge)和涡轮增压系统(Turbochar即)。相对涡轮增压使用机械增压器来提高动力的途径．比涡轮增压能更好地保护引擎本体。因此虽然机械增压器增压效果不如涡轮增压，但还是得到了广泛的应用。在机械增压器中应用最为广泛的是罗茨增压器，可使汽车发动机输出功率提升20％—40％，其工作原理是依靠发动机曲

6、轴带动增压器一对同步齿轮转动，使转子互相啮合反向旋转。实现增压器的吸气、压缩和排气过程．以产生更强的燃烧压力和输出动力。1细高齿齿形设计如图1所示。机械增压器在工作时．由于同步齿轮啮合时存在间隙．会产生周期性的澈振力作用在主动轴上，同时。会与主轴产生共振，严重时会发生叶轮和壳收稿日期：旮012—01—12作者筒介：张柬娟(1975一)，女，安羲六安人，学士学住工程师。主要研究方向：机械制造工艺。体碰摩，噪音增加使得增压器不能正常工作。为避免这种情况的发生。通过对齿轮啮合原理的研究，提出了采用细长齿，增大啮合重合度，来实现齿根减薄量。增加齿轮柔

7、性．更好的吸收轮齿震动，以提高平稳性的方法。在各国的标准中，压力角a珊的正常齿渐开线原始齿条被定为标准的。绝大多数国家采用压力角d；静、齿顶高Im铀、齿顶高系数lla+=ha，m=l、齿顶问隙c观25m。齿顶问隙系数c·：幽m25，然而这种系列并非对所有情况都是最合适的。特殊工况下，在选择合适的材料、加工精度等因素的基础上。通过改变压力角可以设计出更满足工况的齿形。vvT增压器同步齿轮所选用的细高齿齿形就是一种基于特殊场合的小压力角新型齿形。首先从减少噪音的观点出发，压力角小，则轮齿的刚度减小．啮合开始和终止时的动载荷亦减小．一般认为如果减小

8、压力角．则由误差引起的载荷变动就可能性减小。其次．对于高精度齿1．传动带轮2同步侍动齿轮1从动特子4主动转干5先体(包括前后墙板)田l机槭增压嚣结构圈171·数控机床世界·轮。压力角减小后，其齿根强度所受影响较小。同时选用小压力角的齿轮时。其齿顶高增大，重合度将显著增大，所以齿轮精度高时，通过较小压力角齿面和齿根强度都将增加。根据直齿圆柱齿轮的振动测试实验：对于重合度超过2的直齿圆柱齿轮．啮合频率和高频振动成分会显著下降。在强度、噪音、振动、动载荷等方面都是优越的。适用于许用载荷的增加受齿面强度或噪音限制的场合中。为了保证良好的驾驶舒适性，对

9、于轿车齿轮。减少噪音非常重要，在中心距一定的情况下．小模数齿轮齿数多，同时压力角小，重合度大，传动平稳，噪音低。因此在汽车齿轮设计中得到广泛应用。表l为一款新型小压