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標題: 模腔直齒輪的非標齒根優(yōu)化(插齒刀單橢圓齒頂形成的齒根過渡曲線) [打印本頁]

作者: 目成 時間: 2013-12-27 21:57
標題: 模腔直齒輪的非標齒根優(yōu)化(插齒刀單橢圓齒頂形成的齒根過渡曲線)
大家都清楚,，模腔齒根形狀,，只要不干涉，盡可自由選取,，以達到更好的齒體強度,。
現(xiàn)實當中，各設計和加工者水準不同,，齒根形狀五花八門,，尤以簡單倒R為多。
比較專業(yè)的設計和加工廠家,，已經(jīng)采取單圓滾刀的齒根過渡線了。

但實際上,，ISO6336及KS軟件早就有了基于圖解法的齒根優(yōu)化設計,。

國內(nèi)的此類研究也很久了，在1996年,，洛陽工學院就發(fā)表了《橢圓形刀頂曲線的形狀對齒根彎曲應力的影響》論文,。

以上都是建立在齒條刀具基礎上（簡單倒R除外）。
插齒刀齒頂形狀對齒根的影響,，看到過定性描述,，沒查到此類論文。
定性分析,，插齒刀加工的齒根強度,，要高于齒條刀具的。

于是一段時間以來,，俺逐步建立了插齒刀單橢圓齒頂形成的齒根過渡曲線直齒輪3D模型,。
雖沒有時間理論驗證，但從形狀上定性分析,，這種齒根形狀應該是已知的最佳強度齒形,。
下面3副圖，供讀者驗證：

1. 齒條刀頂雙圓弧形成的齒輪副：

2. 齒條刀頂單圓弧形成的齒輪副：

3. 插齒刀頂單橢圓弧形成的齒輪副：

齒條刀頂單橢圓弧形成的齒輪模型俺沒做，有做的朋友請?zhí)峁﹫D來對比,。

作者: mingluo86 時間: 2013-12-28 09:03
圍觀現(xiàn)場,。學習！

作者: 成形極限 時間: 2013-12-28 09:18
齒輪專家來講課了,。應該有更詳細的吧,？

作者: qdtruck 時間: 2013-12-28 09:59
塑料齒輪粉末冶金好用！

作者: 志文168 時間: 2013-12-28 14:14
謝謝老師在這里講解,，,，有一個問題，是不是在不產(chǎn)生跟切和嚙干涉的情況下,，齒根圓角半徑越大則齒跟的抗疲勞強度越好,？，,，,，剛開始研究KS覺得這個還不錯，,，,，我是搞全自動焊接機械手研發(fā)的，,，目前想自己設計專用的行星減速器,，，老師有好的加工單位介紹的話請指點,。

作者: 志文168 時間: 2013-12-28 14:17
根據(jù)KS的解法,，，好像使用圖形求解出來的齒廓無論是點接觸還是齒跟的疲勞安全系數(shù)或多或少總會有點提高,，,，可不可以這樣理解，,，所謂的齒輪優(yōu)化就是用圖形求解呢,？

作者: 我是壞蛋我怕誰 時間: 2013-12-28 14:39
學習資料存檔

作者: 目成 時間: 2013-12-28 19:12
對彎曲疲勞強度的影響，一是多國都在采用的30°定出危險界面計算法,，二是有限元分析,。
對于前者，優(yōu)化后危險界面寬度明顯增大,。
對于后者,，危險界面點的曲率半徑有所增大。
Mn=1,、Z=25,、An=20°,、c*=0.35、X=0.3376的直齒輪,，齒條刀頂單圓弧與插齒刀頂單橢圓所形成的齒根如下圖示（紅色為齒條刀形成,，青色為插齒刀形成）：

兩者的危險界面點的確僅相差0.03左右

但危險界面點處的曲率半徑，相差0.2左右（40%）,，這對彎曲應力的影響可不能小覷,。
下圖是曲率梳分析：

我所看到的KS齒根修形文章結(jié)論如下表：

	SF 用國際標準ISO6336精選型	SF 結(jié)合國際ISO 6336和圖解法精選型
齒形 1 (fP=0.38)	2.5940	2.4966
齒形 2 (fP=0.45)	2.7584	2.6756
齒形 3 (橢圓)	2.7584	2.8868
從齒形1到齒形3的改進	6%*	16%

而插齒刀頂橢圓，比上表中的齒形3還有進一步改進,。
對塑膠齒輪而言,，10%的彎曲疲勞強度增加，在那些既要追求小型化,、又要保證強度的場合,，應該不是可有可無的選項。

作者: 目成 時間: 2013-12-28 19:21

志文168 發(fā)表于 2013-12-28 14:17
根據(jù)KS的解法,，,，好像使用圖形求解出來的齒廓無論是點接觸還是齒跟的疲勞安全系數(shù)或多或少總會有點提高，,， ...

內(nèi)部計算結(jié)構不知道,，但曲線變化會對齒根疲勞強度有影響，這點是肯定的,。

作者: decipher001 時間: 2013-12-29 19:11
學習了

作者: 志文168 時間: 2013-12-30 08:44

目成發(fā)表于 2013-12-28 19:12
對彎曲疲勞強度的影響,，一是多國都在采用的30°定出危險界面計算法，二是有限元分析,。
對于前者,，優(yōu)化后危 ...

老師講解的例子很有說服力，也很直觀,，，我現(xiàn)在用的也是通用行的行星減速器,，日本電產(chǎn)新寶的一款,，也很穩(wěn)定。但是對于機械體積和美觀來說令人不是很滿意,，減速器對于機械手,，機器人來說也是相當關鍵，所以才償試著設計自己專用的減速器,。自己研發(fā)的控制系統(tǒng)也已經(jīng)很穩(wěn)定了,，想讓機器再上一個檔次，才有這個想法,。還希老師多出好文章,，讓像我這樣的新手分享老師的心得,。

作者: 飛翔elite 時間: 2016-6-23 20:48
長知識了

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