998談齒輪之設(shè)計(jì)計(jì)算篇（二）

蒼狼大地

《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(shè)計(jì)計(jì)算篇,，滿滿的都是干貨,。。。
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* \2 G6 ~, A( o' ~- ]4 T- u! z# j# l一,、名詞術(shù)語
1.1 模數(shù)
- x% z+ @' e7 v          — 對標(biāo)準(zhǔn)直齒輪來說,，全齒高大約等于 2.25倍的模數(shù)。
          — 變位量=變位系數(shù)×模數(shù),，
, R9 Z. B& N. F+ U                   ☆ 模數(shù)大的,，變位量相對大，因?yàn)榭梢匀∮玫木�區(qū)間相對大
. }* W% D. M( A4 u4 A) q7 l                   ☆ 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,，
# {: m7 T9 z5 `0 F5 F                             ※ 什么叫做線區(qū)間,？
: I  j4 a! d* b5 {! _                   ☆ 數(shù)學(xué)上可以計(jì)算出極限變位量，與模數(shù)有關(guān),，超出極限變位量,，無法嚙合
          — 既然變位系數(shù)與模數(shù)沒有內(nèi)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,？
                   ☆ 現(xiàn)在用的模數(shù)制齒輪,，計(jì)算是以模數(shù)為基礎(chǔ)的，許多計(jì)算與迭代都是以模數(shù)為基礎(chǔ)展開的,，自然變位也一樣,。
/ \/ {9 o3 H0 I% s! t% o                   ☆ 但在加工的時(shí)候，確實(shí)用的是具體數(shù)值的變位量,，不需要在加工中再進(jìn)行變換,。
          — 齒輪模數(shù)是怎么計(jì)算出來的？
                   ☆ 模數(shù)是按強(qiáng)度計(jì)算得到的,，或者說取決于強(qiáng)度,。
% T1 Y4 s" I) V( F                   ☆ 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，不是簡單一對一的單點(diǎn)傳動(dòng),，也不是計(jì)算單點(diǎn)傳動(dòng)發(fā)現(xiàn)模數(shù)不行就只能加大模數(shù),。齒輪，多點(diǎn)傳動(dòng)的系統(tǒng)很多的,，齒輪書籍中有介紹,。學(xué)習(xí)多傳動(dòng)系統(tǒng)，對設(shè)計(jì)齒輪有幫助,。
7 N: J; L$ y4 w- d' @                   ☆ 計(jì)算模數(shù),，一定要有合理性，
                             □ 首先強(qiáng)度要夠,，但模數(shù)大了以后,，重合度就下來了,，壽命就不好了
                             □ 小模數(shù)，大重合度,，依然可以解決力矩問題,。
                             □ 也可采用多點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)解決力矩問題。
" g* [) o6 t! u. e3 H' N          — Q：國內(nèi)的齒輪模數(shù)雖然是第一標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)能做到多大？
& Y3 H7 f( K( S0 |1 g9 b: \- ?                   ☆ 對與齒輪模數(shù),，沒有準(zhǔn)確限制,，尤其是不全齒輪或半齒輪。
                   ☆ 是否采用大模數(shù)齒輪,，主要考慮有無必要性,。
                             □ 經(jīng)濟(jì)性考慮：模數(shù)太大，直接采用其它傳動(dòng)方式,，如多點(diǎn)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng),。如翻轉(zhuǎn)鋼包的機(jī)構(gòu),，有齒輪傳動(dòng)、銷齒傳動(dòng),、液壓齒條,、擺缸、油缸接力等多種方式,。
  I8 d- i4 |4 R8 c" d                             □ 技術(shù)考慮：模數(shù)過大,，齒輪設(shè)計(jì)加工問題、軸安裝問題（需要采用雙向切向鍵）,。
                                      ※ 什么是雙向切向鍵,？具體的結(jié)構(gòu)形式是如何？
! @  m; p& c, ~5 b4 _4 y                             □ 設(shè)計(jì)合理性：當(dāng)大模數(shù)齒輪（如80,，100）,，技術(shù)和精度都沒有問題，是否經(jīng)濟(jì)劃算,？誰使用,？為什么要用？

* R; L3 E' w3 F- n1.2 變位系數(shù)
          — 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(diǎn),，

1.3 漸開線齒廓
          — 齒輪漸開線齒廓精確求解及其參數(shù)化建模,，對數(shù)學(xué)要求高,，設(shè)計(jì)大量坐標(biāo)系變換，必須念通數(shù)學(xué),。
' e" I5 ^) G0 \) V0 A          — 齒廓和齒根過渡曲線的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,，涉及大量幾何關(guān)系和數(shù)學(xué)。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,。
2 [3 D% W1 u8 T8 I0 N, I0 i  k          — 研究齒形，多從受力和傳動(dòng)嚙合方式考慮,，然后設(shè)計(jì)刀具和機(jī)床通過特定的加工工藝實(shí)現(xiàn)齒形的制造,。故而齒輪有兩個(gè)方向：
  E+ J( @0 o) g5 f; X8 T( y% [                   ☆ 純數(shù)學(xué)力學(xué)的齒形設(shè)計(jì)
                   ☆ 工藝裝備的設(shè)計(jì)（刀具和機(jī)床或者模具）。
2 J, M# T; x  V, i6 Q5 L           ※ 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(yùn)動(dòng)的，還有動(dòng)力的,，

1.4 傳動(dòng)比
          — 為什么設(shè)計(jì)手冊上講齒輪傳動(dòng)比要小于6-8,？
! `' |5 ]' O$ R. ~1 {" x1 q                   ☆ 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(gè)劃算的問題,，設(shè)計(jì)設(shè)備是考慮成本的,，速比大到一個(gè)數(shù)值，可以采用多極,，這樣設(shè)計(jì)重量比較合理
9 F1 ~$ I/ A3 m% z8 ~                   ☆ 而對于開式齒輪,，往往是采用一級大齒輪，這個(gè)與你說法正好相反,，
% B' Y& V# B8 R9 {5 a/ W# Z                   ☆ 傳動(dòng)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(dòng)比是8,，大齒輪要136齒。制造成本,，安裝精度,，齒輪本身質(zhì)量,，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，軸承負(fù)載都有問題,。
: A5 Y+ E" |/ u4 G/ `% y; @          — 大傳動(dòng)比下采用蝸輪蝸桿傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的比較：
                   ☆ 傳動(dòng)比：渦輪蝸桿比齒輪高,，如果單頭，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周,，渦輪才旋轉(zhuǎn)一齒,。
                   ☆ 效率：齒輪比蝸輪蝸桿高。
/ T' G% C' F! h4 [                   ☆ 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。

6 @# e( R( `7 B: O- f( R! p3 b二,、齒輪設(shè)計(jì)流程
2.1 設(shè)計(jì)齒輪的流程
: B$ O: k- I' d: Z1 F          — 確定嚙合曲線（手工畫圖）：
                   ☆ 從黃格子紙上撕下一頁,，畫一個(gè)圓，標(biāo)注一個(gè)公式,，那是基圓,，從上面拉出的就是漸開線，標(biāo)一個(gè)解析式,，對 面再拉一個(gè)線,，再標(biāo)解析式，那就是兩個(gè)齒面的嚙合,，
                   ☆ 根據(jù)精度就知道要多少點(diǎn)作圖畫的曲線的精度是合理的，點(diǎn)數(shù)太少曲率精度不夠,，點(diǎn)數(shù)過密會(huì)把計(jì)算機(jī)算死的,。
& g  V9 w2 Z8 [$ @/ e8 S6 X                   ☆ 需要很扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。
                   ☆ 齒面輪廓,，不是那種畫幾個(gè)圓圈的方式,，你沒有齒面輪廓怎么計(jì)算應(yīng)力有多大？沒有這個(gè)輪廓,，用有限元分析什么,？
4 m7 b8 E  ]  \! ^          — 建立嚙合模型
7 L* Q  Q2 N! X7 ^; Q                   ☆ 有了三維圖后建立齒輪嚙合模型
                   ☆ 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(gè)約束就可以畫箱體,，就知道箱子的厚度。
# l; S2 b% \) d! M. Z                   ☆ 用解析式的聯(lián)立算接觸應(yīng)力,，求強(qiáng)度計(jì)算,，再反推中心距、齒寬等等東西
                   ☆ 我用有限元做齒輪計(jì)算,，是有了具體的對象,，初步計(jì)算都好了,，確定可以用了，計(jì)算那個(gè)嚙合區(qū)域的最大應(yīng)力用的,，是個(gè)計(jì)算的輔助手段,，
0 X6 B5 b0 H5 M, B  y) v                   ☆ 再琢磨齒根曲線，有多種,，與加工方式還有關(guān),，再琢磨齒面輪廓修正，琢磨一下,，
1 L4 e$ l9 ]) @  C$ y6 i          — 齒輪軸設(shè)計(jì)
                   ☆ 齒輪軸受力時(shí)產(chǎn)生撓度
                   ☆ 撓度很關(guān)鍵：會(huì)改變嚙合點(diǎn)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(jié)局。
                   ☆ 解決措施：
# D2 a/ D1 j2 p' I, \8 Z2 H4 n0 y                             □ 考慮齒輪軸的設(shè)計(jì)
( t# N4 U% ~8 K* H; i" @* j                             □ 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(jì)算,。
3 D; ^' L9 d# C          — 熱變形計(jì)算
                   ☆ 多大的負(fù)荷,，溫度可以升高到多少度？
  \/ h# V1 y1 [: n1 x7 I2 f% Q                   ☆ 溫度會(huì)穩(wěn)定在多少度,，這個(gè)軸會(huì)熱漲多少,？
% d2 [; a+ H# ?+ E9 X: h2 {; w                   ☆ 熱漲對嚙合有什么影響？
          — 箱體計(jì)算
                   ☆ 畫箱體,，對角扭轉(zhuǎn)就大概知道箱子的厚度,。
  f- \3 D; v: c                   ☆ 考慮各種其它的空間變形，因?yàn)橄潴w剛度不夠的話,，再好的齒輪設(shè)計(jì)都白搭,，根本就沒有壽命可言
                   ☆ 鬼子的箱體都非常厚實(shí)，為什么,？你計(jì)算了就知道,，任何的偷工減料最后一定是害自己的，
          — 總結(jié)：
                   ☆ 鬼子也用有限元進(jìn)行箱體設(shè)計(jì),，但不是為了分析而分析,，而是在有基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)，懂設(shè)計(jì)和有限元的根本,。
$ i  L8 \# q0 T6 i. o2 O/ Z                   ☆ 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(shè)計(jì)的就好,，設(shè)計(jì)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,，
                   ☆ 鬼子設(shè)計(jì)東西,，一般有針對性，還是我們說的基礎(chǔ)東西比我們扎實(shí),。設(shè)計(jì)一個(gè)東西要體會(huì)其內(nèi)在的真諦,，沒有體會(huì)這個(gè)，就玩不好,，玩的基本是表皮東西
/ `  d* O! ?+ A, @- O( B* z          — 優(yōu)化設(shè)計(jì)：優(yōu)化是一個(gè)寬泛的概念,，要針對你玩什么，舉個(gè)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(gè)概念，
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2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程：
                   ☆ 閉式箱的設(shè)計(jì)是以齒面損壞為基礎(chǔ)的,，而齒面的損壞與循環(huán)次數(shù)有關(guān)聯(lián),，當(dāng)循環(huán)次數(shù)非常少的時(shí)候，就談不上損壞,。（開式齒輪不必計(jì)算接觸強(qiáng)度,，直接計(jì)算彎曲就可以）
9 g' x# K4 ?) H6 I7 u; `, C                   ☆ 電機(jī)的選擇是以力矩為基礎(chǔ)的，力矩夠了,，就能轉(zhuǎn),，燒不燒是以發(fā)熱為依據(jù)的,，而不是理論計(jì)算,，
                   ☆ 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(chǔ)上演變過來的,。而米、英是另外一個(gè)體系,，是講究人的設(shè)計(jì)基本功與設(shè)備的實(shí)際功效為基礎(chǔ)的上面玩設(shè)計(jì),，
* o, y$ d2 E+ l7 @" T                   ☆ 米國怎么玩一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)，因?yàn)榛�本功��,，一切是從基礎(chǔ)開始的,，做一個(gè)傳動(dòng)鏈,，把尺寸都擺出來，哪里是哪個(gè)設(shè)備,，電機(jī)一小時(shí)啟動(dòng)多少次,？運(yùn) 轉(zhuǎn)力矩是多大？這些都是精確數(shù)字,，再電話給電機(jī)廠,，要這么個(gè)電機(jī)，電機(jī)廠的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)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(jī)小 了,，減速機(jī)也小了，而當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)少時(shí)候,，按彎曲計(jì)算齒輪,，齒輪箱也相應(yīng)小了，當(dāng)箱體強(qiáng)度不夠的時(shí)候,，只加強(qiáng)箱體,，而齒輪箱整體小了，其傳動(dòng)系統(tǒng)就是比你小 不少,，也一樣用多年,。鬼子有時(shí)的東西又做的比我們大而且結(jié)實(shí)，為什么,，就是考慮極端工況,，比如化工，比如石油,，比如工程機(jī)械,，而鬼子設(shè)計(jì)橋梁這些東西比我們結(jié)實(shí)幾十倍。
                   ☆ 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(jī)械理解深度也比較淺,，以前是因?yàn)殚]關(guān)鎖國沒有辦法,，我許多前輩基礎(chǔ)都非常好，但都是學(xué)的蘇聯(lián)的理論,，這個(gè)沒有辦法了,，而新一代主要是不念書，沒有基礎(chǔ)概念，
                   ☆ 現(xiàn)在的產(chǎn)品問題在哪里?  本該做的輕巧的東西,，因?yàn)榛�礎(chǔ)理論的薄弱,，不會(huì)，而做的很笨重,，而那些投機(jī)取巧的家伙,，把山寨的東西做的很輕，但沒有使用 價(jià)值,，而本該做的非常結(jié)實(shí)的東西,，比如破冰船，受設(shè)計(jì)水平與材料的限制,，也不會(huì)做結(jié)實(shí)了,，這樣，我國的產(chǎn)品處于兩頭不靠的境地,，
                   ☆ 怎么玩好了,？不是看哪本手冊的問題，是對于機(jī)械有深刻的理解,，理解其實(shí)質(zhì)東西,，對設(shè)計(jì)，材料的實(shí)質(zhì)非常了解,，阿拉設(shè)計(jì)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(nèi)要求高產(chǎn)量、高節(jié)奏的大型東西也可以做的很結(jié)實(shí),，也用多年,，實(shí)質(zhì)，就是你懂了機(jī)械,，懂了那個(gè)東西到底哪里弱,？哪里 是要減輕重量的，哪里要加強(qiáng),，這些也基本是經(jīng)驗(yàn),，手冊是不會(huì)有的，
' d2 i- ^/ W+ [4 C6 ?1 }  ~                   ☆ 你怎么玩好了,？還是阿拉說的,，基礎(chǔ),，無論對什么,，懂其基礎(chǔ)，就全懂，阿拉發(fā)現(xiàn),，玩齒輪的,，沒有幾個(gè)懂漸開線方程，阿拉特奇怪,，

2.3 如何做齒輪或減速箱設(shè)計(jì)的,？
* s; ]/ h% u" m# G' `$ E                   ☆ 90年代之前，都是手工計(jì)算,，計(jì)算機(jī)計(jì)算是近15年之內(nèi)的事情了,，不僅計(jì)算齒輪，還計(jì)算箱體,，計(jì)算書寫一大本,，比如大型飛剪那個(gè)齒輪箱，齒輪箱計(jì)算有差不 多100頁,，那時(shí)米國公司也是手工計(jì)算,，全套設(shè)計(jì)好了，給有限元室去分析,，
                   ☆ 計(jì)算機(jī)發(fā)展以后,，有幾年還不錯(cuò)，現(xiàn)在是有計(jì)算機(jī)對許多人也沒有啥價(jià)值,，因?yàn)槿绾屋斎霐?shù)據(jù),，就是一個(gè)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(shè)計(jì)也一樣一無所知,，不知道如何下手
                   ☆ 手算熟練的，根本就不必你自己操作計(jì)算機(jī),，我現(xiàn)在計(jì)算大機(jī)架的危險(xiǎn)點(diǎn),，計(jì)算齒輪箱的變形，許多都不自己實(shí)際操作了,，因?yàn)橐呀?jīng)先知道哪里危險(xiǎn)了,，人家計(jì)算的結(jié)果正確與否是可以準(zhǔn)確判斷的，而計(jì)算操作者是不懂的
( D; x# h7 o& `4 ~% N. P% r4 n3 _          — 對與減速機(jī),，需要學(xué)會(huì)完全三維模擬,，熱變形計(jì)算分析，每個(gè)部位的變形量要能夠計(jì)算出來,，包括熱狀態(tài) 下的齒面嚙合,，熱變形下嚙合點(diǎn)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(jì)算出來,，可以給大型的機(jī)構(gòu)專門玩這個(gè)，并且說的明白,。玩齒輪箱,，一定要玩到最基礎(chǔ)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?yàn)椴欢��?font class="jammer">: Q- ]9 A" ]  S0 z0 H) K2 l; W* f' b+ d

( P: U' ~; J3 c# g6 y# f5 d2.4 大齒輪流程：
          — 設(shè)計(jì)要求：一種大型的回轉(zhuǎn)支撐的圈體，滾動(dòng)滑道用于安轉(zhuǎn)滾動(dòng)體,，齒圈用于驅(qū)動(dòng),，這個(gè)東西，要自己選擇鋼坯,，多鐓多拔,，沖孔，擴(kuò)孔,，制造環(huán)件毛坯,，退火，上大型滾環(huán)機(jī)
  ^' P4 w' m3 z$ z, h* n9 `          — 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(diǎn),，控制溫度，基礎(chǔ)熱處理好了,，就是加工,，做內(nèi)滑道，加工外齒,，大齒圈你說用什么加工,？許多家伙不懂這個(gè)，
* e% F+ l3 w# h7 Z9 D          — 關(guān)于計(jì)算,，因?yàn)檫@個(gè)東西總體循環(huán)次數(shù)少,，計(jì)算兩個(gè)東西，一個(gè)是強(qiáng)度,，一個(gè)是早期疲勞,，早期疲勞沒問題，結(jié)構(gòu)不會(huì)損壞,，就可以了,，不需要高次循環(huán),，因?yàn)檎�體壽命區(qū)間，總循環(huán)次數(shù)不多,，
; H# N/ n' q& \          — 很大的這類東西，說不上有多高技術(shù),，就是環(huán)節(jié)控制完善,，從鋼坯開始，嚴(yán)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(bào)廢了,。
          — 熱處理必須嚴(yán)格,。材料成分，金相,，探傷,，熱處理，一個(gè)都不能忽視,，否則是找死,。
% U% ~! A+ I& s6 _) E* M- S) d3 m          — 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(yán)格,，溫度差一點(diǎn)都不運(yùn)行，我就是堅(jiān)持這些,，一個(gè)是材料必須合格,，嚴(yán)格熱處理，嚴(yán)格探傷,，準(zhǔn)確計(jì)算使用壽命,，有這些，誰都不是你對手,，因?yàn)樗麄兿箿惡?br /> 1 ?- B7 p6 A: r          — Zerowing:
7 V- h( E; |% I5 u+ i                   ☆ 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。
& X$ h0 l; r7 C* M                   ☆ 從外齒內(nèi)滑道結(jié)構(gòu)分析,，這個(gè)齒圈應(yīng)該是屬于飛輪性質(zhì),。
                   ☆ 確認(rèn)基本信息。承載條件（扭矩,、轉(zhuǎn)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。
                   ☆ 基本齒輪計(jì)算和變位計(jì)算（包括選材）
3 ^+ a+ Q0 N) a                   ☆ 根據(jù)具體齒圈尺寸,，計(jì)算在工作轉(zhuǎn)速下的抗扭強(qiáng)度問題,，確定內(nèi)圈尺寸。
                   ☆ 內(nèi)滑道設(shè)計(jì)（這個(gè)真心沒玩過,，推推看）,。根據(jù)承載計(jì)算平均接觸力，根據(jù)平均接觸力計(jì)算滾珠的擠壓強(qiáng)度,，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌?jì)算需求直徑下限,。根據(jù)轉(zhuǎn)速和螺 旋傳動(dòng)規(guī)律，計(jì)算滑道螺距,。螺旋方向應(yīng)根據(jù)斜齒受力方向和轉(zhuǎn)動(dòng)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(rèn)滾珠直徑上限,。確定需求硬度,。設(shè)計(jì) 滑道供油回路。
                   ☆ 確定配合公差,，計(jì)算靜平衡,、動(dòng)平衡，通過配重,，調(diào)節(jié)平衡,。
                   ☆ 壽命計(jì)算。壽命=設(shè)計(jì)循環(huán)/循環(huán)速度,。這個(gè)跟軸承計(jì)算類似,。
9 Y1 ^  g3 Q% L                             □ 計(jì)算輪齒疲勞，確定輪齒壽命,。
                             □ 計(jì)算滑道在存在滾珠滑動(dòng)條件下的接觸疲勞,，確定滑道壽命。
                             □ 取二者小值,，并適當(dāng)降低大值,，以期待同等壽命,。
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% q' r' E7 R" v( e3 z( `$ A& C三、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)：
9 B% ~. f6 m4 Y0 M. D, g9 {3.1 齒根強(qiáng)度分析
          — 花鍵與齒輪的這個(gè)問題都存在,，母槽根部的倒圓角和端面連接的部分應(yīng)力集中很高,。齒輪可以通過強(qiáng)化齒根來解決，米國有設(shè)計(jì)是在齒輪根部作一個(gè)大的內(nèi)角,，切掉一些捏合,，損失重合度來解決的，這個(gè)就是看你怎么取舍,？計(jì)算壽命夠了,，基本沒有問題,，
2 O; A1 Z/ _& G" `+ N          — 有些齒輪在加工的時(shí)候,，不會(huì)把齒形做成標(biāo)準(zhǔn)的漸開線，而是經(jīng)過計(jì)算,，使得齒輪在嚙合的過程中,，齒形成為漸開線。
          — 在齒輪裝配的時(shí)候,，會(huì)將中心距做的稍微小一點(diǎn),，讓兩個(gè)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，就將各自表面磨去一部分,，然后再進(jìn)入工況,。
, ~& k7 ?+ |, l# G2 J          — 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(jìn)行修正，修正有一部分是理論計(jì)算,，有一部分是經(jīng)驗(yàn)系數(shù)

" ~- P) x5 Q& C8 S8 W5 x3.2 齒面強(qiáng)度分析
7 U! Z$ k- B0 Y' U) P5 L' c          — 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(yán)重了,，特別是某一側(cè)的受力會(huì)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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3.3 GE修形 - 微根切技術(shù)
  t; y' K/ B! r0 \" j7 k. r9 D          — What? 基本情況
+ e+ G' d4 }: n8 |8 n" D                   ☆ 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(qiáng)幾倍，無論是數(shù)學(xué)修正,，還是材料運(yùn)用,，爐火純青，普拉特也很類似,，也很牛,，彼此彼此吧，
                   ☆ 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(guān)，壽命有很大的差距,，這就是所謂的底蘊(yùn),，也正是因?yàn)橛羞@些底蘊(yùn)，它才存在了100年,。Ge的齒輪系統(tǒng)非常難玩,，是一套獨(dú)立發(fā)展起來的設(shè)計(jì)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(qiáng)人才能玩,，但利潤非常大，GE的齒輪系統(tǒng),，國內(nèi)用,，例如大，壽命可以到國內(nèi)7-8倍,，
1 z1 `& `$ [$ l% W4 S) ]. h+ A; `                   ☆ 大型礦車,，行星輪系是浮動(dòng)傳動(dòng)的，就是太陽輪是不定軸的,，傳動(dòng)的時(shí)候,，靠齒面自導(dǎo)衛(wèi)，所謂的‘GE修正’，他不告訴你關(guān)鍵的修正數(shù)據(jù),，你拆開了仿制,，壽命就幾個(gè)小時(shí)，而他可以用三年,，最終,，你的命脈被捏住了，
" S3 e5 h+ `0 G) r2 {, R( `+ I                   ☆ GE設(shè)計(jì)齒輪,，齒根部分,，就是設(shè)計(jì)成‘微根切’，采用變位控制,，就是怕磨齒面的時(shí)候把齒根給磨了
* J6 a6 L4 [( S3 ~9 e* r          — Why? 設(shè)計(jì)目的
+ v/ h0 {9 r' M                   ☆ 齒輪磨削能降低表面粗糙度,，對齒面的接觸疲勞有好處。
- `* u; l  `7 p% Z, b$ {0 b                   ☆ 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(yīng)力分布也不利于提高齒根壽命,。
                   ☆ 因此,，采用了齒輪‘微根切’避免根部磨削,。
6 n8 l' {& C! z& G          — How? 工藝手段
                   ☆ 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(huì)形成‘臺(tái)階’，這個(gè)臺(tái)階對彎曲疲勞壽命影響非常大,，GE公司設(shè)計(jì)齒面修型時(shí),，特意設(shè)計(jì)一個(gè)‘根切’是砂輪磨齒面無臺(tái)階。業(yè)內(nèi)稱‘GE修正’,，所謂說微根切是一個(gè)簡單說法,，其保護(hù)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(gè)妥協(xié)結(jié)果，
          — 如何學(xué)習(xí),？
                   ☆ 齒形修正,，要學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)，靠摸索是不行的,，建議你先學(xué)習(xí)齒輪的理論部分,，學(xué)好了,，就知道噪音產(chǎn)生在哪里了，再學(xué)修正,，就有的放矢了,，噪音很復(fù)雜，有齒坯帶來的,，有齒形問題,，有軸承問題，這些都必須學(xué)習(xí),，
  l4 ~2 G0 C" r) H                   ☆ 輪邊減速機(jī)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(jì)算方式完全不同，材料也不同,，

3.4 螺旋傘齒輪的設(shè)計(jì)：
          — 螺旋傘齒輪,，支撐應(yīng)該是靠齒輪方向是為滾柱軸承，內(nèi)圈無擋邊,，外圈為卡簧定位,，因?yàn)闆]有軸向力。而遠(yuǎn)齒輪端,，也就是軸端,，為八字對頂布置的圓錐輥?zhàn)虞S承，外圈定位為肩與壓蓋,，這樣才可以確保定位可靠,。內(nèi)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(yīng)該是外硬內(nèi)軟的兩個(gè)密封，
          — 為什么應(yīng)該是這個(gè)樣子,？首先,，螺傘傳動(dòng)精度比較高，定位距離必須非常準(zhǔn)確,，其次,，還要考慮熱漲，與聯(lián)軸器的連接,，假如你軸向竄動(dòng)過大,，會(huì)把液力耦合器的動(dòng)輪打壞的，他這個(gè)結(jié)構(gòu)是沒法解決熱漲的，冷機(jī)與熱機(jī)本身的間隙就不同,，沒法處理,，需要同時(shí)考慮受力和熱漲。
; z$ k6 o  E  F' ^. v' z) _          — 象設(shè)計(jì)這個(gè)減速機(jī),，要考慮的問題非常多,，有時(shí)有故障都不知道哪里的故障，我設(shè)計(jì)過高速的,，大型的,，實(shí)話說，玩減速機(jī),，阿拉都不敢說全懂,，說拿來就會(huì)玩，都且捉摸呢,，有時(shí)方案就搞好多天,，一個(gè)大減速機(jī)，阿拉都是安排先做方案,，再討論,，設(shè)計(jì)院都不可能玩的過阿拉，
8 L! o4 z7 B5 u          — 螺旋傘齒輪,，要非常準(zhǔn)確控制徑向嚙合,。布置問題是這樣的，軸漲的同時(shí),，箱體也漲,，綜合考慮,，首先要準(zhǔn)確控制徑向尺寸,，而圓柱輥?zhàn)虞S承的這個(gè)性能好，布置在這里可以減小圓錐輥?zhàn)虞S承的載荷,，提高軸系整體壽命,，
          — 設(shè)計(jì)這個(gè)典型東西，應(yīng)該是把齒輪先玩出來,，頭腦里有齒輪的,，相當(dāng)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(jìn)行計(jì)算,，這樣就不會(huì)有問題，現(xiàn)在都是蒙著腦袋胡亂抄一個(gè)東西,，自己都不理解為什么,。
! F7 L: f- k6 S4 I. {7 n. S          — 軸承的布置有不同的類型，這個(gè)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(dá),，可以做充分的模擬,，一切都可以說明，
          — 先把計(jì)算與齒形修正部分玩一下吧,，玩到可以設(shè)計(jì)5級螺傘,，前途就大大的了。以前有正常齒輪基礎(chǔ),，起碼要玩一個(gè)月,，才可以熟練，沒有齒輪基礎(chǔ)的,，先學(xué)齒輪,，上來就玩螺傘，玩不了,，會(huì)死人的,，哈哈

dhihi

真的整理的很細(xì)啊,！樓主努力幾年必有所成,！

靜葉湖

。,。,。。,。,。。,。,。。,。,。,。。,。,。。做齒輪的路過

翱翔天際

第一篇 在哪里啊

活在飛翔

學(xué)習(xí)

淺川

干貨,！慎吃,！

ylan

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�子，感覺很開眼界,，但是真想把8爺帖子都找出來,。按大俠說法，8爺勸學(xué)10年,，發(fā)了900萬字,，年均90萬字，平均每天2500字,，這個(gè)頻率太值得尊敬了

shaokuang

"計(jì)算模數(shù),，一定要有合理性，
0 [7 z1 v0 H9 j# n3 _ □ 首先強(qiáng)度要夠,，但模數(shù)大了以后,，重合度就下來了，壽命就不好了                        
; m* o; {3 _8 Q# Y8 m1 K□ 小模數(shù),，大重合度,，依然可以解決力矩問題。"
/ Y2 p$ z7 A( [$ F- ?, `  m一個(gè)實(shí)例供參考

破土前的小草

好，收藏了