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學(xué)習(xí)分享|NVH改善之齒輪修形

 Jason_Cheng3hi 2024-01-05 發(fā)布于江蘇

齒輪修形可以極大地提高傳動精度,并增加齒輪強度,輸出扭矩波動率小是傳動精度高的關(guān)鍵指標(biāo)。常見有齒端修形、齒頂修形、齒根修形、變位、修改壓力角。

1.齒頂修形(齒頂高系數(shù))    

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                   理想的嚙合線

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因為標(biāo)準齒形中,齒頂被“削”去了一部分,所以漸開線是不完整的,導(dǎo)致主齒輪的齒頂和副齒輪的齒面(從截面上看)是先由點-線接觸,再過渡到線-線接觸

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但并不是“削”得越少,傳動精度越高,因為齒頂?shù)牟牧虾穸刃?、?yīng)變大,因此在嚙合的過程中,漸開線越靠近齒根的部分,嚙合精度越高;漸開線越靠近齒頂?shù)牟糠?,嚙合精度越?/span>。不同場景中(主要影響因素是額定扭矩、齒輪模數(shù)、齒數(shù)、壓力角),傳動精度最高的齒頂高系數(shù)是不同的。

容許范圍內(nèi))齒頂高系數(shù)越大、傳動精度越高。通過增減齒頂高系數(shù),還可以改變輸出扭矩曲線波峰和波谷的位置
2.齒頂修形

因為機加工誤差(毛刺、崩邊...),以及齒輪嚙合時是先“點-線接觸”,齒頂角很容易損壞,因此需要設(shè)計倒角/倒圓。倒角是最簡單(最容易加工)的方式,但對傳動精度只有負面作用(會減少嚙合線“正確”部分的長度):0.15 mm 是最優(yōu)倒圓半徑。

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3.齒根修形

     減小齒根『圓』半徑,會增大齒根應(yīng)力,同時略微提高傳動精度,對于 20CrMnTi(精密齒輪鋼,屈服極限 850 MPa,通常認為齒根應(yīng)力不超過 500 MPa 時,齒根擁有無限強度),只有齒根應(yīng)力高于 600 MPa 左右時,才能達到提高傳動精度的效果,『減小齒根『圓』半徑』和『減小齒厚』提高傳動精度的機理都是如此,因此不應(yīng)使用這種方式提高傳動精度,否則齒輪壽命(按照齒根安全系數(shù)預(yù)測)將不超過 100 小時。

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