SolidWorks非標機械設計：齒輪傳動設計專題精講

我是湖南小龍舟的大廠商 這幾個開始給大家講講齒輪傳動 首先我們的話這幾個分爲兩個階段 第一個是這個常識 第二個的話是我們這個材料及熱處理 是不是 現在開始講講我們這些常識 首先我們看一下我們這款設備 這款設備是一款漢級工裝 它的話呢 精度要求比較高 然後呢 它的這個載荷呢 要求比較高 是不是但是轉速比較慢 大家看一下 在我們這個殼子隱藏之後 會發現裏面這個齒輪傳動 是不是 這是一對齒輪夫 是不是 好我們再看一下我們這款設備 這款設備是一款等離子切割機 等離子切割機很明顯 它這個切割肯定要整齊 然後精度要高 是不是 這個長短又OK 是不是 所以當然它也會提出 我們這個高精度的要求 是不是 那我們這個齒輪傳動 到底能不能滿足這些要求呢 我們給大家來講解講解 OK 好首先我們回到這個文檔 是不是 這個文檔大家看一下 是一些常識 首先的話我們這個齒輪傳動 它具備一些優點 第一個是效率很高 99%的效率 工作可靠 傳動比準確 準確就是它的精度高嘛 是不是 它這個誤差就很小嘛 對 還有結構緊錯 這個緊錯就是有利於我們這個設備 它這個小型化 還有這個功率跟這個速度 適用範圍很廣 這也是它的優勢 你功率幾百千瓦也行 然後呢幾瓦也行 是不是 缺點就是這個成本很高 然後呢這個精度低時 大家注意前提是精度低時呢 振動跟這個噪聲呢比較大 然後呢不適合這一個軸間距離 比較大的是不是 很明顯呢我們剛纔這個比較呢 它主要是跟這個鏈傳動相比較 是不是 鏈傳動呢你想想這個鏈條長一點 是不是 這個鏈輪之間的這個軸間距 是不是 它們可以比較大嘛 是不是 好但是它不行了 它的話呢全部是實體嘛 是不是 重心的話沒有什麼東西 是不是 好 這是它這個優缺點嘛 然後呢我們看一下 後面會專門講的這個齒輪設計 我們通常先聊幾些常識好不好 首先我們看一下 這個齒輪的話呢 它第一個核心的這個參數就是摩數 摩數什麼意思呢 我們可以推理一下 就是我們這一個齒輪 它有個圓 對這個圓呢我們稱爲分度圓 後面會講到是不是 分度圓的這一個直徑呢 等於摩數乘以齒數 是不是 而且摩數它是後面進行強度交合 非常重要的一個參數 是不是 好這個摩數呢大家呢先記下來 它的話呢是我們這個人爲 確定的一個參數 但是呢它呢在這個設計中 非常非常重要 是不是 還有齒數 就是我們這個多少齒啊 是不是 還有螺旋角 還有呢這個齒寬 齒寬什麼意思呢 大家呢可能會覺得 老師這個齒寬呢 對齒寬呢實際上呢 是我們這一個寬度啊 是不是 這個寬度呢就是我們這個齒輪 它整個厚度 是不是 這個厚度呢也會決定它一些 強度的一些問題嘛 是不是 還有變位係數 這些呢我們以後呀 這個會專門講到這個 變位齒輪的問題 變位的話呢 它主要是 這個齒輪 如果說按標準來的話呢 它有可能 這個強度不夠 是不是 或者說這個強度呢太高了 然後呢 這個兩個齒輪之間的話 這個強度不匹配 是不是 然後呢我們採取一些 變位的方法 讓兩個齒輪的話呢 它的一些參數啊 比較均衡 或者說比較 什麼呀 類似呢 是不是 好 易大師不說了 OK 好 我們看一下 還有齒輪有一些類型呢 同學們 我們的話呢 瞭解一些常識就好了 好不好 首先開式齒輪 我們看一下 我們這款設備吧 是不是 這款設備呢 它實際上是一款 什麼呀 它這款是一款 封閉的 是不是 我們看看 好 這個封閉的話呢 我們如果說 考慮這一個 什麼呀 解決這一個 漏油的問題呢 實際上它都呢 屬於這種閉式齒輪 就這麼簡單 是不是 那開式呢 那我們另一款 不就是開式嗎 是不是 好 還有的話 這個有可能 這個開與閉之間 對不對 然後呢 我加個罩子 但是呢 沒有完全的話呢 把這個封閉起來 那成爲半開式齒輪嘛 是不是 好 這是我們這個齒輪呢 它的這個類型嘛 是不是 好 我們看一下 是不是 還有的話呢 齒輪有這個硬齒輪 然後呢 還有這個軟齒輪 對不對 這個硬軟的話 其實就是我們平時說的 這個軟硬嘛 是不是 你想想 這個齒輪 如果說很容易變形的話呢 那就是軟 如果說它這個 很難變形的話呢 就是硬嘛 是不是 但是呢 我們單獨的給它 什麼呀 定位了一個東西 對不對 你必須有一個參數 不然的話呢 軟硬不是你感覺軟就軟 感覺硬就硬 是不是 好我們看一下 實際上的話呢 有一個叫什麼呀 叫不錫硬度法 還有一個弱錫硬度法 是不是 如果說我們這個齒面的話呢 硬度呢 它低於38的弱錫硬度 或者低於350不錫硬度 那就是軟齒面嘛 是不是 如果說我們這個地方 正好是大魚 是不是 那就是硬齒面 是不是 很明顯的這個齒輪的話呢 它硬一點有好處 是不是 你想想 硬一點的話呢 就很難變形嘛 對不對 如果是軟的話容易變形 是不是 所以很明顯的 軟硬的話呢 我肯定要根據我這個 實際的工況來選擇 因爲硬齒輪 它加工的這個成本呢 比較高 然後呢 後面的這個熱處理 以及表面處理 這個成本也很高 是不是 那我們的話呢 肯定要根據實際情況 選擇較低的成本 是不是 所以的話呢 對這個齒輪的這個軟硬呢 一定要有心有數 是不是 好 還有的話呢 齒輪的話呢 它在使用過程中會失效 會失效哎 是不是 爲什麼會失效呢 其實很簡單 是不是 它這個載荷啊 還有的話呢 這個皮牢啊 是不是 那我們看一下 這個齒輪呢 首先第一個實際形式呢 是皮牢折斷 是不是 皮牢折斷就是折斷力啊 是不是 折斷分爲兩個情況 第一個的話呢 是皮牢 皮牢的話呢 它是使用長時間 所以說呢 應該是它的這個 皮牢說明的話呢 不夠 是不是 好 第二個是突然就斷了 突然斷斷 就是它的勁強度不夠 是不是 我本來就沒這個力 這個地方 可能大家聽不懂 什麼意思啊 一個就是 我能背一百斤的東西 但是我背了一公里之後 我可能就背不動了 是不是 好 還有一個人說呢 他只能背80公斤東西 你讓他背一百斤呢 怎麼背得動呢 是不是 背一百斤呢 生命危險 是不是 所以說這地方就是 這個皮牢折斷 跟這個過載折斷 大老師呢 打了個比方 是不是 好 我們接着往下面講 老師們 爲了解決這個問題 我們可以把這個齒輪放大一些 是不是 大家注意一下 同學們 我們通常如果說 把這個魔術增大呢 我們這個齒輪 這個齒子 就變得很粗壯 是不是 所以說呢 我們第一個呢 試什麼呀 試這個增大魔術 把這個齒 變得更加粗壯 好 還要增大我們這個過度圓角 過度圓角就是 我們這邊呢 給它搗個圓角 是不是 這個圓角大的話呢 它這個承擔力呢 也會強一些 還要增加剛度 是不是 其實就是增加我們這個齒數 好 太陽合適的這個熱處理 是不是 就是呢 我們這個表面要硬 裏面的話要韌 它其實更多的話是韌 韌的話呢 我們可以通過這個正弧啊 或者退弧啊 就可以 是不是 當然後面會專門講到 這一個熱處理專題 是不是 好 還有提高表面的精度 精度的話 這個衝擊小了嘛 是不是 還有正面位 正面位呢 後面會講到這個問題 是不是 但是要注意 皮料折斷 是B式硬齒面的主要實施方式 是吧 大家瞧了 皮料折斷是B式硬齒面 B式的話呢 我們看一下 我們的話把它封閉起來 叫B式 硬齒面的話就是 這一個 硬度高於300 就是我們這個地方 大家瞧了 是不是 實際上我們後面的話 有這一個設計準則嘛 是不是 好 還有一個叫皮料點式 點式就是上面的話 這一個齒面 大家注意一下 它是齒面啊 並不是我們這一個本體 是不是 什麼叫齒面呢 大家的話呢 聽不懂 是不是 這個地方叫齒面 記好了 這個地方這個面叫齒面 這個齒面的話呢 上面呢會發生一些點 點的話呢 裏面會還是凹坑 凹坑的話呢 東西也剝落 是不是 好 那這個情況的話呢 要注意一下同學們 其實它就是經常使用 硬度不高 是不是 然後呢產生的問題 是不是 那我們把這個硬度呢 提高就OK了嘛 對不對 或者把這個齒輪的話呢 變得更大嘛 是不是 那它的這個皮料點式呢 就少了多 是不是 指數增加 很明顯呢 它這一個點式的話呢 誒 個背上面的話呢 它這個壽命就長得多 是不是 這個叫皮料點式 OK 好 還有齒面交合 齒面交合什麼意思呢 就是兩個齒輪 粘在一起呢 對不對 粘在一起的話呢 當然是它們不會真的粘在一起 但是呢 它會這個齒輪 從另一個齒輪上面呢 扯掉一些東西出來 叫交合 是不是 一個叫熱交合 一個叫冷交合 熱交合的話呢 大家看一下 高速重短的情況 好 低速重短的會有冷交合 是不是 那怎麼辦呢 同事們 其實交合的話 就是兩個齒輪 它們這個材料太像了 材料太像 太接近的話呢 那就容易發生交合 那我們讓它們之間 不容易相像嘛 是不是 那我選擇一種金屬啊 是不是 一種金屬呢 其實很簡單 我們的話呢 可以通過這個合金的 這個材料選擇 就可以實現一種金屬嘛 是不是 好 還有我們這個齒面磨損 齒面磨損呢 我們這裏就爲 誒 它上面的話呢 這個潤滑不夠啊 OK 就這麼簡單嘛 是不是 還有塑形面形呢 塑形面形的話 硬度不夠嘛 就這麼簡單 是不是 好 大家一看 誒 當然是你講的話呢 我都能理解 是不是 好 還有的話呢 我們這次呢 有這個設計準則 大家看一下啊 我們的話呢 還把這個地方 給大家講一講 設計準則 就是我們設計齒輪的時候 我們考慮的是 它的失效 是吧 好 它這不失效 那這個齒輪 它設計就成功了嘛 是不是 所以我們就分爲幾個點 是不是 好 一個是B式軟齒面 B式軟齒面的話呢 它是考慮 P條點式 大家看一下 這個地方呢 先不着急 OK 還有通常這個 B式硬齒面呢 它是考慮這個折斷 好 開式齒輪的話呢 是考慮這個 齒面磨損 加上折斷 對 好 然後呢 我們這個上面 大家看一下 比如說大家看一下 SH什麼意思 SHP什麼意思 不着急啊 後面都會講到 是不是 你就記好了 我們通過某一種方法 算出尺寸 再另一個方法來校合 是不是 下面也是的 但是呢 開式齒輪呢 它只進行這個計算 不進行校合 它不進行校合怎麼辦呢 放大10% 就可以了 是不是 好