2 渐开线圆柱齿轮传动的参数选择
通过合理的齿轮参数设计,可以降低齿轮噪声,提高齿轮的强度和寿命,也可以减小齿轮箱的体积,从而达到理想的经济效益。合理的参数选择,还可以改善齿轮加工的可行性和经济性。因此,齿轮参数的选择对齿轮的生产与使用都显得尤为重要。需要设计的主要齿轮参数包括:中心距、齿数比、基本齿条齿廓(包括压力角)、模数、齿数、分度圆螺旋角、变位系数和齿宽等。除此以外,对齿轮性能有重要影响的因素还有:齿轮精度、齿轮材料、热处理和加工方法。设计时,也会根据期望的齿轮性能评价参数来设计齿轮参数,如:根据重合度设计齿顶高系数,根据滑动率来分配变位系数等。
为了更经济,设计时期望齿轮更小一点;为了安全性,又期望轮齿更强壮一些,尺寸也会更大一些。直齿轮便于制造,对于高速齿轮,噪声会大一些;斜齿轮在相同的情况下,噪声会比直齿轮更小,但制造可能会麻烦些,产生轴向力,也使轴承更加贵一些。
“当发生疑问时,压力角应取为20°。”这个公理,在齿轮制造者和使用者之间是熟知的,但由此也不会把你引入歧途。可是,对于特定的齿轮设计来说,它不是最佳的解。
由此可见,齿轮的各个参数是密切相关和相互制约的,很难说某一个参数取一个定值就是最佳值。通常选取参数时,都是在寻找一种经过平衡的、能够满足使用和经济性需求的齿轮参数的组合。渐开线圆柱齿轮传动的参数选择如表15-1-6所示。
表15-1-6
表15-1-6提供的推荐意见很多是通过实验获得的,在某一个实验条件改变的情况下,往往会得到截然相反的结论,故上述推荐经验需结合具体的齿轮设计因素,进行综合权衡使用。
表15-1-7 固定于刚性基础的圆柱齿轮传动b/d1的最大值
注:钢制轻型结构取上述值的约60%,齿向修形齿轮齿宽可取较大值。
表15-1-8 标准组合传动装置的b/a的最大值及其相应的b/d1
①在减速传动中:齿数比u=传动比i。
表15-1-9 最小齿轮b