減速箱中“斜齒輪”勝過(guò)“直齒輪”的原因
朱朱
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直齒輪:直齒輪是輪齒平行于轉(zhuǎn)軸的齒輪。我們僅討論平行軸齒輪傳動(dòng)理論，因此，任何一個(gè)垂直于兩齒輪軸的錢(qián)截面都是完全相同的。
齒輪的缺點(diǎn)主要在于它們會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。不論是由于設(shè)計(jì)、制造或形變等方面的原因，在同一時(shí)刻沿整個(gè)齒面上可能發(fā)生漸開(kāi)線外形的一些變化。這將導(dǎo)致一個(gè)有規(guī)律的，每齒一次的激勵(lì)，它常是很強(qiáng)烈的。由此產(chǎn)生的振動(dòng)既在齒輪上引起大的負(fù)載，又引起噪聲。還有一個(gè)不利點(diǎn)是，在接觸時(shí)間里有時(shí)由兩對(duì)齒嚙合所得到的附加強(qiáng)度并不能加以利用，因?yàn)閼?yīng)力是被循環(huán)中單齒嚙合的狀況所限定的。
斜齒輪可看成是由一組薄片宜齒齒輪錯(cuò)位放置成的圓柱齒輪，這樣每一片的接觸是在齒廓的不同部位，從而產(chǎn)生了補(bǔ)償每個(gè)薄片齒輪誤差的作用，這個(gè)補(bǔ)償作用由于輪齒的彈性而非常有效，因而得出這樣的結(jié)果，誤差在10mm以?xún)?nèi)的輪齒能夠使誤差起平均作用，因而在有負(fù)載情況下，能如誤差為1mm內(nèi)的輪齒那樣平穩(wěn)運(yùn)行。因?yàn)樵谌魏嗡矔r(shí)，大約有一半時(shí)間(假定重合度約為1.5)將有兩個(gè)齒嚙合，這就在強(qiáng)度方面帶來(lái)額外的好處。因此應(yīng)力可建立在1.5倍齒寬，而不是一個(gè)齒寬的基礎(chǔ)上。
制造和裝配一大堆薄片直齒輪是既困難又不經(jīng)濟(jì)，因此就制造成連成一體的，輪齒沿螺旋線方向的齒輪。斜齒輪不象直齒輪，它會(huì)導(dǎo)致不良的軸向力。但在振動(dòng)和強(qiáng)度方面帶來(lái)的好處遠(yuǎn)勝于由軸向推力和略增的制造成本帶來(lái)的缺點(diǎn)。因此在減速機(jī)制造中選用斜齒輪而非直齒輪。
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