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齿轮的结构设计

鏃ユ湡;2019-09-05  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  齿轮的结构设计_工学_高等教育_教育专区。机械设计精细而博大,创意的人了不起!

  齿轮的结构设计 齿轮(包括圆柱齿轮和锥齿轮)的主参数,如齿数、模数、齿宽、齿高、螺旋 角、分度圆直径等,是通过强度计算确定的,而结构设计主要确定轮辐、轮毂的 形式和尺寸。齿轮结构设计时,要同时考虑加工、装配、强度、回用等多项设计 准则,通过对轮辐、轮毂的形状、尺寸进行变换,设计出符合要求的齿轮结构。 齿轮的直径大小是影响轮辐、 轮毂形状尺寸的主要因素,通常是先根据齿轮直径 确定合适的结构形式, 然后再考虑其他因素对结构进行完善,有关细部结构的具 体尺寸数值,可参阅相关手册。 齿轮结构可分成四种基本形式: 1、齿轮轴 对于直径很小的齿轮,如果从键槽底面到齿根的距离 x 过小(如圆柱齿轮 x≤2.5 ,锥齿轮 x≤1.6m, 、m 为模数),则此处的强度可能不足,易发生 断裂,此时应将齿轮与轴做成一体,称为齿轮轴(图 3-23),齿轮与轴的材料相 同。 值得注意的是, 齿轮轴虽简化了装配, 但整体长度大, 给轮齿加工带来不便, 而且,齿轮损坏后,轴也随之报废,不利于回用。故当 x>2.5 x>1.6m(锥齿轮)时,应将齿轮与轴分开制造。 (圆柱齿轮)或 (a)圆柱齿轮轴 图 3-23 齿轮轴 (b)锥齿轮轴 2、实心式齿轮 当轮辐的宽度与齿宽相等时得到实心式齿轮结构(图 3-24),它的结构简单、 制造方便。 适用条件: (a)齿顶圆直径 da≤200mm;(b)对可靠性有特殊要求;(c)高速转动时降低 噪声。 为便于装配和减少边缘应力集中, 孔边及齿顶边缘应切制倒角。 对于锥齿轮, 轮毂的宽度应大于齿宽,以利于加工时装夹。 (a)实心式圆柱齿轮 图 3-24 实心式齿轮 (b)实心式锥齿轮 3、腹板式齿轮 当齿顶圆直径 da>200~500mm 时,可做成腹板式结构,以节省材料、减轻 重量。考虑到加工时夹紧及搬运的需要,腹板上常对称的开出 4~6 个孔。直径 较小时, 腹板式齿轮的毛坯常用可锻材料通过锻造得到, 批量小时采用自由锻(图 3-25), 批量大时采用模锻(图 3-26)。 直径较大或结构复杂时, 毛坯通常用铸铁、 铸钢等材料铸造而成(图 3-27)。对于模锻和铸造齿轮,为便于起模,应设计必 要的拔模斜度和较大的过渡圆角。 (a)自由锻圆柱齿轮 (b)自由锻锥齿轮 图 3-25 腹板式自由锻齿轮 4、轮辐式齿轮 当齿顶圆直径 da>400~1000 mm 时, 为减轻重量, 可做成轮辐式铸造齿轮(图 3-28),轮辐剖面常为+字形。 图 3-28 轮幅式铸造齿轮


 
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