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最新潜电泵阀减速机构件设计故障探讨

信息来源:bengfa.biz   时间: 2012-03-09  浏览次数:851

    1各种干涉现象原因及分析
    1.1渐开线干涉
    在内啮合过程中,如果实际啮合线的端点B2落在理论啮合线的极限点N1的左侧(即PB2PN1)时,就会发生渐开线干涉。如果小齿轮加工是用插齿刀,则在加工内齿轮时就会产生范成顶切现象。若要避免这种干涉,很明显,需使得实际啮合线的端点B2落在理论啮合线的极限点N1的右侧(即PB2!PN1)。将齿轮参数代入不等式,可得不发生渐开线干涉的条件是
    z1z21-tana2tan
    (1)
    式中,z1,z2,a2,
    分别为小齿轮齿数、大齿轮齿数、内齿轮齿顶压力角和啮合角。
    由不等式可知,防止干涉的措施有加大齿形角及变位系数。由于齿形角已经确定为20,所以只能从加大变位系数着手。通过计算可得各对齿轮在满足重合度条件下不发生渐开线干涉的变位系数的取值范围。
    1.2径向干涉
    当把小齿轮从内齿轮的中心位置沿径向装入啮合位置时,如果CD>EF,则会引起径向干涉,若是在加工内齿轮时存在这种干涉,则内齿轮将产生径向进刀顶切。可以推导出避免径向干涉的条件
    a1为小齿轮齿顶压力角。
    一般防止径向干涉的措施有增大齿形角、减小齿顶高、增大内齿轮和小齿轮的齿数差、增大内齿轮的变位系数(增大小齿轮的变位系数时容易引起干涉)。由于齿形角已经确定为20,齿顶高系数为06,采用了超短齿,不便于再减小齿顶高,而且考虑到径向尺寸严格受限,在保证齿轮强度和重合度的前提下,内齿轮齿数仅为二十几,并要保证有足够大的传动(闭式液压传动系统的研究与应用)比,所以齿数差也不宜再减,所以最好从变位系数方面考虑。通过计算可得各对齿轮在满足重合度条件下不发生径向干涉的变位系数的取值范围。
    1.3齿廓重叠干涉
    结束啮合的小齿轮的齿顶在退出内齿轮齿槽时,与内齿轮齿顶发生的重叠干涉称为齿廓重叠干涉。存在这种干涉现象时,不仅影响齿轮的正确啮合,并且不能安装。如果是在加工内齿轮时,在这种干涉下,内齿轮的齿顶渐开线部分将遭到顶切。由文献可知,满足径向干涉条件自然满足齿廓重叠干涉条件,实际设计计算结果也证实了这一点,这里不再赘述。
    当小齿轮的齿顶与内齿轮的齿根过渡曲线部分接触,或者内齿轮的齿顶与小齿轮的齿根过渡曲线部分接触时,便会引起过渡曲线干涉。由于内齿轮齿根过渡曲线干涉不易发生,设计计算结果也证明了这一点,所以不再分析。由可以推导出不产生小齿轮齿根过渡曲线干涉的条件。
    a)当小齿轮用插齿刀加工时
    加工小齿轮的插齿刀的啮合角、齿顶压力角和插齿刀齿数。通过计算可得各对齿轮在满足重合度条件下不发生小齿轮齿根过渡曲线干涉的变位系数的取值范围。
    b)当小齿轮用滚齿刀加工时齿顶高系数和小齿轮的变位系数。
    通过计算可得各对齿轮在满足重合度条件下不发生小齿轮齿根过渡曲线干涉的变位系数的取值范围。
    从计算结果可以看出,2种加工小齿轮的方法都无法避免小齿轮的过渡曲线干涉,尤其是当小齿轮用滚齿刀加工时;如果加工小齿轮时能将小齿轮齿根圆以外部分齿廓都加工成渐开线(其实没有必要完全都是渐开线),就不会产生小齿轮的过渡曲线干涉。可以采用的方法有:当小齿轮用插齿刀加工时,采用旧插齿刀,减小插齿刀的变位系数;当小齿轮用滚齿刀加工时,将滚刀的过渡圆角缩小。
    2结语
    本文对在设计新型电潜螺杆泵减速器过程中齿轮干涉问题进行了详细分析。此次设计中的渐开线干涉、径向干涉、齿廓重叠干涉比较容易避免,而过渡曲线干涉由于各种限制条件的影响不易避免。通过分析后给出了2种解决方案,对其他齿轮设计具有参考价值,对初学者了解齿轮设计,尤其是对内啮合的齿轮设计中存在的干涉现象有很大的帮助。
    ——本信息真实性未经中国泵阀网证实,仅供您参考