为了充分发挥变位齿轮的优越性,就必须正确地选择变位系数。对于在不同条件下工作的齿轮传动,可以根据其材料及热处理的情况,以及对传动质量指标的不同要求,选取不同的变位系数x1、x2,以达到提高齿轮传动承载能力的目的。
对于不同的情况,选择变位系数的一般原则为:
(1)润滑条件良好的闭式齿轮传动 当齿轮表面的硬度不高时(<350HBW),即对于齿面未经渗碳、渗氮、表面淬火等硬化处理的齿轮,齿面疲劳点蚀或剥伤为其主要的失效形式时,应选择尽可能大的总变位系数xΣ,即尽量增大啮合角α′,以便增大啮合节点处齿廓的综合曲率半径,减少接触应力,提高接触强度与疲劳寿命。
当轮齿表面硬度较高时(>350HBW),常因齿根疲劳裂纹的扩展造成轮齿折断而使传动失效,这时,选择变位系数应使齿轮的齿根弯曲强度尽量增大,并尽量使相啮合的两齿轮具有相近的弯曲强度。
(2)开式齿轮传动 齿面研磨磨损或轮齿折断为齿轮主要的失效形式,则应选择总变位系数xΣ尽可能大的正变位齿轮,并适当分配变位系数,使两轮齿根处的最大滑动率相等,这样不仅可以减小最大滑动率,提高其耐磨损能力,同时还可以增大齿根厚度,提高轮齿的弯曲强度。(www.xing528.com)
(3)重载齿轮传动 重载齿轮传动的齿面易产生胶合损坏,除了要选择合适的润滑油粘度,或采用含有添加剂的活性润滑油等措施外,用变位齿轮时,还应尽量增大传动的啮合角α′(即增大总变位系数xΣ),并适当分配变位系数x1、x2,以使最大滑动率接近相等,这样不仅可以增大齿面的综合曲率半径,减小齿面接触应力,还可以减小最大滑动率,以提高齿轮的抗胶合能力。
(4)高精度齿轮传动 对于精度高于7级的重载齿轮传动,为了减小节点处齿面上的压力,可以适当选择变位系数,使节点位于两对齿啮合区,以减少每一对啮合轮齿上的载荷,提高齿轮的承载能力。
(5)斜齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动可以采用高度变位或角度变位,而实际上多采用标准齿轮传动。利用角度变位,可以增加齿面的综合曲率半径,有利于提高斜齿轮的接触强度。但变位系数较大时,又会使啮合轮齿的接触线过分地缩短,反而降低其承载能力。故采用角度变位,对提高斜齿圆柱齿轮的承载能力的效果并不大。有时,为了配凑中心距的需要,采用变位齿轮时,可以按其当量齿数zv(=z/cos3β),仍用直齿圆柱齿轮选择变位系数的方法确定其变位系数。
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