如果从齿根到键槽底部的距离x≤2.5m(m为齿轮模数)时,应将齿轮与轴制成一体的结构。但是如果齿轮齿顶圆直径比轴径大得多,应将齿轮与轴分开加工,因为独立的齿轮加工方便,生产效率高,且安装简单快捷,实用性比齿轮轴更广泛。
如图12⁃46a所示,由图可见x=3<2.5m=2.5×2=5,齿轮强度比较差,寿命短。为了避免这种情况,应将齿轮与轴制成一体。改进后的齿轮轴如图12⁃46b所示,可以完成与改进前齿轮相同的任务,但强度却明显增强。
对于高速、轻载及精度不高的齿轮传动,为了降低噪声,常用非金属材料,如夹布塑胶、尼龙等做小齿轮,大齿轮仍用钢或铸铁制造。
应合理确定相啮合齿轮的宽度。如图12⁃47a所示,非金属材料小齿轮宽度大于大齿轮宽度,这样会导致运行中小齿轮出现凹坑。可将其改为图12⁃47b所示结构,非金属材料小齿轮的齿宽比大齿轮的齿宽小,可避免出现凹坑。
图12⁃46 采用齿轮轴结构
图12⁃47 非金属材料小齿轮的结构
如果相互啮合的两个齿轮都是金属材料制成的,则为了安装方便和在齿轮运行过程中不发生阶梯磨损,在一般情况下应使小齿轮的齿宽比大齿轮宽5~10mm。
如图12⁃48a所示,金属材料小齿轮的齿宽比大齿轮的齿宽小些,啮合运行不稳定、易磨损。若改为图12⁃48b所示结构,则啮合稳定、工作可靠。(www.xing528.com)
图12⁃48 金属材料小齿轮的结构
如图12⁃49a所示,金属斜齿轮的齿宽相等,安装不方便,齿轮的运行过程中极易发生阶梯磨损,破坏齿轮间的啮合,严重影响转速和减速效果。改为图12⁃49b所示结构,使小齿轮的齿宽比大齿轮齿宽5~10mm,这样既方便安装,又使齿轮的运行过程中不发生阶梯磨损,不影响轴的转速和减速效果。
图12⁃49 金属材料斜齿轮的结构
双联齿轮结构设计中需要注意的问题较多。图12⁃50反映的是两个齿轮之间间距过小及两齿厚度不均匀的情况。
图12⁃50a所示结构中有两处不合理之处。如图中Ⅰ处所示,要求高频淬火时,两齿轮的端面间距应大些;如图中Ⅱ处所示,两齿轮的厚度要相近,以防淬火不均匀。改为图12⁃50b所示结构,则进行热处理时两齿轮变形均匀,不会产生太大的应力。
图12⁃50 双联齿轮结构
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