齒輪轉位係數

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齒輪轉位係數
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+ ], \; |; D" X9 W6 c0 F+ L. g$ ^    轉位係數x是徑向轉位係數，加工標準齒輪時，齒條形刀具中線與齒輪分度圓相切。加工轉位齒輪時齒條形刀具中線與齒輪分度圓相切位置偏移距離xm，外移x為正，內移x為負。除了圓錐齒輪有時採用切向轉位xt外，圓柱齒輪一般只採用徑向轉位。
   轉位係數x的選擇不僅僅是為了湊中心距，而主要是為了提高強度和改善傳動品質。轉位齒輪的主要功用如下：
8 i, j# O+ z( v. Y' P( @/ v   (1)減小齒輪傳動的階組尺寸，減輕重量 在傳動比一定的條件下，可使小齒輪齒數zl＜zmin，從而使傳動的階組尺寸減小，減輕機構重量。
   (2)避免根切，提高齒根的彎曲強度 當小齒輪齒數z1＜zmin時，可以利用正轉位避免根切，提高齒根的彎曲強度。x≧xmin=(Z-Zmin)/Zmin，對α=20o時，Zmin=17。    (3)提高齒面的接觸強度 採用齧合角α’＞α的正傳動時，由于齒廓曲率半徑增大，故可以提高齒面的接觸強度。
1 X' U5 x" b6 Q/ g, ?   (4)提高齒面的抗膠合耐磨損能力 採用齧合角α’＞α的正傳動，並適當分配轉位係數xl、x2，使兩齒輪的最大滑動率相等時，既可降低齒面接觸應力，又可降低齒面間的滑動率以提高齒輪的抗膠合和耐磨損能力。
   (5)配湊中心距 當齒數z1、z2不變的情況下，齧合角α’不同，可以得到不同的中心距，以達到配湊中心距的目的。
   (6)修復被磨損的舊齒輪 齒輪傳動中，小齒輪磨損較重，大齒輪磨損較輕，可以利用負轉位把大齒輪齒面磨損部分切去再使用，重配一個正轉位小齒輪，這就節約了修配時需要的材料與加工費用。
   選擇轉位係數的基本原則
   (1)潤滑條件良好的閉式齒輪傳動 當齒輪表面的硬度不高時(HBS＜350)，即對于齒面未經滲碳、滲氮、表面淬火等硬化處理的齒輪，齒面疲勞點蝕或剝傷為其主要的失效形式，這時應選擇盡可能大的總轉位係數x，即儘量增大齧合角，以便增大齧合節點處齒廓的綜合曲率半徑，減少接觸應力，提高接觸強度與疲勞壽命。
   當輪齒表面硬度較高時(HBS＞350)，常因齒根疲勞裂紋的廷伸造成輪齒折斷而使傳動失效，這時，選擇轉位係數應使齒輪的齒根彎曲強度儘量增大，並儘量使相齧合的兩齒輪具有相近的彎曲強度。
, j$ I; U8 x# g. K0 f& w, `. `   (2)開式齒輪傳動 齒面研磨磨損或輪齒折斷為其主要的失效形式。故應選擇總轉位係數xΣ盡可能大的正轉位齒輪，並適當分配轉位係數，使兩輪齒根處的最大滑動率相等，這樣不僅可以減小最大滑動率，提高其耐磨損能力，同時還可以增大齒根厚度，提高輪齒的彎曲強度。
   (3)重載齒輪傳動 重載齒輪傳動的齒面易產生膠合破壞，除了要選擇合適的潤滑油粘度，或採用含有加入劑的活性潤滑油等措施外，套用轉位齒輪時，應儘量增大傳動的齧合角(即增大總轉位係數xΣ)，並適當分配轉位係數xl和x2，以使最大滑動率接近相等，這樣不僅可以增大齒面的綜合曲率半徑，減小齒面接觸應力，還可以減小最大滑動率以提高齒輪的抗膠合能力。
   (4)高精度齒輪傳動 對于精度高於7級的重載齒輪傳動，為了減小節點處齒面上的壓力，可以適當選擇轉位係數，使節點位於兩對齒齧合區，以減少每一對齧合輪齒上的載荷，提高承載能力。
   (5)斜齒圓柱齒輪傳動 斜齒圓柱齒輪傳動可以採用高度轉位或角度轉位，而實際上多採用標準齒輪傳動。利用角度轉位，可以增加齒面的綜合曲率半徑，有利於提高斜齒輪的接觸強度，但轉位係數較大時，又會使齧合輪齒的接觸線過分地縮短，反而降低其承載能力。故採用角度轉位，對提高斜齒圓柱齒輪的承載能力的效果並不大。有時，為了配湊中心距的需要，採用轉位齒輪時，可以按其當量齒數zv(＝z/cos3β)，仍用直齒圓圓柱齒輪選擇轉位係數的方法確定其轉位係數。
/ B' U% n$ e( \+ K* S   選擇轉位係數的限制條件:
   1. 保証加工時不根切；
' Q3 P3 L0 ^' U# T! R5 e   2. 保証加工時不頂切；
   3. 保証必要的齒頂厚；
   4. 保証必要的重合度
! z8 X, Q+ ?5 I8 f/ f7 m# s" e+ I   5. 保証齧合時不干涉；
- d! q8 {0 ?7 z0 I5 u3 o2 O8 w0 V   通常採用角度轉位，大、小齒輪都用正轉位，按等滑動比的原則選取。一般總轉位係數≦1.2，小齒輪轉位係數xl＝0.3～0.5較佳。按下面半經驗半公式方法進行轉位係數分配：
5 O) S+ R. O4 p: i1 v1 m   (1) 如果xΣ=0 和 z1≦17，x1=0.4
) y" J, R9 t. w9 s! ~   (2) 如果z1 /z2 =1 和 x1≦0.6
   如果z1 ≦20，x1=0.7xΣ
* z, E, ?1 d- i) N0 d( ^   如果z1 > 20，x1=0.65xΣ
   (3)如果0.6<xΣ≦1，x1=0.5
9 V6 [" \& }% u! {% r- T: V   (4) 如果xΣ>1，x1=0.5xΣ