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为什么理想的小齿轮有20颗牙齿?

为什么Apex Dynamics会为小齿轮建议大约20颗牙齿,为什么不多或少呢?为什么能量力的价值不会随着更多的牙齿而增加?我们讨论了齿轮越来越少的优点和缺点,以及如何在很大程度上通过应用确定。我们还在一个方便的概述中分享各种解决方案,接口和质量水平。阅读本文后,您确切知道您需要哪个小齿轮!


Apex齿轮.jpg


牙齿少于20颗的牙齿

由于小于20齿的小齿轮的设计,通常必须使用轮廓变化因子,由此校正针脚直径:这变为“dw”。不幸的是,这也会导致齿廓变化,这是由底切引起的:

齿形时的底切是齿轮生产中令人讨厌的副作用。当根据退绕系统铣削的齿轮的齿数低于极限数17(在20°的压力角)时,可以看出齿脚显示出空心; 齿数越小,腔越大。

这种挖空可能意味着齿脚减弱,从而破裂敏感性增加。这也消除了节圆下方的渐开线侧面的重要部分,使得侧面的该部分在接合期间不再接触。


为了清楚起见,您将在三种不同版本中找到10齿链轮和a = 20°的压力角。

通过应用校正x = + 0.5来调整图A. 这颗牙齿有宽齿根。

图B,没有应用校正,但考虑到齿数较少,可以观察到轻微的底切。牙齿的牙齿基部略微变弱

图C通过应用x = -0.5的负校正来强调底切。这里的牙齿脚大大削弱,底切很明显。


齿数少于20齿的齿轮的齿轮副功能较差,其特点是噪音更大,振动更小,磨损更快,更重要的是,抗断裂能力更强。这个问题可以通过增加打印角度来解决; 降低牙齿高度; 在铣削过程中移动退绕区域; 或通过这些不同选项的组合。但是:小齿轮和齿条必须可以在不同的提供者之间互换,因此不希望进行调整。


Apex精密齿轮.jpg


少于20颗牙齿的优点和缺点小齿轮

  • 缺点

由于在齿脚处调整渐开线,降低了耦合

由于小齿轮的较高速度,磨损更快

由于齿根较窄,抗断裂性较差

  • 好处

由于直径小,精确。

牙齿超过20颗牙齿


在许多方面,在变速箱上构建小齿轮,很容易使用(许多)20多个齿。不存在底切的风险,因此不存在轮廓偏移因子的问题,并且齿脚保持良好和宽阔。你会说理想,但仍然有保留。更大并不总是更好(机器中的空间消耗)并且保持驱动器的速度更低,更多需要减少,这通常导致多级变速箱。对于直接驱动器,编码器必须具有更精细的分辨率。


超过20颗牙齿的优点和缺点小齿轮

  • 缺点:

不准确的。如果驱动器中有一个小间隙,则小齿轮的直径会放大。

降低馈电功率。要传递的扭矩略有增加,但进给功率降低。(T = F * a)

更高的减速度:对于齿数为30~40齿的小齿轮,通常必须使用齿轮比高的齿轮箱。具有较高传动比的变速箱通常更昂贵并且通常具有更多的游隙。

  • 优点:

易于组装且相对便宜。

精密齿条齿轮.jpg

结论

根据经验,具有大约20个齿的小齿轮是最佳的。这就是为什么Apex Dynamics发明了“Curvic Plate”小齿轮,其中扭矩,游隙,磨损和服务自由度是最佳的。服务自由意味着小齿轮易于更换。假设你有一个完整的电机,变速箱和齿条/小齿轮驱动器,那么小齿轮通常是最容易磨损的。(至少对于硬化和磨削的机架。)原因是与机架和开放系统的机械接触。


通过松开中心螺栓可以很容易地改变小齿轮,之后可以从弯板法兰上拆下小齿轮。Curvic-plate小齿轮是Apex Dynamics的库存产品,因此可以快速交付。

 

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