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為什么理想的小齒輪有20顆牙齒?

為什么Apex Dynamics會為小齒輪建議大約20顆牙齒,為什么不多或少呢?為什么能量力的價值不會隨著更多的牙齒而增加?我們討論了齒輪越來越少的優(yōu)點和缺點,以及如何在很大程度上通過應(yīng)用確定。我們還在一個方便的概述中分享各種解決方案,接口和質(zhì)量水平。閱讀本文后,您確切知道您需要哪個小齒輪!


Apex齒輪.jpg


牙齒少于20顆的牙齒

由于小于20齒的小齒輪的設(shè)計,通常必須使用輪廓變化因子,由此校正針腳直徑:這變?yōu)椤癲w”。不幸的是,這也會導(dǎo)致齒廓變化,這是由底切引起的:

齒形時的底切是齒輪生產(chǎn)中令人討厭的副作用。當(dāng)根據(jù)退繞系統(tǒng)銑削的齒輪的齒數(shù)低于極限數(shù)17(在20°的壓力角)時,可以看出齒腳顯示出空心; 齒數(shù)越小,腔越大。

這種挖空可能意味著齒腳減弱,從而破裂敏感性增加。這也消除了節(jié)圓下方的漸開線側(cè)面的重要部分,使得側(cè)面的該部分在接合期間不再接觸。


為了清楚起見,您將在三種不同版本中找到10齒鏈輪和a = 20°的壓力角。

通過應(yīng)用校正x = + 0.5來調(diào)整圖A. 這顆牙齒有寬齒根。

圖B,沒有應(yīng)用校正,但考慮到齒數(shù)較少,可以觀察到輕微的底切。牙齒的牙齒基部略微變?nèi)?/p>

圖C通過應(yīng)用x = -0.5的負(fù)校正來強調(diào)底切。這里的牙齒腳大大削弱,底切很明顯。


齒數(shù)少于20齒的齒輪的齒輪副功能較差,其特點是噪音更大,振動更小,磨損更快,更重要的是,抗斷裂能力更強。這個問題可以通過增加打印角度來解決; 降低牙齒高度; 在銑削過程中移動退繞區(qū)域; 或通過這些不同選項的組合。但是:小齒輪和齒條必須可以在不同的提供者之間互換,因此不希望進(jìn)行調(diào)整。


Apex精密齒輪.jpg


少于20顆牙齒的優(yōu)點和缺點小齒輪

  • 缺點

由于在齒腳處調(diào)整漸開線,降低了耦合

由于小齒輪的較高速度,磨損更快

由于齒根較窄,抗斷裂性較差

  • 好處

由于直徑小,精確。

牙齒超過20顆牙齒


在許多方面,在變速箱上構(gòu)建小齒輪,很容易使用(許多)20多個齒。不存在底切的風(fēng)險,因此不存在輪廓偏移因子的問題,并且齒腳保持良好和寬闊。你會說理想,但仍然有保留。更大并不總是更好(機器中的空間消耗)并且保持驅(qū)動器的速度更低,更多需要減少,這通常導(dǎo)致多級變速箱。對于直接驅(qū)動器,編碼器必須具有更精細(xì)的分辨率。


超過20顆牙齒的優(yōu)點和缺點小齒輪

  • 缺點:

不準(zhǔn)確的。如果驅(qū)動器中有一個小間隙,則小齒輪的直徑會放大。

降低饋電功率。要傳遞的扭矩略有增加,但進(jìn)給功率降低。(T = F * a)

更高的減速度:對于齒數(shù)為30~40齒的小齒輪,通常必須使用齒輪比高的齒輪箱。具有較高傳動比的變速箱通常更昂貴并且通常具有更多的游隙。

  • 優(yōu)點:

易于組裝且相對便宜。

精密齒條齒輪.jpg

結(jié)論

根據(jù)經(jīng)驗,具有大約20個齒的小齒輪是最佳的。這就是為什么Apex Dynamics發(fā)明了“Curvic Plate”小齒輪,其中扭矩,游隙,磨損和服務(wù)自由度是最佳的。服務(wù)自由意味著小齒輪易于更換。假設(shè)你有一個完整的電機,變速箱和齒條/小齒輪驅(qū)動器,那么小齒輪通常是最容易磨損的。(至少對于硬化和磨削的機架。)原因是與機架和開放系統(tǒng)的機械接觸。


通過松開中心螺栓可以很容易地改變小齒輪,之后可以從彎板法蘭上拆下小齒輪。Curvic-plate小齒輪是Apex Dynamics的庫存產(chǎn)品,因此可以快速交付。

 

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