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摘 要:齿轮泵的运用范围各行各业,而变位齿轮在齿轮泵领域中具有广泛的运用,且具有很多的优点。基于此,本文对齿轮泵中变位齿轮的运用进行了探讨。
关键词:齿轮泵 变位齿轮 运用
中图分类号:S220.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0028-01
在齿轮泵中,之所以能达到加工方便且用量最多的目的,主要是因为在齿轮泵的渐开线外啮合圆柱齿轮泵的结构简单。在大部分状况下,齿轮泵的模数对齿轮的强度、大小和泵的排量具有决定性作用,模数越大的泵,它的排量也随着增大。在模数不变的状况下,排量还随着齿轮泵的厚度和变位的变化而变化。在现实运用中,要想设计和制造出适用且能够满足排量需求的齿轮油泵,就要根据不同场所的需求、空间的局限性和传动配合的要求。使齿轮泵的齿轮使用少量的齿数,可以达到齿轮与众不同的使用要求,比如齿轮泵具有的优良啮合性能、增强齿轮传动的弯曲强度、提高其耐磨性和抗胶合能力。在较少齿数齿轮的加工过程中,不仅能减弱齿轮的强度,而且还特别容易产生根切现象。这就需要采取一些特别要求,譬如改变齿轮参数、修正齿轮齿形、通过改变变位系数ξ设计尺寸较小的、重量较轻的变位齿轮。此类泵就叫做变位齿轮。
1 角度变位齿轮的加工
加工标准的齿轮就是在齿条形刀具中线和齿轮分度圆相切。如果加工出来的齿轮的齿条形刀具和分度圆位置不相符,那就是非标准齿轮,那么变位齿轮就是按照这种特性要求加工的非标准齿轮。径向变位就是更改标准刀具对齿轮毛坯的径向位置;切向变位就是更改标准刀具的齿槽宽度。在以上所述中,经常用的是径向变位,圆锥齿轮的变位一般采用切位变位。
径向变位有两类,高度变位和角度变位。高度变位的特征是啮合角α′与压力角α相等,ξ1+ξ2=0,在中心距离不变的基础上,改变齿顶的高度和齿根的高度;角度变位的特征是啮合角α′与压力角α不相等,ξ1+ξ2≠0,不仅中心距发生变化,齿顶高和齿根高都发生变化,正传动是ξ1+ξ2>0,负传动是ξ1+ξ2<0。
较少的齿数的标准齿轮加工采用从标准齿轮条形刀具中线和齿轮毛坯分度圆相切,能产生根切现象。切制标准齿轮(压力角α=20°,刀具齿顶高系数h×a=1)使用标准齿轮条形刀具不发生根切的最小齿数是Zmin=17。
2 变位系数的简单计算
要想使齿轮不发生根切,那么在加工时变位滚刀位系数最好是:
ξmin=h×a(Zmin-Z)/Zmin
针对不同的标准滚刀或齿条插刀:
当α=20°、h×a=1时,ξmin=(17-Z)/17。
当α=15°、h×a=1时,ξmin=(30-Z)/30。
3 变位斜齿圆柱齿轮泵
渐开线外啮合圆柱齿轮泵一般采用简单的径向变位来更改它的特征。之所以要求齿轮齿数少、重迭系数ε一般为1.1～1.2,是为了确保油泵具有大的排油量、尺寸小、结构紧凑以及齿轮传动的连续性。想要达到很好的,且满足其使用要求的目的,就要使用变位斜齿圆柱齿轮油泵。
4 角度变位齿轮在齿轮泵中的主要使用和准则
4.1 使用功能
(1)配凑中心距,使齿轮传动的结构尺寸减少,使油泵的重量比以前轻。当排油量不变的前提下,要想使传动的结构尺寸减少,机构重量减轻,可以让齿轮齿Z1 4.2 选择变位系数之基本原则
(1)对于液体浓度不高的齿轮泵,当它便面的硬度低时(HBS<350),也就是说对齿面没有进行硬化处理(渗碳、渗氮、表面淬火等)的齿轮,齿轮泵最主要的失效方式是它的齿面疲劳点蚀或剥伤,在这种情况下,为了增大啮合节点处齿廓的综合曲率半径,降低接触能力,可以选择尽可能大的变位系数ξ。如果发现由于齿根疲劳裂纹的扩展,造成轮齿折断而使传动失效,是因为齿轮表面硬度太高(HBS>350),此时,为了让齿轮的齿根符合弯曲强度要求,可以采取变位系数。(2)欲使齿面的综合曲率半径增加,可以在斜齿圆柱齿轮泵的传动过程中,运用角度变位,这样不仅有助于提高斜齿轮的接触强度,而且能够达到提高重合度和传动的连续性。但齿轮泵会因为变位系数太大,而使啮合轮齿的接触线过多的减少,会使它的承载能力降低。
5 结语
总之,齿轮泵一般使用变位齿轮,具有广泛的功能,比如:能够配凑中心距、适当的负变位还能增大排量、齿根强度的增大靠正变位。可以采用齿轮变位对大型齿轮泵维修过程中受损的轮齿进行修复,以达到节省维修的费用和缩短维修工期的目的。
参考文献
[1] 张惠敏.齿轮泵在高分子材料成型加工中的运用及特点[J].特种橡胶制品, 2002(3).
[2] 杨国来,刘志刚,杨长安,等.内啮合齿轮泵齿轮变位系数对流量脉动的影响[J].机床与液压,2008(11).
关键词:齿轮泵 变位齿轮 运用
中图分类号:S220.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(c)-0028-01
在齿轮泵中,之所以能达到加工方便且用量最多的目的,主要是因为在齿轮泵的渐开线外啮合圆柱齿轮泵的结构简单。在大部分状况下,齿轮泵的模数对齿轮的强度、大小和泵的排量具有决定性作用,模数越大的泵,它的排量也随着增大。在模数不变的状况下,排量还随着齿轮泵的厚度和变位的变化而变化。在现实运用中,要想设计和制造出适用且能够满足排量需求的齿轮油泵,就要根据不同场所的需求、空间的局限性和传动配合的要求。使齿轮泵的齿轮使用少量的齿数,可以达到齿轮与众不同的使用要求,比如齿轮泵具有的优良啮合性能、增强齿轮传动的弯曲强度、提高其耐磨性和抗胶合能力。在较少齿数齿轮的加工过程中,不仅能减弱齿轮的强度,而且还特别容易产生根切现象。这就需要采取一些特别要求,譬如改变齿轮参数、修正齿轮齿形、通过改变变位系数ξ设计尺寸较小的、重量较轻的变位齿轮。此类泵就叫做变位齿轮。
1 角度变位齿轮的加工
加工标准的齿轮就是在齿条形刀具中线和齿轮分度圆相切。如果加工出来的齿轮的齿条形刀具和分度圆位置不相符,那就是非标准齿轮,那么变位齿轮就是按照这种特性要求加工的非标准齿轮。径向变位就是更改标准刀具对齿轮毛坯的径向位置;切向变位就是更改标准刀具的齿槽宽度。在以上所述中,经常用的是径向变位,圆锥齿轮的变位一般采用切位变位。
径向变位有两类,高度变位和角度变位。高度变位的特征是啮合角α′与压力角α相等,ξ1+ξ2=0,在中心距离不变的基础上,改变齿顶的高度和齿根的高度;角度变位的特征是啮合角α′与压力角α不相等,ξ1+ξ2≠0,不仅中心距发生变化,齿顶高和齿根高都发生变化,正传动是ξ1+ξ2>0,负传动是ξ1+ξ2<0。
较少的齿数的标准齿轮加工采用从标准齿轮条形刀具中线和齿轮毛坯分度圆相切,能产生根切现象。切制标准齿轮(压力角α=20°,刀具齿顶高系数h×a=1)使用标准齿轮条形刀具不发生根切的最小齿数是Zmin=17。
2 变位系数的简单计算
要想使齿轮不发生根切,那么在加工时变位滚刀位系数最好是:
ξmin=h×a(Zmin-Z)/Zmin
针对不同的标准滚刀或齿条插刀:
当α=20°、h×a=1时,ξmin=(17-Z)/17。
当α=15°、h×a=1时,ξmin=(30-Z)/30。
3 变位斜齿圆柱齿轮泵
渐开线外啮合圆柱齿轮泵一般采用简单的径向变位来更改它的特征。之所以要求齿轮齿数少、重迭系数ε一般为1.1～1.2,是为了确保油泵具有大的排油量、尺寸小、结构紧凑以及齿轮传动的连续性。想要达到很好的,且满足其使用要求的目的,就要使用变位斜齿圆柱齿轮油泵。
4 角度变位齿轮在齿轮泵中的主要使用和准则
4.1 使用功能
(1)配凑中心距,使齿轮传动的结构尺寸减少,使油泵的重量比以前轻。当排油量不变的前提下,要想使传动的结构尺寸减少,机构重量减轻,可以让齿轮齿Z1
(1)对于液体浓度不高的齿轮泵,当它便面的硬度低时(HBS<350),也就是说对齿面没有进行硬化处理(渗碳、渗氮、表面淬火等)的齿轮,齿轮泵最主要的失效方式是它的齿面疲劳点蚀或剥伤,在这种情况下,为了增大啮合节点处齿廓的综合曲率半径,降低接触能力,可以选择尽可能大的变位系数ξ。如果发现由于齿根疲劳裂纹的扩展,造成轮齿折断而使传动失效,是因为齿轮表面硬度太高(HBS>350),此时,为了让齿轮的齿根符合弯曲强度要求,可以采取变位系数。(2)欲使齿面的综合曲率半径增加,可以在斜齿圆柱齿轮泵的传动过程中,运用角度变位,这样不仅有助于提高斜齿轮的接触强度,而且能够达到提高重合度和传动的连续性。但齿轮泵会因为变位系数太大,而使啮合轮齿的接触线过多的减少,会使它的承载能力降低。
5 结语
总之,齿轮泵一般使用变位齿轮,具有广泛的功能,比如:能够配凑中心距、适当的负变位还能增大排量、齿根强度的增大靠正变位。可以采用齿轮变位对大型齿轮泵维修过程中受损的轮齿进行修复,以达到节省维修的费用和缩短维修工期的目的。
参考文献
[1] 张惠敏.齿轮泵在高分子材料成型加工中的运用及特点[J].特种橡胶制品, 2002(3).
[2] 杨国来,刘志刚,杨长安,等.内啮合齿轮泵齿轮变位系数对流量脉动的影响[J].机床与液压,2008(11).