关于渐开线塑料齿轮设计制造方法的讨论

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NGCQE 发表于 2014-8-23 16:30

                               
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终于看完了，实在是佩服至极，坚持了这么多年，不断思考新问题。
对齿轮我也非常感兴趣，也在不断学习， ...

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交流是最好的学习方式之一！

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塑料齿轮的减胶与加强筋结构设计是一项很有技术的活，必须要考虑材料的流动性能和收缩对齿的影响，还要考虑合理的模具加工成本。
下面给出一张老外设计的齿轮加强筋结构设计的图样，异常复杂！
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对于塑料齿轮模具型腔与电极的设计方法，很多人估计是有点兴趣的。
这种设计方法在很多公司被视为“核心技术”，“最高机密”，搞得太玄乎了。外行人有时候的确是有点难以理解。
在2013年全国小模数 齿轮技术研讨会上，我将自己对这项技术的设计方法整理处理，公开发表。
虽然这篇论文没有什么更高的技术含量，但是至少对于入门从事塑料齿轮设计者，还是有一定的帮助的。
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【21】塑料齿轮模具型腔与电极的设计方法B 马瑞伍.pdf (305.7 KB, 下载次数: 61)

2014-9-24 19:54 上传

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一个较为复杂的轮系产品，主要是配齿计算，有些难度！
此产品的轮系花了2个星期才搞定的，并且将此轮系作为2013年全国小模数齿轮技术研讨会的封面插图。
现在给出这个轮系的3D截图。
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这个轮系的设计难点有：
（1）第2个蜗杆是黄铜的，采用一刀切削加工，只是分成了2段。——这样主要是为了便于加工。
（2）第2个蜗杆配对的2个斜齿轮，必须同时与蜗杆和外边的大斜齿轮啮合，这就要求中间的斜齿轮的必须满足同时与蜗杆和斜齿轮的啮合条件，实现轮齿啮合位置的正确。——配齿计算有点难度。
（3）涉及的齿轮设计知识：①平行轴渐开线齿轮副设计知识；②交错轴蜗杆斜齿轮副设计知识。③前两种啮合条件与装配条件给出的配齿要求。
（4）齿形的绘制必须是精确的渐开线，严格按照齿条型刀具包络法建立精确的齿轮3D模型。

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对于平行轴渐开线圆柱齿轮，很多人应该知道。但是，对于交错轴斜齿轮传动，估计很多人就不熟悉了。
下面给出一个1拖2的少齿数交错轴斜齿轮传动的产品图。供大家欣赏。

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上面这个齿轮副，设计难度不大，但是如果要使两边的斜齿轮共用，且两边的腰型孔的直边平行，则对中间的斜齿轮的设计就提出了要求：①若果是偶数齿，则容易实现；②如果是奇数齿，则两边的斜齿轮就不能满足现在的设计条件的。

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再来一个内啮合齿轮副。
这种内啮合齿轮副，估计很多人没有用过，外齿轮副的设计较多。这种内啮合，适用于一些特殊的情况下的传动。
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常见的NGW型行星轮系是最常用也是最简单的行星轮系。
虽然设计不复杂，但是对外行而言还是有些难度的。毕竟有四个限制条件：①同心条件；②邻接条件；③装配条件；④传动比要求。综合起来，要求变位或者非均布的设计，就有点繁琐了。
下面的是一个负号机构的。
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一套非常简单的塑料齿轮与皮带混合传动系统产品。
主要设计特点有：
（1）允许在输出端不动时马达可以自由转动——即允许打滑，对马达起到过载保护作用，同时在打滑的时候噪音不能太高。——这是第1级采用皮带传动的原因。
（2）由于皮带轮较大，且要求与马达轴装配后一起安装到箱体上，因此无法使用马达轴端定位凸台作为定位基准，只能依靠螺丝定位。显然，螺丝无法实现精确定位，因此，必须在皮带上增加一个张紧轮，来调控皮带，使之具有一定的预紧力，弥补螺丝定位不精确的缺陷。
（3）皮带张紧轮采用内侧张紧，不影响皮带的疲劳寿命。
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设计缺陷：皮带与齿轮同在一个箱体内，皮带上易粘到润滑脂，不利于皮带传动，易出现打滑现象。

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再给出一个直齿轮+面齿轮的交错轴齿轮副。
这种传动在飞机螺旋桨的传动中有用到。现在小模数齿轮副中也有使用的。
这种齿轮副，如果不做修形，噪音指标不是很好，如果对面齿轮适当修凸，啮合效果还差强人意吧！