斜齿轮的导程与轴向自由度

woodee

zengxiaodong 发表于 2022-6-14 08:33
15、37齿，模数8齿轮副计算发生的警告

按照上面几层楼的图片数据，取侧隙中差做了一下：  

   
看出顶隙系数选的0.4。  
而滚刀齿顶高系数若为1.4，只有倒圆系数为0.6079时才有可能出现过渡曲线干涉；但hca*=1.4做成全圆滚刀的倒圆系数最大只能到0.3939，所以不会出现干涉。  
   
  
KS报警，应该是滑动率为7.5多的缘故。  
这种情况，在小模数齿轮的实际应用中我见的多了，可以用，但易发热，结果表现为寿命略低。  

另外，大轮有效齿顶圆直径为304.926，说明齿顶有半径差1.66的齿廓没参加啮合为多余。同时也显示为小轮的TIF和SAP重叠。  
如果大轮齿顶要倒角，不妨取值3.16，这样小轮最大滑移率降到2.54，而重合度仍有1.32，足够了。  
  

zengxiaodong

woodee 发表于 2022-6-14 13:38
按照上面几层楼的图片数据，取侧隙中差做了一下：  

   

你的计算完全正确


选择的确实是D型齿廓



而且，大齿轮齿顶渐开线确实一大段没有参与啮合

zengxiaodong

按照中心距206.12计算得到的小齿轮齿顶圆是135.868（这是等顶隙条件下的结果）
而实际上，15齿的小齿轮由于是标准件，其齿顶圆是136，故这个因素会增加一些重合度。

本设计经实际验证，发现的主要问题就是齿侧间隙太小，导致装配不是很方便，因此重新选择了齿厚公差，准备重新制作时改进过来。

zengxiaodong

一分为二的结构，最近想用到风电偏航减速系统上。






目前偏航减速器有2种：低法兰、高法兰


低法兰的参数

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高法兰的参数

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目前的偏航减速器存在的问题：

1、减速器级数太多，基本上都要在4级以上，传动比1200~2000之间。其实行星齿轮最适合用于低速大转矩场合，在高速小转矩时用行星齿轮获利不多；

2、由于局限于用4极、6极三相异步电动机驱动，所以电机工频同步转速在1000~1500r/min之间，这是导致传动比要很高的主要原因；

3、在多级行星齿轮箱中，高速级最好要用浸油润滑，而低速级其实可以用脂润滑，这是一个矛盾之处，最好能都用脂润滑；

4、由于不可避免的齿轮啮合间隙，导致必须配备昂贵的偏航制动器，用于偏航转动时的阻尼以及偏航完成时的锚定；

5、电机尾部盘式制动器在重力作用下始终贴着摩擦面，故始终擦盘运转，这加剧了制动器的磨损；

6、未充分利用开式齿轮的大齿圈，也就是说开式小齿轮的个数可以进一步增加，以大幅度增强偏航驱动系统的强度安全裕量，同时也可延长开式齿轮的寿命；

7、开式齿轮的小齿轮，齿数少于17齿，因此不变位的话会根切。但是统一采用0.5的变位系数后，虽然解决了根切问题，却导致啮合重合度小于1.5，这不利于多个小齿轮实现同时啮合齿数最大化！

zengxiaodong

一分为二的分流齿轮级，由于是在偏航减速器的输出级，因此转矩比较大，这样的话就要求传动比不能太大，以免齿轮体积、重量太过庞大，而且安装空间也是一个重要限制条件。

综合考虑，传动比以2左右为宜，考虑到3级行星齿轮最大传动比（参考P系列）为280，因此，总的传动比为560左右，这个传动比只有原来的约1/4~1/2，也就是说电机的转速也要降低到原来的1/4~1/2，这可以用多极数的永磁同步电机来实现。


分析偏航减速器的资料，输出转矩在22000N.m~48000N.m之间，因此，一分为二减速器可设计成2种规格，（单个齿轮）输出转矩20000N.m和40000N.m

zengxiaodong

40000N.m方案

zengxiaodong

20000N.m方案

zengxiaodong

上述2个方案，对于行星齿轮输出轴的矩形花键都进行了计算，可以满足强度要求





由于齿轮承受双向扭矩，因此人字齿轮轴向力也是双向的，这样的话由于空间受限，人字齿轮要采用电子束焊接联结成为一个整体！