关于渐开线塑料齿轮设计制造方法的讨论

mrmrw

去年一个项目涉及三角花键，今天看到网上有人问这个问题。

其实三角花键，属于历史遗留的一个花键，再学习使用意义已经不大。
三角花键基本上已经被渐开线花键取代了。三角花键，一般外花键是渐开线花键，其刀具和齿轮的滚刀是一样的设计；内花键采用的是三角形，一般是拉齿加工或粉末、注塑等工艺成型。
相关标准如下：
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mrmrw

关于材料的强度与硬度的关系。这篇论文的论述还是比较有意义的！

截图记下来！

xingkong_960821

讲的比较详细通透

yxd2008

又开始打开网站了，可喜可贺！

yxd2008

很好，好贴都多发一点

mrmrw

在工程使用中，图纸检测需要给每个尺寸或形位公差等标注一个序号，这个序号一般用球标来标注。——这种带序号的图纸，称之为QC检测图，也有的称为灯笼图、气泡图、水滴图等！

行业中，习惯使用VDA标准中的水滴形状的符号标注! 这种标注方式在很多检测图纸中出现，但是能够迅速标注这种比较完美的序号，还是要借用一定的工具来实现！

目前，常用的工具有SW Inspection 和QA-CAD。
（1）SW Inspection：与SW兼容性比较强，对PDF文件的标注比较方便。

（2）QA-CAD对AutoCAD文件比较适合，对其它PDF或者图片等容易造成文字模糊。

zhang123456

mrmrw 发表于 2023-6-28 09:13
对于锥齿轮，很少用内锥齿轮，一般的还是以90°的轴交角为主！

现在ks2022已经开始提供内锥齿轮副的设计 ...

老师，您好！请问用ks怎样画内锥齿？我输进数据后计算，2D齿形可以显示，但3D图不能生成，数据有问题。能否发个实例给我学习一下，谢谢

xiemoyan

回顾学习，感谢大佬们

mrmrw

集齐了三大GB齿轮精度标准的文件，高清分享！

2023年后的新标准，基本等同ISO 1328的最新标准！
GBT 10095.1-2022 圆柱齿轮 ISO齿面公差分级制 第1部分：齿面偏差的定义和允许值【.pdf (1.04 MB, 下载次数: 9)

2024-4-12 07:56 上传

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GBT 10095.2-2023 圆柱齿轮 ISO齿面公差分级制 第2部分：径向综合偏差的定义和允许.pdf (807.02 KB, 下载次数: 9)

2024-4-12 07:56 上传

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GBT 38192-2019 注射成型塑料圆柱齿轮精度制 轮齿同侧齿面偏差和径向综合偏差的定义和允许值.pdf (1.01 MB, 下载次数: 12)

2024-4-12 07:56 上传

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mrmrw

【矛盾？】齿轮强度校核方法的尺寸边界问题

目前，对于齿轮强度的校核方法，通用的方法有：
（1）ISO标准：以ISO 6336标准为准，建立渐开线齿轮的齿面接触强度和齿根弯曲强度两种不同的疲劳校核方法。且这两种计算方法的原理如下：
① 齿面接触疲劳强度：首先以赫兹接触应力为基础，建立了齿面静态接触方程，求出的齿面的静态接触应力；然后通过经验+推理的方式，增加很多的系数，从而得到一个疲劳接触应力σH。接着，将实验得出的数据进行类比或简化得到一个齿轮的许用疲劳接触应力值σHP。最后，用安全系数的方式，将σHP与σH进行对比，得出一个安全系数SH。这个安全系数SH就是评价接触疲劳的量化指标。
② 齿根弯曲疲劳强度：首先以悬臂梁为分析模型，借用路易斯（Lewis）方程的方式建立齿根弯曲静应力的计算方法，得出齿根弯曲静应力；然后就是经验+推理的方式，增加一大堆的系数，从而得到一个齿根弯曲疲劳强度值σF；接着还是把实验齿轮的实验数据进行类比、简化得到一个齿轮的许用齿根弯曲疲劳应力值σFH。最后还是将这两个数据进行对比得出安全系数。
（2）有限元方法：目前市场上流通的大型商业CAE软件都是可以对齿轮强度进行分析，包括静力学、动力学和疲劳。但是，基于疲劳的S-N曲线缺乏，导致CAE分析很多时候用于静力学分析的比较多。这对于很多工程实践而言，也是比较简单快捷的方式。
  这里需要明确的是：① 采用有限元方法计算的结果，是基于一定假设条件下的物理方程、几何方程、平衡方程和边界约束下的数值求解结果，该方法的原理与经典材料力学是有差别的。这中数值方法本身就是一种离散化的思维方式，在限定的条件下进行分析得出的结果的方向是对的的，但是数值只能是一定计算精度下的近似值。②按照有限元理论，离散化的密度越高，计算结果越精确！——这个是在理论上的定性，实际受可接受程度和计算条件限制，都是在一定收敛条件下近似值。
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     从上述两种计算方法看，二者在原理上就是不一样的，但是计算的结果，尤其是在静力学计算方法，二者的差别并不是很大，或者说是殊途同归，相互佐证计算方法的可靠性。
    但是，从力学的角度看，经典的材料力学或者是弹性力学，都是有一定尺度限制的。
（1）在孙训方所著的《材料力学》第5页中就提到：能够代表材料力学性能的体积单元的尺寸，是随材料的组织结构不同而有所差异的。例如：金属材料，通常取0.1mm×0.1mm×0.1mm为其代表体积单元的最小尺寸。……这是因为代表体积单元的最小尺寸必须保证其体积重包含足够数量的基本组成部分，以使其力学性能的统计平均值能保持一个恒定的量。
（2）材料力学中的尺寸（体积）限制，与有限元的离散化密度越高计算结果越精确是“有点不一样的”！反而与一定收敛条件下的有限网格数量的近似值有点“相同的味道”！
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  问题：对于小模数齿轮，尤其是模数在0.1mm以下的塑料齿轮、MIM齿轮、PM齿轮，如果采用ISO 6336的静力学计算或者采用CAE分析计算，那计算的结果还有多少的可靠性？ 因为尺度已经超出限制了，此矛盾怎么解？