齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)齒輪(包括圓柱齒輪和錐齒輪)的主參數(shù)，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、齒高、螺旋角、分度圓直徑等，是通過強(qiáng)度計(jì)算確定的，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要確定輪輻、輪轂的形式和尺寸。齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要同時(shí)考慮加工、裝配、強(qiáng)度、回用等多項(xiàng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，通過對(duì)輪輻、輪轂的形狀、尺寸進(jìn)行變換，設(shè)計(jì)出符合要求的齒輪結(jié)構(gòu)。齒輪的直徑大小是影響輪輻、輪轂形狀尺寸的主要因素，通常是先根據(jù)齒輪直徑確定合適的結(jié)構(gòu)形式，然后再考慮其他因素對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，有關(guān)細(xì)部結(jié)構(gòu)的具體尺寸數(shù)值，可參閱相關(guān)手冊(cè)。齒輪結(jié)構(gòu)可分成四種基本形式：1、齒輪軸對(duì)于直徑很小的齒輪，如果從鍵槽底面到齒根的距離x過小(如圓柱齒輪x2.5，錐齒輪x1.6m，、m為模數(shù)

2、)，則此處的強(qiáng)度可能不足，易發(fā)生斷裂，此時(shí)應(yīng)將齒輪與軸做成一體，稱為齒輪軸(圖3-23)，齒輪與軸的材料相同。值得注意的是，齒輪軸雖簡(jiǎn)化了裝配，但整體長(zhǎng)度大，給輪齒加工帶來不便，而且，齒輪損壞后，軸也隨之報(bào)廢，不利于回用。故當(dāng)x2.5(圓柱齒輪)或x1.6m(錐齒輪)時(shí)，應(yīng)將齒輪與軸分開制造。(a)圓柱齒輪軸(b)錐齒輪軸圖3-23齒輪軸2、實(shí)心式齒輪當(dāng)輪輻的寬度與齒寬相等時(shí)得到實(shí)心式齒輪結(jié)構(gòu)(圖3-24)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。適用條件：(a)齒頂圓直徑da200mm；(b)對(duì)可靠性有特殊要求；(c)高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)降低噪聲。為便于裝配和減少邊緣應(yīng)力集中，孔邊及齒頂邊緣應(yīng)切制倒角。對(duì)于錐齒輪，輪

3、轂的寬度應(yīng)大于齒寬，以利于加工時(shí)裝夾。(a)實(shí)心式圓柱齒輪(b)實(shí)心式錐齒輪圖3-24實(shí)心式齒輪3、腹板式齒輪當(dāng)齒頂圓直徑da200500mm時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，以節(jié)省材料、減輕重量?？紤]到加工時(shí)夾緊及搬運(yùn)的需要，腹板上常對(duì)稱的開出46個(gè)孔。直徑較小時(shí)，腹板式齒輪的毛坯常用可鍛材料通過鍛造得到，批量小時(shí)采用自由鍛(圖3-25)，批量大時(shí)采用模鍛(圖3-26)。直徑較大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，毛坯通常用鑄鐵、鑄鋼等材料鑄造而成(圖3-27)。對(duì)于模鍛和鑄造齒輪，為便于起模，應(yīng)設(shè)計(jì)必要的拔模斜度和較大的過渡圓角。(a)自由鍛圓柱齒輪(b)自由鍛錐齒輪圖3-25腹板式自由鍛齒輪4、輪輻式齒輪當(dāng)齒頂圓直徑da4001000 mm時(shí)，為減輕重量，可做成輪輻