KISSsoft 高级教程：交叉斜齿轮，结合金属蜗杆和塑料齿轮，考虑长齿高制设计方法 1. 概述 由于交叉斜齿轮系统中蜗杆和塑料齿轮的材料不同，将会导致啮合时齿厚的分布大小不一。金属材料的杨氏弹性模量（材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，标志了材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变，符合胡克定律）为 210000MPa，而塑料材料则只有 3000MPa。所以，金属蜗杆的齿厚需要缩小，而增加塑料齿轮的齿厚。 通常，在实际啮合过程中，蜗杆上轮齿断裂的可能性占到 20%-40%，而塑料斜齿轮占到 60%-80%。不采用齿廓修形的情况下，蜗轮和蜗杆的齿厚分布一般为 ，齿厚分布均衡。 法向齿厚Sn 需要缩小ΔSn（Mn*0.5），从而使蜗杆的齿厚分布占到 34%，蜗轮的轮齿厚度占到66%。 塑料齿轮的齿根强度因为金属蜗杆的轮齿减小而得到巨大提升，齿数也会相应增加。同时，齿根和齿顶圆仍然保持和先前而修改齿形时的大小。 所以，DIN3960 标准采用的公式为： 考虑变位系数时，在分度圆上的齿厚：Sn=Mn*（ α ）。 齿根圆直径：df=d+2* *Mn-2hfp 。 2. KISSsoft 计算过程解析 在 KISSsoft 软件模块中，打开交叉斜齿轮模块，如图 1 所示。 图1 交叉斜齿轮模块 将已知数据输入到基本界面，如图2、图3 和图4 所示。 图2 交叉斜齿轮基本数据输入模块 图3 塑料齿轮长齿制齿廓设置 图4 公差界面设置 点击计算按钮，会出现下面错误，如图5 所示： 公差设置依据资料 ②请注意：在选项框中会提示怎样解决该错误的方法。塑料齿轮计算采用DIN3990或ISO6336，需要在“特殊模块设置”窗口中点击“塑料”栏后，激活选项“允许根据DIN3990/ISO6336 简单计算塑料齿轮类型”。 ② ① ①塑料齿轮不适用于 DIN3990或ISO6336标准。KISSsoft软件中，为准确计算该类型系统，需要考虑塑料的S-N曲线，其温度依靠 VDI2545标准确定。适用DIN3990或ISO6336可以近似地推得塑料齿轮的寿命。SigFlim和sigHlim疲劳极限需要确定，并且在允许有效范围内，大概在108左右，油脂温度在70°C 图5 塑料齿轮采用ISO6336 或DIN3990 时产生错误 根据软件提示方法消除错误警报，如图6 所示。 图6 允许塑料齿轮采用ISO6336 或DIN3990 计算 3. KISSsoft 计算结果 1. TOOTH GEOMETRY AND MATERIAL ------- WORM---------------- WHEEL ---- Center distance (mm) [a] 24.500 Centre distance tolerance DIN 58 4...
