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尼龙齿轮的设计

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MC 尼龙齿轮的设计 1.MC 尼龙齿轮是金属等齿轮的替代品 MC 尼龙兼有耐疲劳、抗冲击和耐磨等性质,使其在齿轮应用上极受欢迎,已成功地应用在直齿轮、蜗轮、斜齿轮和螺旋齿轮上有25 年的历史。今天在各行业,MC 尼龙齿轮正不断地替代钢材、木材、铜材、铸铁、酚醛。 MC 尼龙齿轮有如下优点; ◆ 运行噪音低 ◆ 无润滑运行 ◆ 比传统的金属齿轮惯性低 ◆ 耐腐蚀性 尽管 MC 尼龙齿轮的强度明显比相应的金属齿轮低,由于它的低摩擦性和低惯性,以及热塑性塑料齿轮轮齿的弹性(弯曲),在很多应用上可以直接替代金属--尤其是非铁金属、铸铁和未经淬硬处理的钢材。 ◆ 材料强度和是否需要润滑? ◆ 节圆的线速率? ◆ 所需的服务时间? ◆ 工作条件下的环境温度? 2.直齿轮的设计 步骤 1 获得需要的应用数据 模数,P 齿数,N 压力角,PA 齿宽,f (英寸) 输入速度,n (RPM) 输入扭矩,TI 或 输入马力,HPI 步骤2 获得推导数据和修正系数 节圆直径,DP=N/P 齿形系数,y 屈服应力,Sb 工作寿命系数,CS 速率因素,CV 材料强度因素,Cm 温度修正系数,CT ◆ 环境温度〈100oF, CT=1 ◆ 100oF<环境温度<200oF CT=1/1(1+α(T-100oF)) 这里, α=0.022 对应 MC 尼龙 α=0.004 对应尼龙101 α=0.010 对应聚甲醛 步骤3 用公式(1)和(2)计算最大扭矩或马力 TMAX= DPSbfyCs Cv Cm CT /2P (1) HPMAX= DPSbfyn CS CV Cm CT / 126000 P (2) 步骤4 将最大力矩(TMAX)和最大马力(HMAX)与已知塑料齿轮的输入力矩(Ti)和马力(Hi)比较。 Ti 必须小于或等于 TMAX Hi 必须小于或等于 HMAX 如塑料齿轮的Hi 和TI 超过 TMAX 和 HMAX,选另外一种材料或另一分度圆直径和齿厚,按照新的材料修正系数重新计算。 3.螺旋齿轮的设计 为确定作用在塑料螺旋齿轮所受的应力,需要修改直齿轮设计公式1 和2,以补偿二者之间齿形不同而所受的接触压力不同。齿形系数 Y 是按可成形齿数计算,而不是按实际齿数计算。计算公式: Nf = N /(cosU)3 这里: Nf =可成形的齿数 N =实际齿数 U =螺旋角(度数) 另外,螺旋齿轮模数的计算也不能按直齿轮设计公式(1)和(2),而是: PN = P/ cosU 这里:PN=模数 从这公式发现螺旋角增加对齿轮的影响是很大的。金属螺旋齿轮通常特点是能降低噪声和振动;值得注意的是,等效的塑料直齿轮可以更有效地降低噪声和...

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