塑料齿轮设计之 (关于模数)

2018-11-07

关于塑料齿轮设计常见的问题:

问题:想问下,塑料齿轮齿厚比较厚(比正常斜齿要厚挺多,一般是与蜗杆配合使用)的斜齿轮是什么参数不一样。

:这种设计,其实就是类似于切向变位,即有意识的增强比较弱那一侧的强度,常见的情况是:金属蜗杆与塑料蜗轮(斜齿轮)的配合。


问题:改变齿顶高能达到这种效果吗?这种一般要变位多少才能达到这种效果,我用的是KISSsoft设计塑料齿轮

回答:比较简单的操作方法是,在设计初定后,在kisssoft的菜单中,选择“固定齿顶圆”“固定齿根圆”,然后两个塑料齿轮的变位系数,加减同样的数值(一加一减),即可实现这样的效果。通常,蜗杆为负变位,蜗轮为正变位。


塑料齿轮模数被定义为模数制轮齿的一个基本参数,是人为抽象出来用以度量塑料齿轮规模的数。在塑料齿轮设计中,模数是决定塑料轮齿大小的决定性元素。不同国家对模数的定义方法有所区别,最典型的就是国际标准(除英国外,包括中国在内的其余国家的标准都与国际标准接轨)和英制标准。

国际标准定义模数的原理是:定义单个轮齿在分度圆(齿轮)/ 或线(齿条)出占有的圆弧(齿轮)/ 直线(齿条)的长度, 其长度为π * m, m 即为模数。从这里可以看出,模数是有单位的,其标准单位为毫米(mm)。很多人,习惯于模数简写,譬如,模数为1mm的塑料齿轮,简写m=1; 大家都逐渐接受这种写法,因此也是可以的。 但是,个别对塑料齿轮模数理解不够深刻的同仁,认为模数没有单位,这个概念是错误的。

在英制标准中,定义齿大小的方法是,在1英寸的长度(弧长:齿轮; 弦长:齿条),共有多少个齿?即25.4=DPXπXm; 从定义的方法看,国际标准定义的模数和英标定义的模数是成倒数关系的,其关系是DP=25.4/m。因此,DP定义的是塑料轮齿个数,因此,DP是没有单位的。DP 在工程中称之为“径节”。

为了减少塑料齿轮标准刀具的数量,国际上对塑料齿轮的模数进行了标准化。

我国规定的标准模数系列表(GB/T 1357-1987)

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英制的模数标准如下:


1, 1.25, 1.5, 1.75, ,2,  2.25,  2.5,  2.75,  3,   3.25,  4


5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28, 30



在英制标准中,还有一个非常有“魔性“的塑料齿轮参数组合,即”双径节制“,其实,双径节制指的是,塑料齿轮的齿顶高系数不为1,也就是齿根高系数也不是1.25的情况。 在这种情况下,他们对齿顶高和齿根高规定了另外的标准。这一点,在我们阅读英制的塑料齿轮图纸时要特别留意。

把塑料齿轮模数放在公众号第一篇,这是因为塑料齿轮的模数在齿轮设计中具足轻重的地位,塑料齿轮模数的选择,直接关系到整个设计的成败。

为什么要这么说呢?大家可以参考下下面的初选模数的公式:

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我们传递的扭矩和模数是三次方的关系,也就是如果模数选小了20%,此时强度比预期强度小了49%,此设计已经基本上没法补救了。可是,如果我们选择模数比实际要求大了20%呢?你会发现强度比预期高了72.8%,已经严重的过设计了。

因为模数标准化仅仅对已有现成滚刀并且后期生产采用机加工的设计有意义,那么,如果是采用模具来制作塑料齿轮,也就不受标准模数的限制,加上标准模数中间的空挡太大,因此,很多的设计采用了非标准模数设计,此时,非标设计才是最经济的选择。

以上是东莞永合塑料齿轮小编十数年的生产设计总结发现,希望对大家有所帮助

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