henrymao 发表于 2024-3-21 16:10

我原来也是用的分度圆相等法,奈何有客户喜欢拉大中心距,且拉的很大,这种情况基本只能选择节圆相等法保证正确啮合。

所以如果你个人习惯能遵守初始中心距微调的,我觉的两个方法没啥差别
但是如果你调整中心距的时候会使用和初始中心距差值较大的数值,那么基本只有节圆相切法能保证出来的参数能啮合。分度圆相等法在这种情况下不要谈重合度,效率这些,做到正确啮合都无法实现。

所以如果是自用的编excel表格这样的,我觉的分度圆相等法蛮好的,注意中心距选择不要偏差太大,圆整一下中心距不对啮合产生影响。

如果是要做软件广泛使用的,还是节圆相切法比较合适。所以我们这些做软件的这块都会选择节圆相切法。

woodee 发表于 2024-3-21 17:09

henrymao 发表于 2024-3-21 16:10
我原来也是用的分度圆相等法,奈何有客户喜欢拉大中心距,且拉的很大,这种情况基本只能选择节圆相等法保证 ...

所以说问题的症结所在,又回到我们在上一个帖子里边讨论的话题。

客户为什么会在蜗杆斜齿轮副的设计中,随意拉大或随意缩小中心距呢? 其中一个重要的原因就是齿厚的扩展齿廓表述法,常常出现比如变位系数2.0、甚至更大的变位参数,使得客户设计人员,对原本意义的变位系数的过大过小,丧失警觉。
变位系数的原本意义,在于界定渐开线的使用段落。一般齿轮设计中的变位系数,0.5~0.7左右的数值已经差不多到边界了。
试着将一个直齿轮的变位系数为0,另一个直齿轮变位系数给2.0,一样可能会出现节圆超过齿顶圆的情况。
好在一般的平行轴圆柱齿轮设计,有成型的一套变位系数选取原则规范着。而蜗杆斜齿轮传动,时间短的缘故,这样的规范还没有建立起来。

要纠正这个问题,建议矛老师在齿轮的软件设计的输出界面中,将原本意义的变位系数Xn,与表征齿厚宽窄的变位系数Xns,一定区分开来。
只需给使用者说清楚,计算M值、公法线以及齿厚时,须带入(Xn+Xns)即可。
这个问题不解决,随意拉大或缩小中心距的混乱状况,一定会层出不穷而继续延伸下去。

woodee 发表于 2024-3-21 17:13

henrymao 发表于 2024-3-21 16:10
我原来也是用的分度圆相等法,奈何有客户喜欢拉大中心距,且拉的很大,这种情况基本只能选择节圆相等法保证 ...

我基本上也是采用节圆相切法,但有时也会碰到分圆导程角和螺旋角相等的设计。

正如您所说,在中心距拉缩范围不大的情况下,两种方法的设计效果差不多。

woodee 发表于 2024-3-22 16:15

上面我跟茅老师讨论的内容,下面给出形象展示,方便理解:


这就是蜗杆不变,把中心距拉大到30.5,斜齿轮发生的状况。
一眼就能看出,斜齿轮的压力角变得非常大,因为 原始意义 的变位系数已经到了2.0173。
拿法向压力角来对比,设计给出初始法向压力角14.5°,原意是说,希望齿面在法向压力角14.5°附近工作。
而中心距拉开太大,又把增大的变位全部加在斜齿轮上,那么斜齿轮齿面中部的法向压力角就变成26.30613404°。
   
拿节面来看,蜗杆节圆跑到外径之外,斜齿轮节圆跑到齿根之内:

上图红色啮合线,与蓝色中心线的交点,就是节点。
于是,啮合点只可能出现在远离节点的一小段范围,这就造成重合度大大下降(实际重合度1.17951897)。
细部图:
   
可以看出,下边一个齿面刚啮入,上边的一个齿面就接近啮出。
蜗杆只有接近齿顶的一小段齿面,在进行啮合。
   
出现这种情况,我肯定会建议客户修改设计。如果客户坚持不改,我会建议供应厂家放弃这个项目。


woodee 发表于 2024-3-23 15:45

woodee 发表于 2024-3-22 16:15
上面我跟茅老师讨论的内容,下面给出形象展示,方便理解:




出现上边44楼的情况,是不是很难解决呢?

并不是啊,只需Mn=1,改为Mn=1.072,即可。
适当缩小一点齿高系数和顶隙系数,就能得到蜗杆和斜齿轮外径根径,以及中心距与原来完全一样。


节点也回归到齿面中部附近:

   
实际重合度也回到正常的2.0左右:
   

变化的,是蜗杆导程角从7.18°,变为7.7°。效率提高了10%。
   
如果客户还是说不行,Mn=1.072看着别扭,Mn=1才是一般标准,必须按这个来;而且中心距也是定好的30.5,看着就顺眼…………
碰到如此像倒地打滚的小朋友,固执顽劣唯我独尊,这种情况谁也没办法,只能喊家长领回去了。{:1_228:}   

jc123gear 发表于 2024-3-24 12:39

参数,设计的标准话,只能带来离散的设计,而非最优化的设计,设计的模数很多都是非标的,尽量保证节圆在齿的中间部位和零变位!这都是经验教训的总结!改变中心距的做法,会使实际的啮合路径偏离设计(沿斜齿轮的齿宽方向分布不同),评估起来比较麻烦,做不到表里如一!

woodee 发表于 2024-3-24 17:56

jc123gear 发表于 2024-3-24 12:39
参数,设计的标准话,只能带来离散的设计,而非最优化的设计,设计的模数很多都是非标的,尽量保证节圆在齿 ...
还不仅仅是主要参数圆整问题,主要是对整个设计参数系统没有吃透,使用软件改参数有些随意。

我上面之所以啰啰嗦嗦许多,是因为碰到过许多似是而非设计,看得让人哭笑不得。
比如,某公司的原设计,Mn=0.72,An=8°,λp=3.72°。
中心距拉扯距离到不多,但齿高变位系数给了个-1.35,外圆小于分圆0.2。
于是蜗杆齿中部的螺旋升角就成了4.5°,明显偏离设计初始小螺旋升角啮合的初衷。
啮合位置也不好:
   
8°小压力角,原本可以获得4.05的实际重合度,也缩小至不到2.5。
小压力角,可以减小径向力,但也会带来齿根强度的降低,而增大了的重合度又可以做出强度弥补,可一旦给了大的负变位系数,这些都丧失了。   
   

woodee 发表于 2024-3-24 20:11

woodee 发表于 2024-3-24 17:56
还不仅仅是主要参数圆整问题,主要是对整个设计参数系统没有吃透,使用软件改参数有些随意。

我上面 ...

4.05的实际重合度:



woodee 发表于 2024-4-10 14:46

原本以为,虽然蜗杆斜齿轮啮合属于空间交错的复杂计算,但化繁为简的计算法,可以使得设计变得简单。
所以许多年来,压根没有在这方面花费功夫。
不成想,最近发现,KS的普及使用原本是好事,但却带出许多奇奇怪怪的设计,而且层出不穷。
这又是前两天发现的:
   
初始分圆法向压力角9.5°,蜗杆大变位系数使得作用法向压力角到了12.2°,而斜齿轮的竟达到24.2°。
啮合效率降低3%,重合度只有1.5,…………

jc123gear 发表于 2024-4-10 15:00

woodee 发表于 2024-4-10 14:46
原本以为,虽然蜗杆斜齿轮啮合属于空间交错的复杂计算,但化繁为简的计算法,可以使得设计变得简单。
所 ...

盲猜是不是都是标准模数,超级大变位,拉中心距啊!斜齿轮的齿顶圆太尖了!蜗杆是否可以轴向刨开展示一下!
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