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楼主: mrmrw
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关于渐开线塑料齿轮设计制造方法的讨论

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 楼主| 发表于 2014-10-28 14:27 | 显示全部楼层
关于塑料齿轮强度校核标准 VDI  2736已经发布了。现在将各个部分的介绍发上来。
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【1】VDI 2736 Blatt 1:2014-06

Title (english): Thermoplastic gear wheels - Materials, material selection, production methods, production

tolerances, form design

Document type: Technical rule (draft)

Publication date: 2014-06

Abstract: The standard describes specific characteristics of polymeric gear materials as well as manufacture,

testing and design of thermoplastic gear wheels. The most important properties of polymer materials are

presented in an executive summary. In addition to information on the microstructure, typical material and

physical characteristics, additional reference values are given for the thermal limitations of use.

【2】VDI 2736 Blatt 2:2014-06

Title (english): Thermoplastic gear wheels - Cylindrical gears - Calculation of the load-carrying capacity

Document type: Technical rule

Publication date: 2014-06

Abstract: This standard describes the load-carrying capacity calculation for cylindrical gear teeth made of

thermoplastics. Based on temperature calculation, safety values are determined with regard to tooth base break,

tooth flank damage and tooth distortion. For the first time, an additional wear calculation is described. This

allows a sound life span prediction for the described machine elements.


【3】VDI 2736 Blatt 3:2014-05

Title (english): Thermoplastic gear wheels - Crossed helical gears - Mating cylindrical worm with helical gear

- Calculation of the load-carrying capacity

Document type: Technical rule

Publication date: 2014-05

Abstract: The standard describes the calculation of the load-carrying capacity for crossed helical gears or

snail gears with the materials pairing metal/plastic and a shaft angle of 90°. For the calculation of the

load-carrying capacity the standard covers for the special properties of plastics. The calculation of the tooth

root and tooth flank is based on the design calculation. Since in some cases only a few or even no

characteristic values at all are as yet available, this standard will form the basis for determining

permissible values.

【4】VDI 2736 Blatt 4:2014-06

Title (english): Thermoplastic gear wheels - Determination of strength parameters on gears

Document type: Technical rule (draft)

Publication date: 2014-06

Abstract: The standard describes the determination of load-capacity relevant characteristic values,

temperatures and the degree of efficiency for spur wheels and crossed helical gears. It defines a uniform

method for the statistical evaluation of results from different series of experiments.


 楼主| 发表于 2014-10-29 11:18 | 显示全部楼层
昨天仔细看了一下GB 3480-1997标准,对于齿轮的承载能力计算问题,标准中给出了明确的判断方法。
【1】齿面接触强度核算
    标准把赫兹应力作为齿面接触应力的计算基础,并用来评价接触强度。赫兹应力是齿面间应力的主要指标,但不是产生点蚀的唯一原因。例如在应力计算中未考虑滑动的大小和方向、摩擦系数及润滑状态等,这些都会是影响齿面的实际接触应力。
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这就是说:齿面的接触强度计算,在采用有限元软件分析时,需要定义的接触类型应该是赫兹应力模型,才能和标准的规定比较吻合,计算结果才能和标准对比。
    如果在有限元中添加了摩擦等因子,估计计算的结果差异会比较大。

【2】轮齿弯曲强度核算

   先看标准原文
      11.png
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   注意标准原文中的划出的地方,标准给出的轮齿弯曲强度的判断是根据最大拉应力——第1强度理论,而不是第4强度理论(Von Mises)“形状改变比能理论”来作为轮齿弯曲强度的判断准则。
       这两种判断准则给出的结果是不同的,这是在使用有限元软件分析齿根弯曲应力时应该注意的。

发表于 2014-10-31 15:55 | 显示全部楼层

这好像和我们重载金属齿轮鼓形齿不一样了啊。
 楼主| 发表于 2014-12-3 08:23 | 显示全部楼层
一地鸡毛09 发表于 2014-10-31 15:55
这好像和我们重载金属齿轮鼓形齿不一样了啊。

差异在哪儿?
修形的方式有很多,但是说到齿形凸度和齿形鼓度两种修形,应该业内的方法都是基本上一致的。
可否将您的修形图或实物照片发上来看看!
发表于 2014-12-3 17:52 | 显示全部楼层
mrmrw 发表于 2014-12-3 08:23
差异在哪儿?
修形的方式有很多,但是说到齿形凸度和齿形鼓度两种修形,应该业内的方法都是基本上一致的 ...

我这两天找找看看


发表于 2014-12-28 10:54 | 显示全部楼层
mrmrw 发表于 2007-4-18 14:38
很多人问到我们的塑料齿轮加工精度,我回复如下:

1 超小模数齿轮 m=0.1~0.3,精度 JGMA2~4级;

我在工作中发现,PA66加纤的齿轮尺寸不稳定,POM的也是有小变化,就是时间长了PA66材料的东西会变大。



 楼主| 发表于 2015-1-3 08:15 | 显示全部楼层
zyh007zyh 发表于 2014-12-28 10:54
我在工作中发现,PA66加纤的齿轮尺寸不稳定,POM的也是有小变化,就是时间长了PA66材料的东西会变大。

...

对于塑料齿轮,由于材料本身的特性,随着环境的变化而发生尺寸的变化是正常的。
尤其是尼龙材料,具有一定的吸湿性,会在潮湿环境下膨胀也是正常的!这就需要设计者充分考虑材料的特性,在设计时考虑所选用的材料物性来设计合理的偏差,使塑料齿轮能够在特定的环境下完成正常的啮合功能。
 楼主| 发表于 2015-1-12 08:42 | 显示全部楼层
塑料齿轮强度的估算,日本人又走在前头了,比VDI还早了一些,国内的还在摸索那!
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11.png
发表于 2015-1-27 09:00 | 显示全部楼层
mrmrw 发表于 2014-6-9 19:02
看到不少图纸中,将蜗杆斜齿轮副错误的当做蜗杆蜗轮副,实在是很无奈!
国内从事小模数齿轮设计的,对蜗杆 ...

因为这方面的资料\书籍实在太少,斑竹还在这里贡献不少,可又有多少人愿意拿出来.要么奔着钱去,要么自己带进去.

好资料没法普及呀
 楼主| 发表于 2015-2-4 14:18 | 显示全部楼层
在塑料齿轮材质中,首选的材料是POM。这里做了一张图,看懂POM的发展史,看懂POM的制造商。
POM均聚共聚发展史.png
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