关于渐开线塑料齿轮设计制造方法的讨论

wnj029

版主，你对塑料齿轮很有研究呀，国内这方面的标准很少？

spline

回复 228# mrmrw


   

根据ISO1328九十年代齿轮精度标准自己编程实现了精度数值的自动计算。相对而言，程序比较简单，但是需要说明的一点是：ISO1328标准中模数的分段标准采用端面模数划分而不是法向模数。萝卜花的齿轮工程软件采用的就是法向模数，这导致计算数值偏小，精度数值偏高。

ISO1328-1 中已经指明模数是normal module 法向模数。你硬要说是采用端面模数，是何来由？请LZ指出来历。
___________________________________________
请您仔细看一下ISO 1328-1和ISO 1328-2标准中关于模数的定义；
（1）ISO1328-1：1995中的模数范围划分指的是端面模数，不是法向模数，英文中用的是module，没有说是Normal module。从标准中的计算公式和表格数据对比可知：此处的模数是端面模数，不是法向模数。
这个已经通过软件编程进行了仔细的演算。
（2）ISO1328-2：1997标准中明确指出了模数是mn——法向模数，Normal Module。通过编程计算知道：此处计算公式采用mn与表格中的数据有90%以上是吻合的，但是个别数据计算公式和表格数据不同。这个问题在旧标准中很明显，即公式与表格不一致。新标准做的好点，至少表格数据和计算公式的吻合度比较高。
***********
对于这点，楼主可以查看一下标准原文，并用公式计算一下就知道了。

weihai1028

敢问  mrmrw 这是什么软件画的图 ？？？能否提供  谢谢 ！！

mrmrw

【转帖】一位网友的见解
1.       应用越来越广泛
塑胶齿轮现在应用的很广泛了，玩具上的传动部分大部分都用塑胶齿轮了。工业产品也渐渐用塑胶齿轮替代。塑胶齿轮精度虽不及金属齿轮那么高，但加工方便及成本低这些优势将是不能忽略的因素。

2.       标准亟待制定
不同的是，塑胶齿轮的标准多以非标准的形式出现。所有我觉得金属齿轮的体系只可以给塑胶齿轮一个参考。比如，塑料齿轮的强度校核，是有一些标准可以遵循的。现在比较成熟的计算标准，是尼曼（音译）和杜邦的。还有一个就是，国外的材料和我们国内使用的性能完全不同，即使牌号相同。同样的齿轮参数，同样的材料要求，我们国内做，有问题，意大利做，没有问题。

3.       塑料齿轮的优缺点
塑料齿轮具备的优点是金属齿轮所不能取代的.比如重量轻,电绝严,可以无需外部润滑(加炭)，如能大量模铸成本可降低几百倍；
塑料齿轮的缺点也是非常显著的,较低的承载能力,温度的敏感性等；研究表明载荷作用下塑料齿轮的啮合重合度会急剧上升，齿尖与齿面的接触很容易发生，这又是导致摩擦升温的主要原因，而温度又进一步降低齿轮的刚度。

4.       适宜塑料齿轮的场合：
1)如果齿轮相对运动不是太多就可直接把齿轮设计成高重合度的(大于2)
2)如果齿轮相对运动较多就要把齿轮设计成高压力角的(25 - 30度).

mrmrw

基于UG的直齿轮3D建模方法，已经在本论坛以下网址发布，感兴趣的同仁可以指点一二。
https://www.gearbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=19734&pid=97286&page=1&extra=#pid97286

hhhhhh107

谢谢楼主分享！

mrmrw

塑齿要实现以塑代钢，关键是塑料原材料。目前从强度角度看，强度比较高的塑料有PEEK，其次就是DSM公司的PA46.从成本看，PEEK材料太贵，PA46成本是一般的PA66的一倍左右，但是可以用于PA66难以适用的高温高湿环境中，这样对于选择PA66强度不足的塑齿，可以优先考虑PA46+50%GF，这对于设计者是一个可以斟酌的选择。
PA 46可以在200℃以上正常工作而不会软化！——这就是这种材料的最大特点！

mrmrw

塑齿标准化的思考
（1）齿轮三要素是指模数m、齿数z和压力角α。三要素表征了齿轮的大小和形状，是计算齿轮其它尺寸的依据。对三要素进行标准化，即可实现齿轮尺寸的标准化。——这是一些教科书中说的。实际上齿轮的标准化还是存在于理论中的多，实际中采用标准的还是少一些。这相对于螺丝的标准化而言，齿轮的标准化就是“纸上谈兵”。因此，齿轮不能在一般的五金店中像螺丝一样采购，而是多通过向齿轮制造商定制。
（2）对于塑齿而言，很多人，尤其是产品设计工程师很希望能像选择螺丝一样选择齿轮，当然这对于验证设计，降低样机制造成本，降低采购风险都是不错的。实际上是塑齿也很难实现标准化，毕竟塑齿涉及的因素更值钱——模具。一个塑齿要一套模具来制作，那有几个公司能够如此大的财力来制造大量的模具以实现塑齿的标准化那？当然，可以采用折中方案——卡式模具（模中模）来制造塑齿，降低塑齿的成本。但是实际上塑齿采用卡式模具的制造成本还是有点贵。
（3）如何实现塑齿标准化，降低使用者的成本与风险那？目前的方法有：①设计时首先考虑采用非变位齿轮，标准模数的设计，验证塑齿能否满足实际要求，可以通过滚齿加工样板验证。等试验完成后再通过模具注塑制造塑齿；②试验模具法：就是开一个试验模具来验证设计的塑齿是否满足要求，如果有问题，还可以在通过更换齿圈实现塑齿的设计变更。但是这两种方法各有优劣。第一种方法简单成本低，但是制造的塑齿精度不高，尤其是级联齿，精度是个大问题。第二种方法精度高一些，但是成本一下子上升很多。采用试验模具制造的塑齿样板和注塑量产是很接近的，可以直接判断塑齿是否满足使用要求。

mrmrw

关于齿轮精度指标在图纸中的标注样式参考图样

*********
从附图可以看出，采用双啮指标评定，未检测载荷分布的均匀性；采用ISO 1328-1评定比较全面，但是测试设备要求较高！
对于径向跳动公差，对于精度不高的塑齿，不用过度追求，毕竟双啮已经对准确性进行了评定！

卫庸

强帖，，，学习。。。