齿轮设计技术新思路

hd_1000

下面需要从基圆出发，重新来演绎齿轮的参数。

hd_1000

尝试着新的设计方法：可以设计很多特别的齿轮。

gdd

hd_1000 发表于 2014-5-1 06:35

                               
登录/注册后可看大图

现在的渐开线齿轮设计计算都是从模数或者径节出发，其实模数就是人为创造和标准化出来的一个数。 从模 ...

楼主认为齿形的生成仅仅与基圆相关，所有的参数都应该从基圆出发而得到。齿厚也定义到基圆上，而非节园上。
打个比方：齿数z=100   模数m=1   变位系数x=0压力角α=20°  对于这样一个齿轮的基圆是多少齿根圆又是多少？
db=93.969  df=96.7   显然齿根圆比基圆大请问按你的理论基圆上的齿厚是多少？

以下是个人看法：与楼主的见解有所不同；
节圆与分度圆是两个不同的概念
节圆：两齿轮的啮合接触点所作的两齿廓的公法线与两齿轮旋转中心连线的交点称为节点，两齿轮啮合时节点到两齿轮的中心保持不变，则节点绕各自中心旋转而成为节圆，两齿轮啮合则相当于两个节圆纯滚动。
分度圆：是指齿顶高与齿根高分界的圆，在齿轮加工时用于对360°分度而采用，因此叫做分度圆。
节圆与分度圆区别：综上所述，一对齿轮啮合传动才出现的节点绕齿轮中心的节圆，节圆是啮合时成对出现的；单一的齿轮存在分度圆。
个人认为：分度圆不管齿轮的压力角、变位系数怎么变分度圆永远都是d=m*z=p*z/pi，而基圆db=d*cosα

gdd

hd_1000 发表于 2014-5-8 22:32

                               
登录/注册后可看大图

尝试着新的设计方法：可以设计很多特别的齿轮。

这种齿轮轮固然新颖，但重合度怎样，强度怎么样。
图中的齿轮接触强度应该很高，如果是重载的话那得需要多好的材料和多好的热处理工艺才能满足啊！

hd_1000

gdd 发表于 2014-5-9 13:29

                               
登录/注册后可看大图

这种齿轮轮固然新颖，但重合度怎样，强度怎么样。
图中的齿轮接触强度应该很高，如果是重载的话那得需要 ...

其实，强度和重合度都可以做得很好，我正在尝试。
下面是重合度为3的直齿轮。
2.rar (1.28 MB, 下载次数: 70)

2014-5-9 19:52 上传

点击文件名下载附件
齿轮啮合示意

hd_1000

附件是从基圆出发的一些计算公式，待完善。

mrmrw

hd_1000 发表于 2014-5-9 20:04

                               
登录/注册后可看大图

附件是从基圆出发的一些计算公式，待完善。

未发现楼主的新思路有什么特别之处！
这些基本计算公式都已经在DIN 3960 和ISO 21771标准中给出了！
而且，基圆参数作为非常重要的参数也都在齿轮几何学中得到明确的说明，这也没有什么好再次声明的！
对于平行轴渐开线齿轮副和单个渐开线齿轮而言，其几何学已经基本上成熟了，虽然某些细节可以根据实际的加工条件进行具体分析，但是这不会撼动整个基础算法。
  目前，齿轮几何学方面的有待深入研究的是修形部分。这是目前提高齿轮强度、降低噪音等一系列技术的关键技术。——这不仅影响着齿轮几何的设计、还影响着刀具、加工工艺与设备、检测设备、实际应用工况等众多问题。
  至于楼主所提的上述这些新思路，我觉得前人已经总结的差不多了，有时间看一下先波正莊的图书，您所提到的这些都已经提到了。
***********
这可能对楼主是一个打击，但是事实就是这样子！
包括楼主在一些帖子中提到的非对称齿形、齿根优化等，都有不少专家做了论述，但是很遗憾，很多专家还是从基本齿条的角度来论述这个问题，而且即使是齿根形状的优化，也都是要考虑加工的方法与条件，不能随便搞！——毕竟一切都是要为加工服务。

gdd

hd_1000 发表于 2014-5-9 19:55

                               
登录/注册后可看大图

其实，强度和重合度都可以做得很好，我正在尝试。
下面是重合度为3的直齿轮。

兄弟，其实做高重合度，只要增大齿顶高系数和顶隙系数同时减小压力角就能增加重合度，但是齿根强度就不好说了，想你视频中这么多齿数且速比不大的齿轮副做点角变位（都负变位）也能增加重合度，可能没你视频中的大，

我觉得要做很高的重合度必然要求很高的加工精度，不然很容易有噪音。

xinzhoutai

针对非标性的东西，不仅是齿轮，很多产品都比较难搞定，因为在设计和生产过程中会遇到效益和成本的问题，这也很大的限制了非标技术的发展。

这个样子很好

gdd 发表于 2014-5-9 13:10

                               
登录/注册后可看大图

楼主认为齿形的生成仅仅与基圆相关，所有的参数都应该从基圆出发而得到。齿厚也定义到基圆上，而非节园上 ...

非常同意 mrmrw 的意见。楼主所说的新思路不过是别几十年前早就做到了。而且楼主谈到的只是啮合原理中，最基本的部分，何新之有。把齿条标准化是有非常大的好处的，而且他不会限制设计人员的思路，除非你不懂齿轮。
附上一张非渐开线的齿轮图。大家看看有什么特点。