MC尼龍齒輪的規(guī)劃
1. MC尼龍齒輪是金屬等齒輪的代替品
MC尼龍兼有耐疲憊、抗沖擊和耐磨等性質(zhì),使其在齒輪運用上極受歡迎,已成功地運用在直齒輪、蝸輪、斜齒輪和螺旋齒輪上有25年的前史。**在各行業(yè),MC尼龍齒輪正不斷地代替鋼材、木材、銅材、鑄鐵、酚醛。
MC尼龍齒輪有如下長處;
◆ 工作噪音低
◆ 無光滑工作
◆ 比傳統(tǒng)的金屬齒輪慣性低
◆ 耐腐蝕性
雖然MC尼龍齒輪的強度明顯比相應的金屬齒輪低,因為它的低沖突性和低慣性,以及熱塑性塑料齒輪輪齒的彈性(曲折),在許多運用上能夠直接代替金屬--特別對錯鐵金屬、鑄鐵和未經(jīng)淬硬處理的鋼材。
◆ 資料強度和是否需求光滑?
◆ 節(jié)圓的線速率?
◆ 所需的效勞時刻?
◆ 作業(yè)條件下的環(huán)境溫度?
2.直齒輪的規(guī)劃
進程1
取得需求的運用數(shù)據(jù)
模數(shù),P 齒數(shù),N , 壓力角,PA , 齒寬,f (英寸), 輸入速度,n (RPM), 輸入扭矩,TI
或 輸入馬力,HPI
進程2
取得推導數(shù)據(jù)和批改系數(shù)
節(jié)圓直徑,DP=N/P, 齒形系數(shù),y, 屈服應力,Sb, 作業(yè)壽數(shù)系數(shù),CS 速率要素,CV 資料強度要素,Cm 溫度批改系數(shù),CT ◆ 環(huán)境溫度〈100oF, CT=1 100oF<環(huán)境溫度<200of ct="1/1(1+α(T-100oF)) " 0="" 022="" mc="" 0="" 004="" 101="" 0="" 010="" p="">
進程3
用公式(1)和(2)核算扭矩或馬力
TMAX= DPSbfyCsCvCmCT/
HPMAX= DPSbfyn CSCVCm CT/ 126000 P
進程4
將力矩(TMAX)和馬力(HMAX)與已知塑料齒輪的輸入力矩(Ti)和馬力(Hi)比較。 Ti 有必要小于或等于TMAX Hi 有必要小于或等于HMAX
如塑料齒輪的Hi 和TI超越TMAX和 HMAX,選別的一種資料或另一分度圓直徑和齒厚,依照新的資料批改系數(shù)重新核算。
3.螺旋齒輪的規(guī)劃
為斷定作用在塑料螺旋齒輪所受的應力,需求修改直齒輪規(guī)劃公式1和2,以補償二者之間齒形不同而所受的觸摸壓力不同。齒形系數(shù)Y是按可成形齒數(shù)核算,而不是按實踐齒數(shù)核算。核算公式:
Nf = N /(cosU)3
這兒:
Nf =可成形的齒數(shù)
N =實踐齒數(shù)
U =螺旋角(度數(shù))
別的,螺旋齒輪模數(shù)的核算也不能按直齒輪規(guī)劃公式(1)和(2),而是:
PN = P/ cosU
這兒:PN=模數(shù)
從這公式發(fā)現(xiàn)螺旋角添加對齒輪的影響是很大的。金屬螺旋齒輪一般特點是能下降噪聲和振蕩;值得注意的是,等效的塑料直齒輪能夠更有效地下降噪聲和振蕩。
4.斜 齒 輪
斜齒輪齒形系數(shù)y的核算選用下列公式:
Nf = N/cosφ
這兒:φ=分度角(度數(shù))
值得注意的是關(guān)于斜齒輪而言,公式(1)和(2)中的模數(shù)和分度圓直徑所對應的齒形更大。
5.裝 配
MC尼龍十分合適制造批量比較小例如500件)的大型齒輪。首要澆鑄成毛坯件,然后機械加工成制品,其進程與金屬齒輪的加工類似。
這兒供給改進MC尼龍直齒輪適用性的辦法,一般選用一系列的技術(shù)來確保齒輪與軸之間的固定,包含: ◆ 傳遞的力矩較低時,經(jīng)過開鍵槽或滾花軸進行壓配; ◆ 關(guān)于較廉價 低力矩齒輪,可用螺絲固定; ◆ 關(guān)于數(shù)量較少的驅(qū)動齒輪,經(jīng)過螺栓沿齒寬銜接一個金屬輪轂固定; ◆ 傳遞的力矩較大時,選用機械式開鍵槽固定。鍵槽倒圓角后要比方形更好地消除角落處的應力會集。***小的角落鍵槽面積核算公式如下:
A = 63000H/nrSk
這兒:A=鍵槽面積 H=傳遞馬力 n=齒速(rpm’s) r=平均鍵槽半徑
Sk=答應的鍵槽應力,見表15。
表15. 接連作業(yè)齒輪的答應鍵槽應力Sk | ||||||||||||
|
假如從上面公式斷定的鍵槽尺度不實用,那么應選用帶鍵的法蘭式輪轂和查看板,查看板用螺栓銜接在齒輪上,螺栓處于特別的節(jié)圓半徑上。所需螺栓數(shù)量及其直徑按下面公式核算:
少螺栓數(shù)目= 63000HP/ n r1A1Sk r1=螺栓的節(jié)圓半徑 A1=螺栓的投影面積(螺栓直徑X與螺栓觸摸的齒寬)
在裝齒輪時不要過度擰緊螺栓,避免齒輪在正常工作情況下,因資料脹大導致齒輪決裂或許螺栓被剪斷。而且,雖然尼龍墊圈的運用作用較滿意,但咱們引薦運用杯形墊圈或類似產(chǎn)品。
規(guī)劃關(guān)鍵
在規(guī)劃MC尼龍齒輪時,不只要考慮資料的許用應力,還要考慮它的形變要素。
◆ 塑料齒輪和金屬齒輪相配合時,散熱性和其他性能***抱負。當全為塑料齒輪體系運
行時,主張運用不相同的資料(如尼龍和酚醛塑料)。
◆ 因磨擦熱和環(huán)境條件的改變,塑料比金屬熱脹大系數(shù)高許多,塑料齒輪需求滿意的
齒隙,主張齒隙的大小用下列公式核算:
當齒數(shù)為35以下時,齒隙= (0.06~0.1) P (模數(shù))
當齒數(shù)為35以上時,齒隙依照HACHMAN提出的試驗公式核算。
◆ 整個齒根都倒圓角、壓力角200 的齒輪,其屈服強度比14.50壓力角的齒輪得到極大
進步,其負荷能力比后者添加15%,或許在同等條件下延伸其運用壽數(shù)3.5倍。
◆ 在滿意負荷情況下,考慮挑選***小齒的規(guī)劃,這樣使高速工作產(chǎn)生的齒熱***少。
◆ 為了使齒輪具有更高的扭矩,能夠考慮將機械加工的鋼件直接鑄造在齒輪里。
◆ 在所供給的環(huán)境要素比如溫度、濕度和化學條件下,MC尼龍齒輪一般優(yōu)于其它工程
塑料。資料的挑選既取決于環(huán)境也取決于操作工作條件。
◆ MC尼龍的運用溫度極限約120℃,當沖突熱引起的溫度上升超越此極,齒輪將無
法正常作業(yè);如負載不變時,沖突熱跟著齒輪轉(zhuǎn)速的增高而增大,極限情況下乃至
導致齒牙外表熔融。因而,咱們主張MC尼龍齒輪的線速度應該約束在25 m/s以
內(nèi)。
齒形系數(shù)
齒 數(shù) | 141/2° | 20°標準齒 | 20°低齒和螺旋齒 |
12 | 0.355 | 0.415 | 0.496 |
14 | 0.399 | 0.468 | 0.540 |
15 | - | - | 0.566 |
16 | 0.430 | 0.503 | 0.578 |
17 | - | 0.512 | 0.587 |
18 | 0.458 | 0.521 | 0.603 |
19 | - | 0.534 | 0.616 |
20 | 0.480 | 0.544 | 0.628 |
22 | 0.496 | 0.559 | 0.648 |
24 | 0.509 | 0.572 | 0.664 |
26 | 0.522 | 0.588 | 0.678 |
28 | 0.535 | 0.597 | 0.688 |
30 | 0.540 | 0.606 | 0.698 |
34 | 0.553 | 0.628 | 0.714 |
38 | 0.566 | 0.651 | 0.729 |
43 | 0.575 | 0.672 | 0.739 |
50 | 0.588 | 0.694 | 0.758 |
60 | 0.604 | 0.713 | 0.774 |
75 | 0.613 | 0.735 | 0.792 |
100 | 0.622 | 0.757 | 0.808 |
150 | 0.635 | 0.779 | 0.830 |
300 | 0.650 | 0.801 | 0.855 |
齒條 | 0.660 | 0.823 | 0.881 |