齒條齒輪傳動(dòng)的技術(shù)問(wèn)題
齒條可看作一個(gè)齒數(shù)為無(wú)窮多的齒輪的一部分,這時(shí)齒輪的各圓均變?yōu)橹本,作為齒廓的漸開(kāi)線也變?yōu)橹本 齒條與齒輪相比,其特點(diǎn)為: 由于齒條的齒廓是直線,所以齒廓上各點(diǎn)的法線平行,各種大小機(jī)械傳動(dòng)齒輪定制,而且在傳動(dòng)時(shí)齒條是做平動(dòng),齒廓上各點(diǎn)速度的大小和方向一致所以各點(diǎn)的壓力角相等,其大小等于齒廓的傾斜角,稱為齒形角 由于齒條上各齒同側(cè)的齒廓是平行的,所以不論在分度線上或齒頂線上或與其平行的其它直線上,其齒距都相等齒條也分直齒齒條和斜齒齒條,分別與直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪配對(duì)使用;
齒條的齒廓為直線而非漸開(kāi)線對(duì)齒面而言則為平面,相當(dāng)于分度圓半徑為無(wú)窮大圓柱齒輪
齒條的主要特點(diǎn)
1 由于齒條齒廓為直線,所以齒廓上各點(diǎn)具有相同的壓力角,且等于齒廓的傾斜角,此角稱為齒形角,標(biāo)準(zhǔn)值為20°。
2 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數(shù)。
3 與齒頂線平行且齒厚等于齒槽寬的直線稱為分度線中線,它是計(jì)算齒條尺寸的基準(zhǔn)線。
工作行程很大的大型數(shù)控機(jī)床通常采用齒輪齒條來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)---不大時(shí),可以采用類似于圓柱齒輪傳動(dòng)中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu),通過(guò)錯(cuò)齒的方法來(lái)消除間隙;當(dāng)進(jìn)---較大時(shí),通常采用雙厚齒輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖8-10是雙厚齒輪的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由軸2輸入,通過(guò)兩對(duì)斜齒輪將運(yùn)動(dòng)傳給軸1和軸3,然后由兩個(gè)直齒輪4和5去傳動(dòng)齒條,帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)。軸2上面兩個(gè)斜齒輪的螺旋線的方向相反。如果通過(guò)彈簧在軸2上用一個(gè)軸向力f,使斜齒輪產(chǎn)生微量的軸向移動(dòng),齒輪定制,這時(shí)軸1和軸3便以相反的方向轉(zhuǎn)過(guò)微小的角度,使齒輪4和5分別與齒條的兩齒面貼緊,消除了間隙。
長(zhǎng)順機(jī)械齒輪----各種機(jī)械齒輪定制生產(chǎn)加工!材質(zhì)包括:灰質(zhì)、鐵質(zhì)、鋼質(zhì)、銅質(zhì)、尼龍等不同材質(zhì)。產(chǎn)品主要用途:造紙機(jī)械、皮革、礦山、建筑、烘干、化工、、減速器、烘缸、球磨機(jī)等機(jī)械用齒輪。
主要生產(chǎn)范圍:外徑20cm-320cm,1.5模數(shù)-20模數(shù)的直齒、斜齒型齒輪。
齒輪的功用、結(jié)構(gòu)齒輪盡管由于它們?cè)跈C(jī)器中的功用不同而設(shè)計(jì)成不同的形狀和尺寸,但總可劃分為齒圈和輪體兩個(gè)部分。常見(jiàn)的圓柱齒輪有以下幾類:盤(pán)類齒輪、套類齒輪、內(nèi)齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條。其中盤(pán)類齒輪應(yīng)用廣。
圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式一個(gè)圓柱齒輪可以有一個(gè)或多個(gè)齒圈。普通的單齒圈齒輪工藝性好;而雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪的小齒圈往往會(huì)受到臺(tái)肩的影響,---了某些加工方法的使用,一般只能采用插齒。如果齒輪精度要求高,需要剃齒或磨齒時(shí),通常將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結(jié)構(gòu)。
圓柱齒輪的精度要求齒輪本身的制造精度,對(duì)整個(gè)機(jī)器的工作性能、承載能力及使用壽命都有很大影響。根據(jù)齒輪的使用條件,鑄鋼齒輪定制加工,對(duì)齒輪傳動(dòng)提出以下幾方面的要求:1.運(yùn)動(dòng)精度要求齒輪能準(zhǔn)確地傳遞運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)比恒定,即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中,轉(zhuǎn)角誤差不超過(guò)一定范圍。2.工作平穩(wěn)性要求齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),沖擊、振動(dòng)和噪聲要小。這就要求---齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)瞬時(shí)速比的變化要小,也就是要---短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差。3. 接觸精度齒輪在傳遞動(dòng)力時(shí),為了不致因載荷分布不均勻使接觸應(yīng)力過(guò)大,引起齒面過(guò)早磨損,這就要求齒輪工作時(shí)齒面接觸要均勻,并---有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置。4. 齒側(cè)間隙要求齒輪傳動(dòng)時(shí),非工作齒面間留有一定間隙,以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,補(bǔ)償因溫度、彈性變形所引起的尺寸變化和加工、裝配時(shí)的一些誤差。
齒輪故障及典型的頻譜和波形特征
齒輪故障:
齒磨損:齒輪磨損的較好指示不是齒輪嚙合頻率,而是齒輪的固有頻率。
齒輪負(fù)荷大:一般情況下負(fù)載高時(shí),會(huì)出現(xiàn)齒輪的---的嚙合頻率及其諧頻。
齒輪嚙合間隙:齒輪嚙合有間隙時(shí)嚙合頻率周圍會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的邊頻帶
齒輪偏心:會(huì)引起齒輪嚙合頻率和固有頻率振動(dòng),同時(shí)會(huì)產(chǎn)生故障齒輪的邊頻帶
齒輪不對(duì)中:齒輪不對(duì)中時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生齒輪嚙頻率的高次諧波,且一倍頻幅值較低而二倍三倍較高。
齒輪斷齒或大塊剝落:此時(shí)會(huì)在該齒輪轉(zhuǎn)速頻率和固有頻率處產(chǎn)生較高振動(dòng),這時(shí)時(shí)域上會(huì)有明顯的沖擊
齒輪故障頻譜和波形特征分析
1) 故障齒輪在嚙合頻率及其諧波頻率上有較大的振動(dòng)分量。
2) 在嚙合頻率及其諧波分量附近調(diào)制作用的邊頻帶。由邊頻間距代表的調(diào)制頻率可以是
a) 各軸轉(zhuǎn)速(輸入軸、輸出軸、中間軸);
b) 外部轉(zhuǎn)速或負(fù)荷的波動(dòng)頻率;
c) 波動(dòng)嚙合頻率。即(嚙合頻率)/(主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速的公倍數(shù))
d) 如果同時(shí)存在兩種以上故障,則故障頻率之和或差也可以成為調(diào)制頻率,稱為中間頻率。
3) 對(duì)于螺線齒輪、斜齒輪和人字齒輪,軸向振動(dòng)大,頻譜特征與徑向振動(dòng)相同。
4) 儀器設(shè)置:分析頻率為齒輪嚙合頻率的4倍左右。頻譜(包括細(xì)化譜、倒頻譜),800線。
由于齒輪箱頻譜分析比較復(fù)雜,辨認(rèn)比較困難。有效可行的方法是,針對(duì)每個(gè)齒輪箱,在其工作狀態(tài)---的情況下,采集得到基準(zhǔn)的頻譜,在狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中通過(guò)與基準(zhǔn)頻譜進(jìn)行對(duì)比,來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于軸承部位測(cè)量,各種機(jī)械傳動(dòng)齒輪定制,如果各部位振動(dòng)都很大,一般可能是齒輪問(wèn)題,如果個(gè)別軸承部位振動(dòng)大可能是軸承問(wèn)題.