关于塑料原料齿轮的发展状况在之前已经有过介绍,相信大家对塑料原料齿轮已经有了一个初步的认识,接下来我们就塑胶齿轮的噪声如何减小来做个简单的介绍!让塑料原料齿轮的噪声减小到最低状态,可根据具体的设计目标如噪声最小、减小振动、强度最高、滑动速度低和连贯的刚性或旋转的平滑度,要首选某个或其他方式。
1.根据给定基准齿廓改变几何尺寸
保持基准齿廓不变,改变模数、压力角、螺旋角和变位系数将极大影响啮合中的几何尺寸,特别是对斜塑料原料齿轮,多数情况下都能找到令人满意的方法,也包括直齿圆柱齿轮在内,它在塑料齿轮用得更多。为了给上面提到的参数找一个最优解,必须核查大量的变量。所以把这样任务交给计算机程序来寻找可能解,根据不同的标准筛选这些解,然后对剩余解分类,参考设计规格划分每个解。自从以此找到的解被称为“标准几何体”以来,根据VDI
2545 (优先选用修订版)的标准计算通常足以对塑料原料齿轮进行评定。
2.改变基准齿廓几何参数所造成的变化
改变基萍齿廓(通常是增加齿髙)会引起接触比(重合度)的改变,为了使塑料原料齿轮齿轮产生噪声小、振动水平低,需设法得到2.0的端面重合度。这样,单个齿接触点处的轮齿刚度变化幅度将最小。采用非标准的基准齿廓,可以得到期望重合度,但在啮合过程中经常发生接触干涉和其他问题,因此限制了可能解的数量。对于这个问题,前面提到的计算机程序应提供这项功能,即寻找具有给定重合度的所有可能解,并呈现给使用者。为避免出现齿顶变尖,解决方法一般是选择小于20°的齿形角,这样通常会减小计算强度,通过增加重合度补偿该计算强度的减小。所以,至少VDI
2545应该选择在公式采用影响因子,釆用图解法可靠地找到齿根区域实际最大应力点也是必要的。
3.通过修正齿形消除冲击振动
当一对新齿轮在啮合起始阶段开始接触,发生所谓的冲击振动。该振动是载荷导致轮齿偏斜,以致成倍的扩大节距偏差,因而轮齿偏斜通常会产生噪声。为减小塑料原料齿轮冲击振动,通过齿顶修缘来修正渐开线。通常两齿轮都要进行齿顶修缘,另一种方法是仅修正一个齿轮的齿顶和齿根区域。
标准方法没有考虑实际齿廓修正,因此分析齿廓修正影响时,必须采用实际接触路径计算,并基于此计算实际弯曲应力、传动误差等。
4.优化齿根
塑料原料齿轮根部的疲劳强度主要由从渐开线到齿根圆过渡半径决定,适当修正必须在使用渐开线区域(SAP下面)进行,可以大大增加强度。图解法是专门评价齿根圆弧的影响的,所以这种方法应该被采用。对于齿廓,可以使用标准方法,但为避免接触干涉,仔细检查与齿根形状半径相对的SAP是必要的。
5.改变齿厚以增加金属/塑胶组合的预期寿命
在蜗杆驱动中,通常蜗杆是钢质的,而蜗轮用塑料注射成型。通过减薄蜗杆齿厚,另一方面增加塑料蜗轮的齿厚,可以大大增加这种组合的预期寿命。齿根圆和齿顶圆或多或少仍保持不变。因为经常发生干涉、根切和其他问题,对这样一对齿轮副分级并不简单。尽管对于强度分析,标准方法通常是足够的。但关键点可能是相对名义压力角,工作压力角差异很大,或者是由于齿根区域减少空间导致齿根圆修正的必要性。所以应该基于实际齿形进行弯曲应力和齿根接触应力的计算。