齿轮齿条的材料及热处理介绍:大家一起了解步进电机推送机构!
齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条,分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用;齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面),相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。
主要特点
(1) 由于齿条齿廓为直线,所以齿廓上各点具有相同的压力角,且等于齿廓的倾斜角,此角称为齿形角,标准值为20°。
(2) 与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。
(3) 与齿顶线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线(中线),它是计算齿条尺寸的基准线。
主要参数
齿条的主要参数有:齿槽宽、齿顶高、齿根高、齿高、齿厚、齿根圆半径等。
齿槽
齿槽是齿轮的齿与齿间的凹陷部分。
齿轮上两相邻轮齿之间的空间称为齿槽或齿间。齿槽的大小以槽宽来表示,齿槽宽可分为端面槽宽和法向槽宽两种。
(1)端面齿槽宽 (槽宽)——在端平面 上,一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长,以字母e表示。对任意圆周上的槽宽则以字母ei表示。
(2)法向齿槽宽(法向槽宽)——在斜齿轮的一个齿槽内,其两侧齿线的法向螺旋线 位于该齿槽内的弧长,称法向槽宽。
齿顶
介于分度圆与齿顶圆之间的部分,称为齿轮齿顶。其径向距离称为齿顶高,以字母 ha表示。圆柱齿轮齿顶高由下式计算:
式中:ha——圆柱齿轮齿顶高系数,对于正常齿ha=1,对于短齿ha=0.8;
m——齿轮模数。
齿根
介于分度圆与齿根圆之间的部分,称为齿根。其径向距离称为齿根高,以字母hf表示。圆柱齿轮齿根高按下式计算:
式中 ha——圆柱齿轮齿顶高系数,对于正常齿ha=1,对于短齿ha=0.8;
C——圆柱齿轮顶隙系数,对于正常齿C=0.25,对于短齿C=0.3;
m——齿轮的模数。
参数选择
(1)齿轮的跳动、全齿深、公法线、齿向是否合格一齿摆差、周节误差是否超差。
(2)齿轮、齿条安装后安装距是否合适。
(3)齿条、齿轮啮合间隙应是0.25*模数。
(4)齿条全齿深、跳动、公法线特别是齿向是否合格。
齿轮齿条传动
齿轮齿条在传动过程中会有自己所独有的运动特点:齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
优点
丝杆传动的精度高,成本也高。但是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲.而齿条不存在这些情况。
齿轮齿条传动与带传动相比主要有以下优点:
(1)传递动力大、效齿轮传动的特点。齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
(2)寿命长,工作平稳,可靠性高;
(3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。
缺点
齿轮传动与带传动相比主要缺点有:
(1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高;
(2)不宜作远距离传动。
注意事项
对于开始传动、并有冲击载荷的齿轮齿条传动,要注意的方面有如下几个方面:
1、最好是设计成变位齿轮,而且是负变位齿轮,负变位将会有助于提高齿根的抗弯强度、有助于提高齿轮的耐冲击的能力。
2、齿面的热处理硬度不易太硬,HRC30~HRC35即可,齿面太硬会在冲击载荷下发生轮齿崩裂
3、齿面的淬火深度不易太深,一般为1/5m~1/10m(m:模数),要保持心部材料有足够的韧性,从而来缓冲外部的冲击载荷
4、在结构允许的前提下,模数m应该稍微选得大一点,对于有冲击载荷的开始传动尤为重要
5、设计转速不易太高
6、结构要有足够的耐冲击能力、以及足够的保证齿轮齿条运行的刚度
7、轴承的选用建议选择滑动轴承,不要选择滚动轴承,滑动轴承可以有良好的耐冲击性能,但是,要保证滑动轴承有良好的润滑
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