機械齒輪加工中的設計

機械齒輪加工中的設計

煤礦機械齒輪，特別是承受重載和沖擊載荷的提升和采掘運輸機械齒輪，其彎曲極限應力強度增大到1200MPa，接觸耐久性極限強度亦增大到1600MPa，如何在不加大外形尺寸的條件下提高其強度和壽命，需進一步進行科研技術攻關，優化設計參數。優化設計的內容包括載荷的準確計算、強度計算公式的修正、優化選材、優化齒形結構、先進的加工和處理工藝、提高表面光潔度、合理的硬度和嚙合參數、有效的潤滑參數和裝配要求等，提高標準化、系列化程度。筆者認為還可以采用以下幾種比較先進的優化設計方法：

①有關行業標準，采用CAD進行齒輪強度計算和齒輪結構方案的類比，選出最優的設計方案。

②利用保角映射和有限元法等方法分析齒根彎曲應力，采用較大半徑的齒根過渡圓角并采用凸頭留磨滾刀加工外齒輪齒形，以此降低齒根彎曲應力集中，提高彎曲強度。

③根據彈性力學知識分析輪齒的嚙合形變，采用齒頂修緣，修緣線是采用較大壓力角的漸開線；采用齒面噴丸處理等工藝來提高輪齒的接觸和彎曲疲勞強度。

④根據彈流潤滑理論研究齒輪潤滑狀態后，采用極壓添加劑的高粘度齒輪潤滑油來改善齒輪的潤滑狀態。