塑料齿轮的设计和制造介绍
塑料齿轮设计(公司设计手册)

啮合率
虽说刘易斯公式是在假定所有的法向负荷都施加在一个齿尖上的基础上来加
速齿根强度的,但实际上啮合的轮齿不止一个。压力角为20°的标准齿正齿
轮的啮合率在1和2之间,如齿数为20和30的齿轮啮合率约为1.6。换言之,在1 对齿开始啮合的瞬间,另一对齿已在前1个法向节距处啮合,因此在随后的0.6 个法向节距内有2对齿啮合,而在此后的0.4个法向节距内只有1对齿啮合。因 此,考虑到把在齿尖承受所有法向负荷时所得出的值y用作齿形系数会大大超 过安全侧,于是本文采用节距附近承受负荷时的值y′。 啮合率越大则越有利于轮齿强度,因此对于传动齿轮来说,应重点考虑增大
3 计算示例
例题1
现将正齿轮的DuraconTM(等级M25)齿轮与金属齿轮组合起来,请求
出用于减速比为 的减速机时的DuraconTM齿轮的齿宽。
假定电动机的转速为1,800rpm,输出扭矩为T=0.6N·m,DuraconTM齿 轮的模数m=1mm,齿数Z=60,压力角α=20°。此外,假定金属齿轮 的齿数为10个。 假定使用条件为初期润滑脂润滑,使用温度为60℃,1天运转3小时,耐 用年数为2年。
2.1 齿隙、齿顶间隙 2.2.1 树脂层的厚度 2.3 齿轮形状
2.2.2 金属嵌件的缺口
2 齿轮形状设计方面的注意事项
2.1 齿隙、齿顶间隙
如果考虑到因热膨胀、水和润滑油而引起的尺寸变化以及成型时的尺寸公差,则塑
料齿轮的齿隙应比金属的更大。金属齿轮的齿隙是根据齿轮的制作精度、模数、节圆
直径、节点圆周速度以及润滑状态等来确定的。例如,根据日本齿轮工业会规格,轴
齿顶间隙也一样,金属取模数的12~25%,而DuraconTM则要取得更大。如果运转中 温度上升,则应估计到热膨胀,因此还要取得更大些。
渐开线塑料齿轮模具设计技术

中 图分 类 号 : G 2 1 T 4
文献标识码 : B
Teh oo iso n to udd sg o h n ouepa t e r c n lge fijcinmo l einfrt eiv lt lsi ga e c
制约塑料齿轮发展的重要原因。 齿轮模具 结构 主 要分 为 型腔 、 注、 却 、 浇 冷
2 齿 轮 模 具 设 计
排 气 和 脱 模 机 构 5部 分 。对 塑 料 齿 轮 模 具 而 言 型 腔 、 口是 整 个 模 具 设 计 的 难 点 和 关键 。 浇
本 文 以 渐 开 线 小 模 数 塑 料 齿 轮 为 研 究 对 象, 阐述 塑 料 齿 轮 模 具 设 计 的关 键 技 术 。
i r duc d.The g r m o d c viy d i n, g t s g d m at i e ec i wer a nl nt o e ea ul a t esg a e de i n an erals l ton em i y
d t i d,a d t e m o l e i n f r t e i v l t l s i e r wa n l z d.Th e u ts o eal e n h u d d sg o h n o u e p a tc g a s a a y e e r s l h ws t a h e r h s h g r c so n e h swe 1 h tt e g a a i h p e ii n a d m s e l .
J A iz I Na - hi
Abtat h e e h oo is fijcin mo l e in f rt eiv lt lsi g a r sr c:T ek ytc n lge ne t ud d s o h n ou epat e rwe e o o g c
塑料齿轮压力角解析

塑料齿轮压力角解析塑料齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。
在塑料齿轮的设计和使用过程中,压力角是一个重要的参数,对于齿轮的传动能力和运行稳定性具有很大的影响。
本文将对塑料齿轮压力角的解析进行探讨,以帮助读者深入理解该概念。
让我们来了解什么是压力角。
压力角是齿轮齿面上力分量与齿轮轮齿中线的夹角。
它决定了齿轮齿面上的力的大小和方向,直接影响到传动时的载荷分布和齿轮的传动效率。
在塑料齿轮的设计中,合适的压力角选择对于提高齿轮的传动能力和减小传动噪声都具有很大的意义。
根据传动理论,对于塑料齿轮来说,合适的压力角范围为20°至30°之间。
较小的压力角可以减小传动中的侧向力,从而减小齿轮的径向载荷和齿顶载荷。
然而,较小的压力角也会增加齿面接触应力,加大齿轮的磨损和疲劳破坏的风险。
相反,较大的压力角可以增加齿面接触面积,分散载荷,提高齿轮的传动能力和稳定性。
然而,过大的压力角也会增大齿轮的削尖强度和传动噪声。
在实际应用中,选择适当的压力角需要综合考虑齿轮的工作条件、传动效率和噪声要求。
在高转速和高载荷条件下,可以选择较大的压力角来提高齿轮的传动能力。
而在低转速和低噪声要求的场合,则可以选择较小的压力角来降低齿轮的噪声水平。
除了压力角的选择外,塑料齿轮的材料和齿形设计也是影响齿轮传动性能的重要因素。
塑料齿轮相比金属齿轮具有重量轻、摩擦小、吸震性好等特点。
但由于塑料材料的强度和刚度相对较小,所以在设计时需要注意齿形的优化,避免应力集中和齿面接触不良引起的问题。
总结起来,塑料齿轮压力角的解析对于齿轮设计和使用具有重要意义。
在选择合适的压力角时,需要考虑齿轮的工作条件、传动效率和噪声要求。
还需要结合塑料齿轮的材料和齿形设计来综合考虑齿轮的传动性能和使用寿命。
通过合理的压力角选择和齿轮设计,可以提高塑料齿轮的传动能力和运行稳定性,满足不同应用场景的需求。
以上是对塑料齿轮压力角解析的探讨,希望对读者理解该概念有所帮助。
标准结构篇:7)塑料齿轮轮系设计总章

标准结构篇:7)塑料齿轮轮系设计总章本章⽬的:了解塑料齿轮设计常⽤知识1.塑料齿轮的前置知识要学习设计塑料齿轮,就需要先了解齿轮。
因为塑料齿轮是齿轮中之⼀,其材质为塑料。
需要学习的齿轮知识包括:齿轮的定义,齿轮轮系的作⽤,齿轮的分类等。
2.齿轮2.1 齿轮定义齿轮是指轮缘上有齿的连续啮合传递运动和动⼒的机械元件。
2.2 齿轮轮系的作⽤在实际机械中,少有使⽤单个齿轮,往往要采⽤⼀系列相互啮合的齿轮来满⾜⼯作要求。
这种由⼀系列的齿轮组成的传动系统称为轮系。
齿轮轮系的作⽤⼀般有:2.2.1 改变扭矩(⼀般⽤于增⼤电机扭矩)电机的扭矩是有限的,在尺⼨重量规定的情况下,我们就算选⽤最⼤扭矩的电机也常常不符⽽设计要求。
所以轮系的最⼤作⽤就是⼤幅度增加电机的扭矩。
2.2.2 改变转速(⼀般⽤于降低电机转速)同理,电机的转速通常⾮常快,轮系的另⼀个作⽤就是⼤幅度减少电机的转速。
当然,降低电机转速的⽅法不只是⼀种,⽐如步进电机的细分驱动器就能提供降低转速作⽤,还有改变电机控制电流等。
2.2.3 改变转动⽅向(⼀般⽤于垂直于电机旋转⽅向)如果设计中电机的⽅向位置是固定且设计要求改变转动⽅向,则需要⽤到蜗轮蜗杆等齿轮。
反之,可以直接更改电机位置。
2.3 齿轮的分类齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表⾯和制造⽅法等分类。
2.3.1 齿轮齿形分类齿轮的齿形包括齿廓曲线、压⼒⾓、齿⾼和变位等参数。
渐开线齿轮⽐较容易制造,因此现代使⽤的齿轮中,渐开线齿轮占绝对多数,⽽摆线齿轮和圆弧齿轮应⽤较少。
在压⼒⾓⽅⾯,⼩压⼒⾓齿轮的承载能⼒较⼩;⽽⼤压⼒⾓齿轮,虽然承载能⼒较⾼,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增⼤,因此仅⽤于特殊情况。
⽽齿轮的齿⾼已标准化,⼀般均采⽤标准齿⾼。
变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
2.3.2 齿轮外形分类另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、⾮圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;2.3.3 齿线形状分类按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、⼈字齿轮、曲线齿轮;2.3.4 轮齿所在的表⾯分类按轮齿所在的表⾯分为外齿轮、内齿轮;2.3.5 齿轮制造⽅法分类按制造⽅法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮、注塑齿轮等。
塑料齿轮精度标准

塑料齿轮精度标准塑料齿轮精度标准是指对塑料齿轮的尺寸、几何形状、表面质量和运动特性等方面的要求和规定。
塑料齿轮是一种广泛应用于机械设备中的传动元件,具有重要的作用和意义。
通过制定和遵守塑料齿轮的精度标准,可以保证其在使用过程中具有稳定的传动性能,提高机械设备的工作效率和寿命。
首先,塑料齿轮的尺寸精度是塑料齿轮精度标准的重要内容之一。
尺寸精度要求塑料齿轮的各个尺寸参数在一定的范围内,不能超过规定的公差。
公差是指允许的尺寸偏差,具体的公差要求由相关的国际、国家或行业标准进行规定。
通过控制塑料齿轮尺寸精度,可以保证不同齿轮之间的配合和传动的稳定性。
其次,塑料齿轮的几何形状精度也是塑料齿轮精度标准的重要内容之一。
几何形状精度包括齿轮的圆整度、平整度、同轴度、直线度等参数的要求。
齿轮的形状精度对于齿轮的传动性能和工作寿命具有重要影响。
例如,齿轮的圆整度要求可以保证齿轮齿面的平整度,从而减小齿轮的噪声和对过渡传动的影响。
第三,塑料齿轮的表面质量也是塑料齿轮精度标准的重要内容。
表面质量包括齿轮表面的光洁度、硬度、齿面磨损等指标的要求。
齿面的光洁度要求可以保证传动时的摩擦力和损耗减小,提高传动效率。
齿面的硬度要求可以保证齿面的耐磨性和使用寿命。
齿轮齿面的磨损要求可以保证齿轮的传动精度和可靠性。
最后,塑料齿轮的运动特性也是塑料齿轮精度标准的内容之一。
运动特性包括齿轮的传动精度、传动效率、传动误差等参数的要求。
齿轮的传动精度要求可以保证传动的稳定性和准确性。
齿轮的传动效率要求可以保证传动的高效率和能量的传递。
齿轮的传动误差要求可以保证传动的准确性和可靠性。
总结来说,塑料齿轮精度标准涵盖了塑料齿轮的尺寸精度、几何形状精度、表面质量和运动特性等方面的要求。
通过制定和遵守塑料齿轮的精度标准,可以保证塑料齿轮的稳定传动性能,提高机械设备的工作效率和寿命,确保产品的质量和可靠性。
同时,塑料齿轮精度标准也可以为塑料齿轮的设计、制造和使用提供参考,促进塑料齿轮技术的进一步发展与创新。
塑料齿轮的模数

塑料齿轮的模数摘要:一、塑料齿轮概述二、塑料齿轮的模数定义与计算三、塑料齿轮模数的选择与应用四、塑料齿轮模数对性能的影响五、塑料齿轮模数的优化与发展趋势正文:一、塑料齿轮概述塑料齿轮是一种采用塑料材料制成的齿轮,具有良好的耐磨性、抗腐蚀性、lightweight(轻质)和低摩擦系数等优点。
广泛应用于各种传动装置中,如减速器、变速器等。
二、塑料齿轮的模数定义与计算塑料齿轮的模数(Modulus)是描述齿轮尺寸的一个重要参数,通常用M 表示。
模数越大,齿轮的尺寸越大。
塑料齿轮的模数计算公式为:M = P / z其中,M为模数,P为齿轮的齿数,z为齿轮的齿轮直径。
三、塑料齿轮模数的选择与应用在选择塑料齿轮的模数时,需要考虑以下因素:1.传动比:根据传动比的要求,选择合适的模数。
2.齿轮尺寸:根据齿轮的尺寸要求,选择合适的模数。
3.负载能力:根据负载要求,选择合适的模数。
4.材料性能:根据塑料材料的性能,选择合适的模数。
四、塑料齿轮模数对性能的影响1.模数与齿轮尺寸的关系:模数越大,齿轮尺寸越大,齿轮的承载能力越高。
2.模数与传动比的关系:模数越大,传动比越小。
3.模数与齿轮强度的关系:模数越大,齿轮的强度越高。
五、塑料齿轮模数的优化与发展趋势1.优化方向:提高塑料齿轮的模数,以提高传动比和承载能力。
2.发展趋势:随着塑料材料技术的不断发展,塑料齿轮的模数将越来越大,以满足更高传动比和负载要求。
总之,塑料齿轮的模数是齿轮设计中的关键参数,合理选择模数可以提高齿轮的性能和应用范围。
在实际应用中,要根据传动比、齿轮尺寸、负载要求等因素综合考虑,选择合适的模数。
塑料齿轮设计
齿轮| 齿轮泵| 齿轮油泵| 齿轮箱| 齿轮厂| 齿轮加工| 汽车齿轮| 齿轮设计| 齿轮电机| 网介绍圆柱齿轮设计模板,塑料齿轮的设计齿轮传动的润滑设计,齿轮齿廓设计等等齿轮设计竞价排名网页注册竞价排名•奉化市大堰塑料模具五金厂提供齿轮设计- 本厂为专业生产塑料模具五金...推广•深圳市新锐日盛科技有限公司- 主营业务:1,压铸齿轮模具设计及成...推广齿轮| 齿轮泵| 齿轮油泵| 齿轮箱| 齿轮厂| 齿轮加工| 汽车齿轮| 齿轮设计|齿轮电机| 网站地图齿轮设计实例分析--圆柱齿轮设计模板在设计建模中精确作出圆柱齿轮的轮齿不是必要的。
但是,许多时候需要近似地作出圆柱齿轮的轮齿,以便在演示机构动作时、或者其它示意条件下使用。
下面讨论的“圆柱齿轮设计模板”,就是基于这样的需求和Inventor 目前的能力。
参见076-齿圈.IPT这个圆柱直齿轮设计建模的模版。
1. 齿廓的近似画法参见图01,这是一般推荐的齿廓近似画法。
其中:Df:分度圆Dj:基圆,按20°压力角,0.94DfDg:齿根圆Dd:齿顶圆Az:半齿角度圆弧齿轮设计说明1. 圆弧齿轮传动类型:1) 圆弧圆柱齿轮分单圆弧齿轮和双圆弧齿轮。
2) 单圆弧齿轮的接触线强度比同等条件下渐开线齿轮高,但弯曲强度比渐开线低。
3) 圆弧齿轮主要采用软齿面或中硬齿面,采用硬齿面时一般用矮形齿。
2. 圆弧齿轮传动设计步骤:1) 简化设计:根据齿轮传动的传动功率、输入转速、传动比等条件,确定中心距、模数等主要参数。
如果中心距、模数已知,可跳过这一步。
2) 几何设计计算:设计和计算齿轮的基本参数,并进行几何尺寸计算。
3) 强度校核:在基本参数确定后,进行精确的齿面接触强度和齿根弯曲强度校核。
4) 如果校核不满足强度要求,可以返回2),修改参数,重新计算。
3. 圆弧齿轮传动的特点:1) 圆弧齿轮传动试点啮合这些参数都可以借助齿轮参数计算式,根据模数、齿数参数得到。
斜齿轮注塑模具设计毕业设计
斜齿轮注塑模具设计摘要:塑料斜齿轮运行平稳且可在无润滑条件下运行,噪声低、抗腐蚀成本低。
与金属斜齿轮相比较,具有惯性小、动载荷轻、接触均匀、啮合冲击小和传动平稳等特点 ,它不仅用于小扭矩精密机械的传动中,还广泛用于电子和日用家电中。
因此 ,在一些重要的传动场合 ,常常被采纳。
而注射模具又称注射成型,是热塑性制件的一种主要成形方式,是指通过注射机的螺杆或柱塞的作用,将熔融塑料射入闭合的模具型腔,经过保压、冷却、硬化定型后,即可得到由模具成形出的塑件。
注射成形所使用的模具即为注射模(也称注塑模)。
本课题为斜齿轮注射模具设计,即在生产实践中,根据给定的斜齿轮零件图和加工批量及精度要求,完成该制品的注射成型工艺分析及注射模具设计。
本文首先介绍了斜齿轮以及有关模具的一些概况,分别对其发展、国内外研究现状和应用趋势进行说明。
接着进行塑料注射模设计分析,包括尺寸的确定和参数校核等。
最后概述了整个设计过程中需要注意的几个方面,从而全面阐述了该课题的研究要求。
关键词:塑料斜齿轮注塑模(注射模具)成形(成型)The Inclined Wheel Gear Injects a Molding Tool Design Abstract:The plastics inclined wheel gear circulate steady and can circulate under the sistuation that have no lubrication, the Zao voice is low, the anti- decay cost pared with the metals inclined wheel gear have inertial and small, move to carry a lotus light, contact even, the Nie match pound at small with spread to move a steady etc. characteristics, it not only used for small twist Ju nicety machine of spread to move medium, also extensively used for electronics and day to use an appliance in.Therefore, at some importantly spread to move situation, is usually adopt.But inject a molding tool and call to inject to model, is a hot Su system, 1 kind of the piece mainly takes shape a way and mean pass the function that Luo pole or pillar of inject the machine fill, shoot the meltdown plastics in to shut to match of molding tool type chamber, pass by to protect to press, cool off, harden already set after, can immediately get is take shape the Su piece of by the molding tool.Inject to take shape use of the molding tool is to inject a mold.(also call to note a Su mold)This topic injects a molding tool design for the inclined wheel gear, in the production the fulfillment, according to give settle of inclined wheel gear spare parts diagram with process batch quantity and accuracy to request, complete should product of inject and model craft analysis and inject a molding tool design.This text introduced inclined wheel gear and some general situationsconcerning molding tool first, difference as to it's develop, domestic and international research present condition and application the trend carry on elucidation.Immediately after carry on the plastics inclined wheel gear and plastics to inject a mold to carry on design analysis, include size to really settle with the parameter school check etc..At last all said the demand in the whole design process notice of a few aspects, elaborated completely thus the research of that topic request.Keyword:The plastics inclined wheel gear injects a molding tool(note a Su mold) model (to take shape)1绪论1.1引言斜齿轮是齿轮按齿线相对于齿轮母线方向分类中(直齿、斜齿、人字齿、曲线齿)十分重要的一种[1],因轮齿齿向相对于齿轮的轴线倾斜了一个角度,故称为斜齿轮。
齿轮的结构设计
常用齿轮的C值不应小于10mm,
航空用齿轮可取C≈(3~6)mm
腹板式结构的齿轮
当齿顶圆直径da<500mm时,可做成腹板式结构(上图),腹板上开孔的数目按结构尺寸大小及需要而定。齿顶圆直径da>300mm的铸造圆锥齿轮,可做成带加强肋的腹板式结构,加强肋的厚度C1≈0.8C,其他结构尺寸与腹板式相同。
当齿顶直径400mm<DA<1000MM时,可做成轮辐截面为"十"字形的轮辐式结构的齿轮。< p=""> </DA<1000MM时,可做成轮辐截面为"十"字形的轮辐式结构的齿轮。<>
为了节约贵重金属,对于尺寸较大的圆柱齿轮,可做成组装齿圈式的结构(如下左图)。齿圈用钢制成,而轮芯则用铸铁或铸钢。
用尼龙等工程塑料模压出来的齿轮,也可参照图<实心结构的齿轮>或图<腹板式结构的齿轮>所示的结构及尺寸进行结构设计。用夹布塑胶等非金属板材制造的齿轮结构见下右图。
进行齿轮结构设计时,还要进行齿轮和轴的连接设计。通常采用单键联接。但当齿轮转速较高时,要考虑轮芯的平衡及对中性,这时齿轮和轴的连接采用花健或双键联接。对于沿轴滑移的齿轮,为了操作灵活,也应采用花键或双导键联接。关于键和花键联接参看有关章节。
组装齿圈的结构
非金属板材制造的齿轮的组装结构
实心结构的齿轮
a)
b)
D1≈(D0+D3)/2;
D2≈(0.25~0.35)(D0-D3);
D3≈1.6D4(钢材);
D3≈1.7D4(铸铁);
n1≈0.5mn;r≈5mm;
圆柱齿轮:
D0≈da-(10~14)mn;
塑料齿轮设计中的齿根干涉检查及消除
塑料齿轮设计中的齿根干涉检查及消除摘要:科技的发展给人们的生活带来了诸多改变,同时也带动了生产工艺的发展。
这其中就包括把塑料和电动工具结合的工艺,生产出具有优良特性的塑料齿轮。
用现代工艺制造出的塑料齿轮具有噪音小、轻质、腐蚀性强等优点,而且其可以在无润滑状态下正常运转。
本文研究塑料齿轮设计中,啮合模拟下的齿根干涉检查方法和齿轮副的顶根接触情况的检查方法,除此之外,还探究如何消除塑料齿轮齿根干涉现象。
关键词:塑料齿轮;齿根干涉检查;干涉消除引言塑料齿轮是工业生产中一种比较常见的工具。
塑料齿轮以其低成本低廉、抗腐蚀性强的特点在仪表电器领域中经常被使用。
工业领域的学者们也是长期着眼于塑料齿轮的研究,许多研究成果大都在于计算其强度,让其在塑料齿轮设计制造上于拥有更杰出的表现。
工业生产中对于塑料齿轮的制造一般采取模具成型的工艺,用模具齿圈的形状来生产塑料齿轮的齿形。
这样生产出来的塑料齿轮往往伴有啮合干涉的情况,这也是其设计工艺和实际生产的差别所导致,设计齿数小和压力角较小的齿轮更容易发生齿根干涉现象。
本文接下来就着重研究分析塑料齿轮设计中齿根干涉检查和消除方法。
1齿根干涉概述齿根干涉现象是不可避免的,为了极大可能地不发生齿根干涉,常常在设计塑料齿轮时就考虑在理论上最大可能地建立可靠的数据模型,以便避免齿根干涉。
然而在实际生产中或多或少都会出现齿根干涉,如何消除齿根干涉至关重要。
干涉是指在一对齿轮齿牙之间的交错面会产生非共轭的接触。
齿轮干涉是在往往会发生在齿轮和齿轮副齿根,通常情况下,齿轮副发生齿根干涉的可能会比齿轮发生齿根干涉的可能要大得多,因此,在实际检查中只要挑准小齿轮来检查齿轮干涉即可。
发生齿轮干涉的情形有很多,其中渐开线深度不够、齿面点蚀、尺面磨损等现象都会伴随齿根干涉的发生。
齿根干涉带来的危害也很多。
在齿轮工作时,往往会因为发生的齿根干涉造成生成事故,轻则会因为齿轮瞬时速度变得很快,发生震动不稳定的情况,重则会造成齿轮卡住,致使齿轮发生断裂造成停产事故。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
塑料齿轮的设计和制造介绍 一 塑胶齿轮优缺点和应用 相对金属齿轮,塑料齿轮具有质量轻、工作噪音小、耐磨损、无须润滑、可以成型较复杂的形状、大批量生产成本低等优点。但由于塑料本身具有收缩、吸水,相对金属强度也比较弱,对工作环境要求高,对温度较敏感等特性。因而,塑料齿轮同时就有精度低、寿命短、使用环境要求高等缺点。随着新材料的应用及制造技术的发展,塑料齿轮的精度越来越高,寿命也越来越长,并广泛应用于仪器、仪表、玩具、汽车、打印机等行业。 二 塑料齿轮的模具制造方法 由于塑料制品成型收缩,因此阴模尺寸要较制品尺寸大。见附图:
因而标准的齿轮制品意味着不标准的阴模尺寸。这就对阴模的制造提出了严格的要求。以下是常用的两种阴模制造方法 1.先制作一母齿轮,然后通过铸造、电火花加工、电铸等方法制作母齿轮。如:涡轮、涡杆、锥齿轮。 2.不需母齿轮,直接线切割制作阴模。常用于正齿轮,斜齿轮。 2.1母齿轮的制作方法 前面所提,母模要比制品大,因此标准制品齿轮就必须由特殊母齿轮制作特殊的阴模。特殊的母齿轮就需特殊的切齿刀来加工。 通常方法: (1)特殊模数的切齿刀具 (2)加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 (3)加上成型收缩率的余量用标准切齿刀具 (4)不需添加余量用标准切齿刀具 以下是各种方法的详细介绍 (1)特殊模数的切齿刀具 制作一个特殊模数的切齿刀具,其压力角为标准压力角。在制作这个切齿刀具时必须考虑到成型收缩率以及后面要讲到的阴模制作法所规定的修正值,然后用这个特殊刀具来加工母齿轮。 假设要制作下面的成型齿轮时 Z=30 m=1 d=m*Z=30mm 假设成型收缩率与根据阴模制作法所得到的修正值之和为2%。则要求母齿轮的各参数为 Z=30 m=1.02 d=m*z=30.6mm 根据这个方法制作出来的齿轮能得到比较正确的齿形 。但时间长,成本较高。 (2) 加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 加上成型收缩率的余量用标准的切齿刀具来制作母齿轮时会造成齿形的偏移,用节点上的压力角的变化来表示的话如下公式所示。 Cosa1=d1cosa2/d2 a1: 加工齿轮模型用的切齿刀具的压力角 d1: 已经考虑了收缩率的分度圆直径(母齿轮的分度圆直径) d1=d2/(1-s/100) s:为收缩率 a2:标准齿轮的压力角(一般为20度或者为14.5度) d2:标准齿轮的分度圆直径(制品的分度圆直径) 所以 cosa1=cosa2/(1-s/100) 现有一个压力角为20度的制品齿轮,成型收缩率和所要的切齿刀具的压力角之间的关系如下: 成型收缩率 切齿刀具的压力角 1% a1=18.34 2% a1=16.49 3% a1=14.36 4% a1=11.81 (3)加上、成型收缩率的余量用标准切齿刀具 加上一个相当于成型收缩率的余量 用与成型齿轮相同的模数、压力角的标准切齿刀具制作母齿轮,这时制作出的母齿轮其压力角常常比标准的大。但是由于使用的是标准工具,与(1)、(2)相比在交货期及成本方面比较有利。如不存在压力角的偏移问题时,这个方法比较简单常常被采用。除周节误差、压力角误差外,其它方面与(1)、(2)等方法没有多大的差别。 (4)不需添加余量用标准切齿刀具 由于模型齿轮的分度圆直径中不含有成型收缩率,所以,成型齿轮的分度圆的直径等于风度圆直径减去成型收缩率。如果所用材料成型收缩率很小的话,以及分度圆本身很小,侧此方法非常使用。 2.2齿轮模具阴模制作方法
(1)铍铜合金铸造法 在运用铍铜合金只制作法时,从铸造性、硬度、强度等方面考虑一般采用含铍量为2.5~2.75%的铍铜合金。 由于铸造时的收缩率为0.2~0.3%所以制作母模时需考虑进去。 为了便于脱模,模具上必须有1~2%的脱模斜度。 (2)电火花加工 以母齿轮做电极用电火花加工法来制作阴模时,母齿轮制作除了要考虑制品收缩性,还要把放电间隙考虑进去。一般要进行粗放电加工和细放电加工,而粗公和精公需做在同一轴棒上。在放电加工时,电极垂直度须充分校正。电极材料可以为:Tcu CuW BsBm 。母齿轮的精度直接影响加工出来的型腔精度。在决定电火花加工间隙时必须考虑制品收缩率在内。一般来说,底部型的加工间隙为0.05~0.12mm,穿孔型的加工间隙为0.03~0.06mm。另侧壁锥度大约为0.2/100。 (3)线切割加工 以铜丝或钨丝来加工阴模,加工时须把材料的成型收缩率考虑进去。一般采用慢走丝切割,加工间隙一般为0.02~0.05mm。可加工斜齿轮和正齿轮 (4)电铸法加工 将母模放入电解液中,使金属成积到母模上至所需要厚度。母模的精度将决定电铸模的精度,电铸加工一般时间比较长。沉积离子一般为镍离子。具体选择哪种方法,取决于制品精度,模具成本和加工时间。按精度等级分:铸造的确定 水口的位置和数量直接影响到制品的精度和同心度。一般来说 采用多针点式水口,3-6个平均分布在同一圆周上。齿轮外俓越大相对取量越多。直径小于8mm的也会选单一水口。收口的大小与制品的厚度有关,尽可能采用大些的点水口。另,中心针的固定和分度圆的同心度也是相当重要的。型腔数量取决于制品的精度要求。最多不能超过4穴,每增加一穴,精度减少5%。另外,模具材料的选择和水路及排气的设计亦会影响制品精度。
齿轮参数 单一齿距误差 相临齿距误差 累积齿距误差 法向齿距误差 齿形误差
M=0.5,Z=40,B=3mm,a=20˚ j
表1-2 PA66直齿圆柱齿轮注塑成型精度 齿轮参数 阴模制作方法 单一齿距误差 相临齿 距误差 累积齿距误差 法向齿距误差 齿形误差 M=0.5,Z=40,B=3mm,a=20˚ A JIS2 JIS3 JIS3 *JIS5 *JIS8 同上 B JIS2 JIS4 JIS4 JIS2 JIS5 同上 C JIS3 JIS4 JIS3 JIS2 JIS3 M=1,Z=40,B=10mm,a=20˚ D JIS3-4 JIS4-5 JIS4-5 M=1.5,z=40,b=7mm,a=20˚ E JIS4 JIS5 JIS3 M=2.5,Z=20,B=10mm,a=20˚ D JIS5 JIS6 JIS4 注: *记号误差大是受压力角误差的影响 A:加上成型收缩率的余量,用压力角为14.5˚ 的标准刀具制作母齿轮,然后采用电火花加工法来制作阴模。 B:将成型收缩率估计在内的特殊模数刀具来制作母齿轮,然后采用电火花加工法来制作阴模。 C:采用线切割法制作阴模。 D:用将成型收缩率及铍铜的成型收缩率估计在内的特殊模数工具刀制作母齿轮,然后采用铍铜合金铸造法制作阴模。 E:加上成型收缩率的余量,用压力角为20˚的标准刀具制作母齿轮 影响齿轮精度的主要因素有; 阴模精度,注塑工艺,模具及制品结构 。 当我们决定了制品的精度要求时,在找模具厂时要考核模具厂是否具备相当的制模设备和注塑设备及检测设备,以及技术能力。 四 塑料齿轮副的结构设计方法 齿料齿轮多应用于小功率精密传动系统中,其传递的力矩相对较小,结构非常紧凑。鉴于常用塑胶齿轮多为渐开线小模数(m<1)圆柱塑料齿轮,故本文以渐开线小模数齿轮为研究对象,主要从几何参数的选择、齿轮结构设计和力学校核三方面介绍塑料齿轮副的参数设计的基本方法。 4.1齿轮参数设计 4 .11模数 模数是轮齿抗弯曲能力的重要标志,塑料齿轮模数的选择同样需要考虑强度因素。由于塑料齿轮多用于小功率精密传动系统中,故而可以采用“结构定模数”的指导思想选择模数。模数的选择可以采用一下以下公式计算: m=2a/(z1+z2) m 为模数,单位为mm; a为设计中心距,单位为mm; z1,z2为啮合齿轮副的齿轮齿数齿数。 4.12齿数 模塑法加工塑料齿轮,不存在刀具和齿轮的成型加工运动,因此也就不会产生金属齿轮加工中的“根切”现象。在保证齿轮啮和轮不发生啮和干涉的前提下,若仅考虑满足连续传动的条件,则对标准圆柱塑料齿轮(a=20度,ha=1)的最少齿数可以取到3 . 4.13 压力角 压力角是作用线与节线相交所成的锐角,它放应了齿轮副的压力作用方向。压力角可取 20˚、14.5˚、15˚、17.5˚、22.5˚、25˚、和30˚等。需要指出是增大压力角对减小齿轮最少齿数有利。但减小传动中的公差不利。因此,压力角的选择不能任意扩大和降低。在国家标准中一般规定 a=20˚在塑料齿轮设计时,推荐使用a=20˚另外,可以根据实际应用情况选择其它压力角值,一般为增大重合度较低噪音客选择小的压力角 ,为提高承载能力提高轮齿强度客选用大的压力角。 4.14变位系数 渐开线齿轮传动的可分性是变位的理论依据。齿轮变位主要考虑四个因素:1.改善齿根强度,2.是调整装配中心距,3.是利于修正齿形干涉 4.调整滑动虑实之接近或想等。另变位系数的选择时要考虑与模数相结合,防止因变位系数过大导致齿形变形过大。一般来说变位系数的选取。范围是:、-m/2~m/2 。原则是:小齿轮选正变位系数,大齿轮选负变位系数,两者之和最好位正。 4.15齿顶高系数