第3节 主减速器设计
1. 主减速器结构方案分析
主减速器的结构形式主要是根据齿轮类型、减速器形式不同而不同。
主减速器的齿轮主要有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。
1 螺旋锥齿轮传动
__ 螺旋锥齿轮传动(图5—3a)的主、从动齿轮轴线垂直相交于一点,齿轮并不同时在全长上啮合,而是逐渐从一端连续平稳地转向另一端。另外,由于轮齿端面重叠的影响,至少有两对以上的轮齿同时啮合,所以它工作平稳、能承受较大的负荷、制造也简单。但是在工作中噪声大,对啮合精度很敏感,齿轮副锥顶稍有不吻合便会使工作条件急剧变坏,并伴随磨损增大和噪声增大。为保证齿轮副的正确啮合,必须将支承轴承预紧,提高支承刚度,增大壳体刚度。
2 双曲面齿轮传动
__ 双曲面齿轮传动(图5—3b)的主、从动齿轮的轴线相互垂直而不相交,主动齿轮轴线相对从动齿轮轴线在空间偏移一距离E,此距离称为偏移距。由于偏移距正的存在,使主动齿轮螺旋角大于从动齿轮螺旋角 (图5—4)。根据啮合面上法向力相等,可求出主、从动齿轮圆周力之比
式中,、分别为主、从动齿轮的圆周力;、分别为主、从动齿轮的螺旋角。
螺旋角是指在锥齿轮节锥表面展开图上的齿线任意一点A的切线TT与该点和节锥顶点连线之间的夹角。在齿面宽中点处的螺旋角称为中点螺旋角(图5—4)。通常不特殊说明,则螺旋角系指中点螺旋角。双曲面齿轮传动比为
式中,为双曲面齿轮传动比;、分别为主、从动齿轮平均分度圆半径。
螺旋锥齿轮传动比为
令,则。由于,所以系数K>1,一般为1.25~1.50。这说明:
__ 1)当双曲面齿轮与螺旋锥齿轮尺寸相同时,双曲面齿轮传动有更大的传动比。
__ 2)当传动比一定,从动齿轮尺寸相同时,双曲面主动齿轮比相应的螺旋锥齿轮有较大的直径,较高的轮齿强度以及较大的主动齿轮轴和轴承刚度。