模數(shù)m是決定齒輪齒承載能力的基本參數(shù)。可根據(jù)彎曲強(qiáng)度初步計(jì)算,再圓整至標(biāo)準(zhǔn)值。在非標(biāo)設(shè)計(jì)中,中心距常常是預(yù)先限定的。此時(shí),模數(shù)與齒數(shù)的選擇需聯(lián)動(dòng)考慮。在滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度的前提下,采用較小模數(shù)、較多齒數(shù),可增加重合度,使傳動(dòng)更平穩(wěn)、噪音更低,但齒的抗磨損能力相對(duì)下降。反之,大模數(shù)齒輪齒根厚,彎曲強(qiáng)度高,但傳動(dòng)平穩(wěn)性略低。設(shè)計(jì)師需根據(jù)側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行權(quán)衡。
在非標(biāo)設(shè)計(jì)中,標(biāo)準(zhǔn)齒輪往往無(wú)法滿(mǎn)足要求,變位齒輪的應(yīng)用十分廣泛。其主要目的包括:1)湊配中心距:當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中心距無(wú)法滿(mǎn)足空間限制時(shí),通過(guò)變位可在不改變傳動(dòng)比的前提下調(diào)整中心距。2)改善嚙合性能:正變位可增加齒根厚度,提高齒根彎曲強(qiáng)度;適度的負(fù)變位可避免小齒輪根切。3)均衡兩齒輪磨損:通過(guò)合理分配變位系數(shù),可使大小齒輪的齒根滑動(dòng)率接近,從而提升整體壽命。
齒面接觸疲勞強(qiáng)度與齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核是必不可少的環(huán)節(jié)。需根據(jù)實(shí)際工況(輸入扭矩、轉(zhuǎn)速、工作時(shí)間、沖擊情況)確定計(jì)算載荷。在非標(biāo)設(shè)計(jì)中,應(yīng)用系數(shù)KA、動(dòng)載系數(shù)KV等需結(jié)合設(shè)備具體運(yùn)行特性謹(jǐn)慎選取。校核結(jié)果應(yīng)留有合適的安全裕度,以應(yīng)對(duì)工況波動(dòng)與材料性能的分散性。
計(jì)算完成后,需出具符合加工要求的詳細(xì)齒輪圖紙。圖紙上除標(biāo)注完整的幾何尺寸、公差外,還需明確齒形參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、變位系數(shù))、精度等級(jí)、熱處理要求及檢驗(yàn)項(xiàng)目(如公法線長(zhǎng)度或跨棒距),確保設(shè)計(jì)意圖被準(zhǔn)確無(wú)誤地制造出來(lái)。

