为什么齿轮不能少于17个齿数,少了会怎样?
- 教育综合
- 2023-03-07 17:44:07
齿轮上面的齿数为什么不能够小于17?会发生什么?
; 并不是说齿轮的齿数不能小于17,这涉及到一个可不可以与合不合适的问题,很显然,现实生活中也是有齿数小于17的齿轮的,比如说发动机的中心传动轴,或者在农业上广泛运用的各种农具,都有小齿数齿轮的存在。离谱的是竟然有人说当齿轮的齿数小于了17个,两个齿轮中间就不能转动,进行传动工作了。这种说法无疑是荒谬且非常没有依据的,甚至都不用去解释,这样的理论本身就站不稳脚跟。
两个齿轮只要衔接的到位,形成了良好的传动关系,并且在做工的时候不会发生空转,那么它们就能进行正常的工作,是不是稳定而又不磨损,那才涉及到齿轮数量,以及整个齿轮组是否合理的问题。我在教材上甚至见过正方形,或者三角形,甚至为了节省功率还有不规则形状的齿轮。
但是为了考虑到标准专业的齿轮,那么对于它的齿数就会有某一个特定的值,在这个特定数值以下,就会影响整个齿轮组的正常使用,影响到齿轮的强度,当齿轮的强度不够了,很容易就磨损坏掉了,而且一般有齿轮的设备都是比较精密的仪器,或者像汽车发动机这种大型设备的关键部件。相当于人类的心脏部位,心脏发生损坏,那不就是四两拨千斤,牵一发而动全身吗。
在实际生活中,17齿数以上的齿轮是强度最高的,影响齿轮强度的最小齿数是13个齿,再低的话就很容易发生损坏了。虽然说如果一个齿轮的齿数较少,也可以正常运行,但是17个齿数以下的齿轮运行时会发生根切,所以很难得到均匀的受力,机械部件最怕受力不均,长此以往,必然容易损坏。
为什么齿轮不能少于17个齿数?
标准齿轮齿数不能少于17但非标准齿轮是可以的。
论证
齿轮的齿数能不能少于17是一个值得考虑的问题。
对于标准齿轮来说,齿数还真不能少于17,为什么呢。因为当齿数少于17时,齿轮会发生根切现象。所谓根切是指用范成法切齿时,在一定的条件下,刀具的齿顶过多地切入轮齿的根部,而将齿根的渐开线齿廓切去一部分。
范成法
范成法(或称展成法)是运用几何学上的包络原理加工齿轮的一种方法。
如图所示为一对已知齿轮的传动。在给定了两齿轮的渐开线齿廓和主动轮角速度w1后,通过两齿廓的啮合就可获得从动轮的角速度w2,且使i12=w1/w2=定值。因为两齿廓啮合中,两节圆作纯滚动,节圆1在节圆2上纯滚的过程中,齿轮1的齿廓对于齿轮2将占据一系列相对位置,而这一系列相对位置的包络线就是齿轮2的齿廓,也即在两节圆作纯滚动时,两渐开线齿廓可看作互为包络线。
根切现象
产生根切的原因:当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N1,刀具由位置Ⅱ继续移动时,便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分。根切的后果:产生严重根切的齿轮,一方面削弱了轮齿的抗弯强度;另一方面将使齿轮传动的合度有所降低,这对传动是十分不利的。 产生根切的原因:当刀具齿顶线与啮合线的交点超过啮合极限点N1,刀具由位置Ⅱ继续移动时,便将根部已切制出的渐开线齿廓再切去一部分。根切的后果:产生严重根切的齿轮,一方面削弱了轮齿的抗弯强度;另一方面将使齿轮传动的合度有所降低,这对传动是十分不利的。 对于非标准齿轮,齿数少于17是可以的。
齿轮为什么通常不会少于17个齿数?
因为齿轮个数如果低于17个,再制作加工的过程中会发生根切的问题,也就是齿轮的根部会被削去一部分,一旦发生根切齿轮的厚度变薄。
大家都知道,齿轮能够转动是因为两个齿轮(齿轮分:上下两种齿轮)之间形成了一对良好的传动关系,只有两者之间的衔接到位了,所以它的运行才能是一个平稳的关系。拿渐开齿轮来说,两个齿轮之间啮合好才能发挥它的作用,具体又分成了直齿圆柱齿轮和斜齿的圆柱齿轮这两种。标准的直齿轮它的齿顶高的系数是一,齿跟高的系数是一点二五,而它的压力角的度数要达到二十度,齿轮加工时如果齿胚和刀具之间就像是两个齿轮一样。
如果齿轮的个数小于一定值的时候,就会出现齿轮的根部会被去掉一部分的现象,这个现象就叫做齿轮的根切现象,如果根切小了之后就会影响到齿轮的强度和平稳性。这里所说的是十七个针对齿轮来说的,如果不谈齿轮的工作效率的话不管多少个齿它都会工作,也能运行。此外,十七它是一个质数,也就是说齿轮的某个齿和其他的齿轮的某个重合次数在一定圈数下最少,受力时就不会长期在这一个点上。齿轮属于精密仪器,虽然在每个齿轮上都会产生误差,但是十七这个产生轮轴磨损的几率实在是太大了,所以如果是十七的话,短期动一会还行,长期的话就不能了。
简单的来说齿轮的个数也非常严格的要求的,不仅会对齿轮的各项要求以及齿轮和齿轮之间的间距有要求,而且也会在制作的时候不断的进行实验改良,进而对他研究的比较透彻之后再选出解决方法。因此我们现在看到的所有机械中,每一个哪怕是微小的齿轮都凝结着不少人努力的辛劳。
齿数少于17个的齿轮为什么就不能转动了?
有些人说齿轮少于17个齿数,齿轮就不能转了,其实这是不正确的。抛开工作效率而言,任何齿数的齿轮都是可以工作的。
因为齿轮之所以能够转动,就是因为上齿轮和下齿轮之间的衔接到位了,形成了良好的传动关系,所以它的运行才能是一个平稳的关系。
但是对于标准的渐开线直齿轮来说,如果齿数低于某一特定值,就会影响它的齿轮强度,影响我们的正常使用,所以齿轮之所以不会少于17个齿数,是因为17个齿数的齿轮更加稳定,也更加耐用。在一定圈数下,17个齿数能使齿轮的重合圈数最少,受力相对均衡,能够减少磨损,延长齿轮的使用寿命。
齿轮属于精密仪器,长期受力不均会增大误差,如果渐开线圆柱齿轮齿数小于17时,会产生根切现象,因此为了避免由于根切造成齿轮强度降低,所以设计时在空间和参数允许的情况下,尽可能选择大于17齿,在实际使用中如果需要低于17齿数的齿轮,一般需要改变加工工艺或者增加齿轮厚度,来解决齿轮的强度问题。不过也有人认为17的齿数对轮轴磨损很大,长期使用也是抗不住的。
当齿数小于17齿时,会发生根切的。
范成加工齿轮时,刀具齿顶线(齿顶圆)与啮合线的交点,超过极限点(啮合线与被加工齿轮基圆的切点)时,就发生根切。齿轮齿数越少,基圆越小,极限点距离节点越近,就越容易发生根切。标准齿轮发生根切,只与齿数有关,与模数无关
为什么齿轮少于17个齿就不能转?
首先这个提问有错误,齿轮小于17个齿不会影响使用,但是17个齿在某些特定情况下会出现加工不便的情况。
准确的说法是:标准渐开线直齿轮当齿数小于17时齿根会发生根切降低齿轮强度。并不是说不能转。
所谓根切,用范成法切齿时,在一定的条件下,刀具的齿顶过多地切入轮齿的根部,而将齿根的渐开线齿廓切去一部分。
17个齿来自于加工方式,也取决于加工方式,如果更换或者改进齿轮的加工方式如成形法、变位加工(这里特指直齿圆柱齿轮),就不会出现根切现象,也就没有17个齿的极限数量问题。首先这是一种不正确的说法。你从上图中哪里看到齿轮小于17个齿就不能转的?看至于17,这个要从齿轮的加工方法说起,如下图,一种广泛使用的方法是用一个滚刀去切 这样制造齿轮时,当齿数较少时,会发生根切现象,这会影响制造出来的齿轮的强度。什么是根切,就是根被切了。。。注意图中红框部分:
这样制造齿轮时,当齿数较少时,会发生根切现象,这会影响制造出来的齿轮的强度。什么是根切,就是根被切了。。。注意图中红框部分
这个需要科普一下,中间的齿轮叫太阳轮,三个小轮叫行星轮,外面的叫齿圈,太阳轮需要马达或电机带动,如果行星轮不转,齿圈转,就是起重机的钢丝卷筒,如果齿圈不动,行星轮动,吊车塔台的旋转机构,有根切现象时,可以用变位齿轮来解决