外文翻譯--直齒輪斜齒輪的替代性分析設(shè)計(jì)方法.doc

1附錄1直齒輪斜齒輪的替代性分析設(shè)計(jì)方法本文提出了一種替代性的分析方法來(lái)設(shè)計(jì)直齒輪和斜齒輪。簡(jiǎn)介現(xiàn)代齒輪設(shè)計(jì)方法,一般是依據(jù)于標(biāo)準(zhǔn)的工具。這使齒輪設(shè)計(jì)不僅相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單(近乎于選擇緊固件)，對(duì)于每個(gè)齒輪而言也具有了良好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)降低了模具和庫(kù)存費(fèi)用。與此同時(shí),我們也知道標(biāo)準(zhǔn)工具制造出的齒輪不能達(dá)到齒輪的最佳性能，而且在某些情況下根本無(wú)法使用。這就要求我們找到一種具體的能解決這些問(wèn)題的方法。其具體的應(yīng)用包括降低噪音、減小振動(dòng)、提高機(jī)械傳動(dòng)效率(重量輕,尺寸小)等等。這就是為什么要求生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)齒輪的原因,例如：生產(chǎn)航空齒輪習(xí)慣上使用的一些參數(shù)與型材,如壓力角,齒頂高,全齒高,以下是為了降低成本提高傳動(dòng)效率而提出的非標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾種生產(chǎn)方式:數(shù)控切割機(jī)和CMM齒輪檢驗(yàn)設(shè)備，使不論是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)齒輪還是生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)齒輪都易如反掌；使用非標(biāo)準(zhǔn)刀具生產(chǎn)齒輪的費(fèi)用不一定比使用標(biāo)準(zhǔn)刀具生產(chǎn)齒輪的費(fèi)用高,如果有足夠大的生產(chǎn)量；突出齒輪的性能優(yōu)勢(shì)和擁有較大的模具庫(kù)存，特別是在大規(guī)模生產(chǎn)中；與齒輪工作條件相適應(yīng)的齒形；金屬或塑料齒輪的模具成本在很大程度上并不取決于齒輪的齒形。本文列出了一種直接的齒輪設(shè)計(jì)方式,常用在部分機(jī)械和儀器的設(shè)計(jì)中(如凸輪機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu),壓縮機(jī)構(gòu)等)。以前的工程師用同樣的方法為齒輪設(shè)計(jì),他們根據(jù)生產(chǎn)條件以及經(jīng)營(yíng)狀況,確定它們的概況，然后找出一種合理的方法設(shè)計(jì)生產(chǎn)。19世紀(jì)技術(shù)革命期間，經(jīng)過(guò)研究和開(kāi)發(fā)提高了齒輪的生產(chǎn)力,而新的機(jī)床制造需要復(fù)雜而昂貴的工具,如滾刀齒輪,或塑造。常用的刀具是被標(biāo)準(zhǔn)化了,2這使齒輪設(shè)計(jì)間接化了。因?yàn)辇X輪齒形取決于預(yù)先選定的標(biāo)準(zhǔn)切削刀具(節(jié)圓直徑或模數(shù),壓力角,齒頂高,齒根高,齒頂圓半徑等)。它的參數(shù)是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的直齒輪而設(shè)定的。圖表1分別列出了典型的螺旋齒輪規(guī)格,如齒形參數(shù)、位置參數(shù)。圖1114z，228z壓力角為20度的嚙合區(qū)域3齒輪的部分參數(shù)，如壓力角、節(jié)圓直徑、分度圓直徑或模數(shù)、螺旋角、齒頂高、齒頂圓直徑、所有這些參數(shù)、都取決于加工的刀具和加工方式。漸開(kāi)線齒輪的齒數(shù)，基圓直徑，外圓直徑，螺旋角，及齒厚，也都是依據(jù)刀具參數(shù)設(shè)計(jì)的。在非常早期的齒輪設(shè)計(jì)中，為什么要對(duì)齒形予以修正或更攺呢？對(duì)齒輪的修攺之所以就出現(xiàn)在早期的齒輪設(shè)計(jì)當(dāng)中，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的做法限在了自已的刀具參數(shù)上，在X方向移動(dòng)的坐標(biāo)最大值。一對(duì)嚙合齒輪Z1=14、Z2=28，在固定的刀具的參數(shù)下，加工成為壓力角為20度。如圖1所示，表內(nèi)區(qū)域包含了所有齒輪的組合，使用這種切削刀具的機(jī)械可以生產(chǎn)出重合度最小為1.0的齒輪。但它存在著一些振動(dòng)和干擾.(如圖等值線C和D)。而等值線E和F提出了額外的限制范圍。在其他的可用齒輪組合之外還存在著一些邊界區(qū)域。為此要利用這些區(qū)域內(nèi)的齒輪組合，刀具的參數(shù)就不得不改變。換句話說(shuō),一系列齒輪各種組合的出現(xiàn)是在刀具參數(shù)的改變和制造機(jī)器的改變情況下實(shí)現(xiàn)的。如果這些參數(shù)被限定了,那齒輪也就停止了發(fā)展。有人在從齒輪的生產(chǎn)過(guò)程中試圖以基圓為基礎(chǔ),做為生產(chǎn)齒輪的依據(jù),并提出了所謂的廣義參數(shù)齒輪(參見(jiàn)2)。J.R.Colboure(Ref.3)教授提出了另一類(lèi)定義：“漸開(kāi)線齒輪”而沒(méi)有用機(jī)械參數(shù)來(lái)定義。依據(jù)這種方法，齒輪頂部區(qū)域形成了類(lèi)似牙齒的形狀，而齒輪的根部形成了圓角。這種齒輪齒形形成的齒輪副像是與之前的齒輪有著不同的生產(chǎn)過(guò)程。但這些齒輪在生產(chǎn)過(guò)程中并沒(méi)有改變生產(chǎn)切削刀具的任何能數(shù)，不同的只是改變了切削加工的幾何線路而矣。漸開(kāi)線齒參數(shù)一種漸開(kāi)線齒的形成是通過(guò)一直線沿一基圓圓周周做純滾動(dòng)（見(jiàn)圖2），來(lái)自基圓bd展開(kāi)的一條直線和外圓的切線ad。下列方程是用于計(jì)算直齒輪和斜齒輪的部分參數(shù)，除非另有說(shuō)明，方