三限法细高齿设计.doc

细高齿齿轮设计 齿形重合度Ep≥2的齿轮副，称为高齿齿轮。**清华大学称之为高重合度齿轮（High Contact Ratio Gear），简称HCR齿轮。 Ep＝2的齿轮副，在啮合运转过程中，始终有两对牙齿同时啮合。这对无误差、不变形的理想齿轮，牙齿受到的载荷是始终不变的，总是平分所传动的力，因而不会产生振动，发出噪音。有的学者甚至把Ep＝2的齿轮副称为“无噪音齿轮” 。国外有的实验报告*，当Ep＞2.2时.噪音不降反而增大。 齿细能吸收震动，降低噪音。Ep≥2高齿与细齿组合起来，称之为细高齿，降噪效果最好，特别是直齿轮。 富勒变速箱齿轮有关参数 一轴常合 主3 挡 主 2 挡 主 1 挡 模数M （径节 DP） M对比度 粗齿C 4.233 4.233 4.357（5.83） 4.774（5.32） 细齿A 2.54 2.454 2.97 3.117 细齿B 2.515 2.54 3.08 3 细比粗 0.6和0.594 0.59和0.6 0.68和0.71 0.65和0.63 齿形重合度 Ep 粗齿C 1.324 1.536 1.727 1.4 细齿A 2.2 2.27 2.22 2.22 细齿B 2.2 2.22 2.28 2.248 齿形角 α 粗齿C 20° 22.5° 20° 18.8° 细齿A 21° 19° 21° 20° 细齿B 20° 18.5° 20° 20° 总变位系数 Xc 粗齿C 1.105 +0.0032 +0.0114 +1.1735 细齿A -0.16 +0.393 -0.12 +0.046 细齿B -0.082 +0.89 +0.111 -0.106 弯曲应力σb 单位：Kg/mm2 粗齿C 20.7 19.2 24.5 20.4 28.3 28 31.2 36 细齿A 23 21 29.56 27.23 25.7 28 32.48 33.5 细齿B 24.56 19.81 20.2 16.8 20.36 20.46 22.3 22.86 齿顶宽San 粗齿C 3.08 2.9 2.63 2.86 2.96 2.58 2.26 3.5 细齿A 1.36 1.02 1.33 1.15 1.06 1.42 1.74 0.98 0.54M .42 M .45M .47M .36M .48M .56M .31M 细齿B 1.45 1.3 1.11 1.08 1.27 1.22 1.4 1.44 .43 M 六十年代，EATON公司为了减小FULLER双中间轴变速箱直齿轮噪音，增强和斜齿变速箱的市场竞争力，将细高齿应用到生产中，降噪效果很好。 关于细高齿，在我的“汽车齿轮设计”一书中第三、四两章中，有所介绍，本文只是略加补充。 何为细 细齿是相对普通齿轮而言。前题是在载荷相同的条件下，强度必须相近。细齿细到什么程度，目前只有富勒可资借鉴。 影响齿厚的因素有： 模数M：模数大小是区分细齿主要的因素。富勒的M对比度为：细齿MF比粗齿MC等于0.6到0.7，即 MF≈(0.6 ∽ 0.7)MC 式中MF（MFINE）为细齿的模数，MC（MCOURSE）为粗齿的模数。 我的意见 MF≈(0.65 ∽ 0.75)MC 齿形角α：采用小齿形角可以获得较大的齿顶宽，因而可以得到较大的齿形 重合度，但是减少了齿根厚度，从而减少了强度。这可由增加总变位系数来平衡。但是，小齿形角的基圆大，容易产生根切。 重型车的使用条件比较苛刻，尽可能的采用较大的齿形角，即有较大的齿根厚度，对齿根强度有利，又利于齿面强度，这也许是富勒细齿采用18.4度到21度，大齿形角的原因。 重型车细齿直齿轮采用20°左右齿形角。 总变位系数Xc：增大变位系数可以增加齿根厚度，从而增加了齿根强度。齿 根强度的改变，要和模数、齿形角、变位系数综合起来考虑。 细高齿的Xc：一般说来，较大齿形角（20°左右）的细高齿，多采用较小（0左右）的总变位系数，以避免齿根槽宽过小，滚刀、剃刀的齿顶过尖。 小客车的细高齿可采用小齿形角，又同时采用小总变位系数，牙齿柔性更大大，吸收震动好，噪音小。如表内介绍的小客车齿轮。 普通齿轮的Xc：高档采用0到0.2小的数值，低档采用1.5到2比较大的数值。 小客车斜齿轮细高齿有关参数 档位 Mn α度 β度 Ep Ea Xc σb 华纳T5 超速 1.557 15.45 40 1.82 3.42 -0.151 43.44 3挡 2.261 19.5 31.7133 2.04 1.33 -0.581 53 夏利 3挡 1.65 16 34.67 2.05 1.23 -0.116 26.1 4挡 1.