为什么说设计齿轮时,齿数不可以少于17,否则容易出问题?生活中过许多齿轮的齿数其实都没有17个,这些齿轮为什么可以投入使用?
说起齿轮,相信大家都不陌生,只不过除了工业从事者和机械爱好者之外,大多数人只在电视节目中见过齿轮,因此大家一定没有注意过,大部分齿轮的齿数都大于17,这是为什么呢?
齿轮是机械活动中的一部分,一般不会单独运用,基本都要跟其他有齿的机械零件相互啮合作用才行,双方要能衔接到位,才能够在机械中运行起来,要是两个齿轮之间的啮合非常糟糕,磕磕碰碰,肯定对机械运作就会有很大的影响。
而早些年加工齿轮,用的都是范成法(展成法)制作的,用这种方法生产的齿轮,如果齿数比较少,在使用的过程中,齿轮的“齿”的“根部”就会被切去一部分,也就是“根切”。
如果发生了根切,那么齿根的厚度也就变薄了,这不仅会导致齿轮的抗弯曲能力下降,还会导致重合度也下降,无法跟其他齿轮或者机械部位完美啮合,从而导致传动不利的情况。
而且齿轮的寿命也会大大减弱,要想避免这样的情况发生,根据专家们推导出的公式计算,必须要确保齿轮的齿数在17以上,这就是为什么许多人说齿轮齿数不能少于17的原因。
当然了,如果空间和参数实在不允许增加齿轮的齿数,又需要达到某种机械要求的话,在齿轮的弯曲强度等方面都满足的情况下,可以允许出现轻微切根,此时可以将齿数下调到14。
不过或许有人会反驳,现在生活中的许多齿轮连14个齿都没有,这些齿轮怎么不见它们“切根”呢?
这是因为有些齿轮并不是用范成法做成的,而是用成形法或者变位法进行加工的,由于加工方法的不同,对于这种齿轮来说,不会出现根切,自然也就不需要遵守齿数不能少于17的规定。
不过这样的齿轮有时候在一些机械中使用起来容易卡住,所以为了避免这个问题,一般齿数比较少的齿轮,制作时刀具会故意倾斜出一个角度来,这样做出来的齿轮也也会呈现倾斜的状态,也就是让齿轮变位。
变位之后,齿轮的转动就会不受到影响,而且倾斜的齿轮还可以避免齿轮跟切的问题出现,或者是降低根切的概率。
此外,要是想用范成法做出齿数低于14的齿轮,就必须增加齿轮的厚度,以此来解决切根的问题,这就是为什么一些农业机械中使用的6齿齿轮看起来会比较厚的原因。当然,这样制作的齿轮使用效果肯定不如不会切根的,寿命也会比较短。
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