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专业生产齿轮、尼龙齿轮 可订制

起批量:≥1件
价格: ¥10.00 (不含运费)
货物发出地:河北省衡水市
型号:MC
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详细信息
品牌尼龙齿轮型号MC模数1.72(mm)
齿数多种齿高10(mm)齿宽10(mm)
重量0.5(kg)材质尼龙外形圆柱齿轮
适用范围工业齿面硬度软齿面齿线形状直齿轮

MC尼龙齿轮的设计

1.MC尼龙齿轮是金属等齿轮的替代品
  MC尼龙兼有耐疲劳、抗冲击和耐磨等性质,使其在齿轮应用上极受欢迎,已成功地应用在直齿轮、蜗轮、斜齿轮和螺旋齿轮上有25年的历史。今天在各行业,MC尼龙齿轮正不断地替代钢材、木材、铜材、铸铁、酚醛。
  MC尼龙齿轮有如下优点;
   ◆ 运行噪音低
   ◆ 无润滑运行
   ◆ 比传统的金属齿轮惯性低
   ◆ 耐腐蚀性
  尽管MC尼龙齿轮的强度明显比相应的金属齿轮低,由于它的低摩擦性和低惯性,以及热塑性塑料齿轮轮齿的弹性(弯曲),在很多应用上可以直接替代金属--尤其是非铁金属、铸铁和未经淬硬处理的钢材。
   ◆ 材料强度和是否需要润滑?
   ◆ 节圆的线速率?
   ◆ 所需的服务时间?
   ◆ 工作条件下的环境温度?

2.直齿轮的设计
步骤1
  获得需要的应用数据
  模数,P
  齿数,N
  压力角,PA
  齿宽,f (英寸)
  输入速度,n (RPM)
  输入扭矩,TI
  或 输入马力,HPI
步骤2
  获得推导数据和修正系数
  节圆直径,DP=N/P
  齿形系数,y
  屈服应力,Sb
  工作寿命系数,CS
  速率因素,CV
  材料强度因素,Cm
  温度修正系数,CT
  ◆ 环境温度〈100oF, CT=1
  ◆ 100oF<环境温度<200oF
      CT=1/1(1+α(T-100oF))
  这里, α=0.022 对应 MC尼龙
      α=0.004 对应尼龙101
      α=0.010 对应聚甲醛

步骤3
  用公式(1)和(2)计算最大扭矩或马力

     TMAX= DPSbfyCsCvCmCT/2P          (1)

     HPMAX= DPSbfyn CSCVCm CT/ 126000 P    (2)
步骤4
  将最大力矩(TMAX)和最大马力(HMAX)与已知塑料齿轮的输入力矩(Ti)和马力(Hi)比较。
   Ti 必须小于或等于TMAX
   Hi 必须小于或等于HMAX
  如塑料齿轮的Hi 和TI超过TMAX和 HMAX,选另外一种材料或另一分度圆直径和齿厚,按照新的材料修正系数重新计算。

3.螺旋齿轮的设计
  为确定作用在塑料螺旋齿轮所受的应力,需要修改直齿轮设计公式1和2,以补偿二者之间齿形不同而所受的接触压力不同。齿形系数Y是按可成形齿数计算,而不是按实际齿数计算。计算公式:
  Nf = N /(cosU)3
  这里:
    Nf =可成形的齿数
    N =实际齿数
    U =螺旋角(度数)
  另外,螺旋齿轮模数的计算也不能按直齿轮设计公式(1)和(2),而是:
     PN = P/ cosU
  这里:PN=模数
  从这公式发现螺旋角增加对齿轮的影响是很大的。金属螺旋齿轮通常特点是能降低噪声和振动;值得注意的是,等效的塑料直齿轮可以更有效地降低噪声和振动。

4.斜 齿 轮
  斜齿轮齿形系数y的计算采用下列公式:
      Nf = N/cosφ
  这里:φ=分度角(度数)
  值得注意的是对于斜齿轮而言,公式(1)和(2)中的模数和分度圆直径所对应的齿形更大。

MC尼龙齿轮的设计

5.装 配
  MC尼龙非常适合制造批量比较小例如500件)的大型齿轮。首先浇铸成毛坯件,然后机械加工成制品,其过程与金属齿轮的加工相似。
  这里提供改进MC尼龙直齿轮适用性的方法,通常采用一系列的技术来保证齿轮与轴之间的固定,包括:
  ◆ 传递的力矩较低时,通过开键槽或滚花軸进行压配;
  ◆ 对于较便宜的低力矩齿轮,可用螺丝固定;
  ◆ 对于数量较少的驱动齿轮,通过螺栓沿齿宽连接一个金属轮毂固定;
  ◆ 传递的力矩较大时,采用机械式开键槽固定。键槽倒圆角后要比方形更好地消除拐角处的应力集中。最小的拐角键槽面积计算公式如下:
     A = 63000H/nrSk
  这里:A=键槽面积
     H=传递马力
     n=齿速(rpm’s)
     r=平均键槽半径
     Sk=最大允许的键槽应力,见表15。

表15. 连续工作齿轮的最大允许键槽应力Sk材 料Sk(㎏/㎝2)MC尼龙+二硫化钼105.6MC尼龙140.8尼龙6/6105.6酚醛塑料140.8UHMW-PE21.1 

 

  如果从上面公式确定的键槽尺寸不实用,那么应采用带键的法兰式轮毂和检查板,检查板用螺栓连接在齿轮上,螺栓处于特别的节圆半径上。所需螺栓数量及其直径按下面公式计算:

  最少螺栓数目= 63000HP/ n r1A1Sk

  r1=螺栓的节圆半径
  A1=螺栓的投影面积(螺栓直径X与螺栓接触的齿宽)
  在装齿轮时不要过度拧紧螺栓,以免齿轮在正常运转状况下,因材料膨胀导致齿轮破裂或者螺栓被剪断。而且,尽管尼龙垫圈的使用效果较满意,但我们推荐使用杯形垫圈或相似产品。

设计要点

  在设计MC尼龙齿轮时,不仅要考虑材料的许用应力,还要考虑它的形变因素。
◆ 塑料齿轮和金属齿轮相配合时,散热性和其他性能最理想。当全为塑料齿轮系统运
  行时,建议使用不相同的材料(如尼龙和酚醛塑料)。
◆ 因磨擦热和环境条件的变化,塑料比金属热膨胀系数高许多,塑料齿轮需要足够的
  齿隙,建议齿隙的大小用下列公式计算:

    当齿数为35以下时,齿隙= (0.06~0.1) P (模数)
    当齿数为35以上时,齿隙按照HACHMAN提出的实验公式计算。

◆ 整个齿根都倒圆角、压力角200 的齿轮,其屈服强度比14.50压力角的齿轮得到极大
  提高,其负荷能力比后者增加15%,或者在同等条件下延长其使用寿命3.5倍。
◆ 在满足负荷情况下,考虑选择最小齿的设计,这样使高速运行产生的齿热最少。
◆ 为了使齿轮具有更高的扭矩,可以考虑将机械加工的钢件直接铸造在齿轮里。
◆ 在所提供的环境因素诸如温度、湿度和化学条件下,MC尼龙齿轮通常优于其它工程
  塑料。材料的选择既取决于环境也取决于操作运行条件。
◆ MC尼龙的使用温度极限约120℃,当摩擦热引起的温度上升超过此极限时,齿轮将无
  法正常工作;如负载不变时,摩擦热随着齿轮转速的增高而增大,极限情况下甚至
  导致齿牙表面熔融。因此,我们建议MC尼龙齿轮的最大线速度应该限制在25 m/s以
  内。

齿形系数

齿 数141/2°20°标准齿20°低齿和螺旋齿120.3550.4150.496140.3990.4680.54015--0.566160.4300.5030.57817-0.5120.587180.4580.5210.60319-0.5340.616200.4800.5440.628220.4960.5590.648240.5090.5720.664260.5220.5880.678280.5350.5970.688300.5400.6060.698340.5530.6280.714380.5660.6510.729430.5750.6720.739500.5880.6940.758600.6040.7130.774750.6130.7350.7921000.6220.7570.8081500.6350.7790.8303000.6500.8010.855齿条0.6600.8230.881

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