斜齒輪式创信娱乐登录的一般性能參數的推導

2017-08-04  來自: 永嘉縣创信平台自動化儀表有限公司瀏覽次數:280

 對创信娱乐登录來說,力矩、功率是其最基本的參數,一般的直齒輪式创信娱乐登录的理論性能已有探討,但是,由于斜齒輪式和直齒輪式的差別,其適用于直齒式创信娱乐登录的公式對斜齒輪式來說并不合適,因此對其進行研究很有必要。

  

齒輪馬達轉矩原理圖


  1.1 斜齒輪式创信娱乐登录一般受力分析

  如圖1,由于上、下工作齒輪的完整嚙合齒嚙合線上的每一點到齒輪軸線的距離始終小于齒頂圓半徑,因此,從高壓氣體進入氣腔后,產生一個使轉子旋轉的力。從結構上看,创信娱乐登录的核心部件是上下兩個相互嚙合的斜齒輪,在驅動負載對外做功的過程中,下工作齒輪通過輸出軸把扭矩直接傳遞給負載,上工作齒輪在高壓氣體作用下產生的扭矩,通過與下工作齒輪的嚙合接觸,把扭矩傳遞給下工作齒輪,間接地通過下工作齒輪驅動負載對外做功。為了研究雙轉子创信娱乐登录的工作扭矩,首先得確定在一定高壓氣體作用下,單個工作轉子的受力情況高壓氣體直接充滿齒腔對密封齒腔內的作用面積S1,產生一個力P1S1,其中P1為齒腔內高壓氣體的壓力。齒槽空間相通的齒,由于對稱性產生的等效作用力為0;在密封齒腔與排氣口之間的齒在兩側的壓力大小不等,壓力差為ΔP,因此該齒受到的不平衡力大小為ΔPS等效,其中S等效為單個齒的等效面積。在嚙合區,由于嚙合線阻斷了嚙合齒齒腔之間氣體的連通,嚙合齒受到力的大小為ΔPS線下, S線下為嚙合線到齒根圓的有效作用面積,此時單個齒輪在高壓氣體作用下的等效受力大小為: F=ΔPS等效-ΔPS線下=ΔP (S等效-S線下) =ΔPS線上, S線上為嚙合線到齒頂圓的有效作用面積。

  由于创信娱乐登录在工作過程中嚙合齒、嚙合線是一直在變化的,所以單個齒輪S線上也在一直變化,因此在馬達工作過程中,其作用力是周期性變化的。在创信娱乐登录工作過程中,上工作齒輪在這樣一個周期性力的作用下,通過與下齒輪的嚙合,把作用力傳遞給下齒輪,通過下齒輪對外做功。

  斜齒輪與直齒輪相比具有一個螺旋角β(本文研究的创信娱乐登录螺旋角在6°~ 11°),因此,理論上斜齒輪嚙合是由點到線的接觸,如圖2所示

  

轉子的單個齒上受氣體壓力作用區域圖


  如圖2左邊黑線為嚙合線的一部分,陰影區域為嚙合的某個時刻高壓氣體作用的等效區域。圖3為嚙合線的示意圖,真正的工作過程如果用慢鏡頭來看,是從點到線,從一個嚙合齒的頂點開始慢慢變化到另一條接觸線,有一系列位于KK′、MM′間的接觸線(如圖2)是最長的,從齒頂到接觸線MM′,斜齒輪是逐漸嚙合,在KK′、MM′包圍的區域,斜齒輪是完全嚙合的,過KK′后兩斜齒輪開始慢慢分開,對于斜齒輪式雙轉子创信娱乐登录而言,要保證能正常工作,每一個時刻其嚙合的齒數肯定大于1個(這樣的特性在工作齒輪設計時由重疊系數來決定),也就是至少有一條完整的嚙合線處于KK′、MM′之間的嚙合區,才能保證兩轉子的嚙合過程中齒輪嚙合區域的氣密性。對于不完全嚙合的齒,由于氣體的特性,將充滿對應的氣腔,因此只需研究一對齒的嚙合即可。

  

單個工作齒輪上的嚙合線圖


  1.2 單個轉子對齒輪軸線產生的轉矩推導

  

積分示意圖


  如圖4為單個斜齒輪嚙合齒在沿轉子的軸面上投影展開取極限嚙合線KK′時的嚙合齒作為研究對象,經過上面推導可知FY的有效作用面積為圖4中的陰影部分面積,氣體對轉子中軸線的有效力矩可以等效地用圖中陰影部分來計算,把斜齒輪展成平面狀態時如圖4所示,把氣體作用下的齒分成兩部分: ■ KK′E與四邊形EK′M′Q,以這兩部分為積分域對軸線積分即可求出最 大扭矩。


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