齿顶倒圆和小齿轮上的上齿面修正

在齿轮的下齿面中挖出
对于高载荷的轮齿(动力轮齿),尽管几何轮廓正确,轮齿对在理论上没有缺陷,仍可能导致啮合干涉,如“挖出”或在齿轮的下齿面中“形成碎屑”,如右侧的图片所示。该现象尤其在与淬火小齿轮的配合中出现,这时小齿轮的上齿面起到刮刀作用。
这可能因为以下原因:
1) 弯曲
高作用力下的动态载荷峰值、加速度、制动和震动会造成啮入的轮齿出现弹性变形。
2) 齿距误差
在每种轮齿中无法避免的生产误差,在本使用情形中尤其为齿距误差,与弯曲因素组合同样可能造成负面影响。
3) 回转驱动器
由于驱动装置大多采用悬臂排列方式,小齿轮轴的弯曲不可避免。同时由于施加的高作用力,在回转驱动器和连接结构之间的连接区域内会造成弹性变形。这些变形也会增加啮合干涉。
4) 润滑
上述影响因素导致在上齿面上出现高峰值载荷,这样润滑膜可能开裂。由此造成的直接金属接触可能会进一步增加形成的碎屑。
通过小齿轮上的上齿面修正,将小齿轮的上齿面倒圆,可以避免在过去偶尔了解到的损坏。
5) 上齿面修正
根据技术文献,为快速运行的齿轮箱实行上齿面修正,可以减少振动影响(噪音)。
根据已知试验,对于在轮齿载荷方面处于极端条件下的应用情形,指定采用上齿面修正和上齿面倒圆的小齿轮,其中圆角半径为 0.1 – 0.15 · m。

无边角的上齿廓
半径 ρan 必须无边角过渡至上齿面。
必须保证已变化的上齿廓——无边角——柔和过渡为正常齿廓。
上齿廓应具有类似渐开线的形状。