外文翻譯--直齒輪斜齒輪的替代性分析設計方法.doc

1附錄1直齒輪斜齒輪的替代性分析設計方法本文提出了一種替代性的分析方法來設計直齒輪和斜齒輪。簡介現(xiàn)代齒輪設計方法,一般是依據(jù)于標準的工具。這使齒輪設計不僅相當?shù)暮唵?近乎于選擇緊固件)，對于每個齒輪而言也具有了良好的經濟效益,同時降低了模具和庫存費用。與此同時,我們也知道標準工具制造出的齒輪不能達到齒輪的最佳性能，而且在某些情況下根本無法使用。這就要求我們找到一種具體的能解決這些問題的方法。其具體的應用包括降低噪音、減小振動、提高機械傳動效率(重量輕,尺寸小)等等。這就是為什么要求生產非標準參數(shù)齒輪的原因,例如：生產航空齒輪習慣上使用的一些參數(shù)與型材,如壓力角,齒頂高,全齒高,以下是為了降低成本提高傳動效率而提出的非標準齒輪的幾種生產方式:數(shù)控切割機和CMM齒輪檢驗設備，使不論是生產標準齒輪還是生產非標準齒輪都易如反掌；使用非標準刀具生產齒輪的費用不一定比使用標準刀具生產齒輪的費用高,如果有足夠大的生產量；突出齒輪的性能優(yōu)勢和擁有較大的模具庫存，特別是在大規(guī)模生產中；與齒輪工作條件相適應的齒形；金屬或塑料齒輪的模具成本在很大程度上并不取決于齒輪的齒形。本文列出了一種直接的齒輪設計方式,常用在部分機械和儀器的設計中(如凸輪機構,連桿機構,壓縮機構等)。以前的工程師用同樣的方法為齒輪設計,他們根據(jù)生產條件以及經營狀況,確定它們的概況，然后找出一種合理的方法設計生產。19世紀技術革命期間，經過研究和開發(fā)提高了齒輪的生產力,而新的機床制造需要復雜而昂貴的工具,如滾刀齒輪,或塑造。常用的刀具是被標準化了,2這使齒輪設計間接化了。因為齒輪齒形取決于預先選定的標準切削刀具(節(jié)圓直徑或模數(shù),壓力角,齒頂高,齒根高,齒頂圓半徑等)。它的參數(shù)是依據(jù)標準的直齒輪而設定的。圖表1分別列出了典型的螺旋齒輪規(guī)格,如齒形參數(shù)、位置參數(shù)。圖1114z，228z壓力角為20度的嚙合區(qū)域3齒輪的部分參數(shù)，如壓力角、節(jié)圓直徑、分度圓直徑或模數(shù)、螺旋角、齒頂高、齒頂圓直徑、所有這些參數(shù)、都取決于加工的刀具和加工方式。漸開線齒輪的齒數(shù)，基圓直徑，外圓直徑，螺旋角，及齒厚，也都是依據(jù)刀具參數(shù)設計的。在非常早期的齒輪設計中，為什么要對齒形予以修正或更攺呢？對齒輪的修攺之所以就出現(xiàn)在早期的齒輪設計當中，是因為傳統(tǒng)的做法限在了自已的刀具參數(shù)上，在X方向移動的坐標最大值。一對嚙合齒輪Z1=14、Z2=28，在固定的刀具的參數(shù)下，加工成為壓力角為20度。如圖1所示，表內區(qū)域包含了所有齒輪的組合，使用這種切削刀具的機械可以生產出重合度最小為1.0的齒輪。但它存在著一些振動和干擾.(如圖等值線C和D)。而等值線E和F提出了額外的限制范圍。在其他的可用齒輪組合之外還存在著一些邊界區(qū)域。為此要利用這些區(qū)域內的齒輪組合，刀具的參數(shù)就不得不改變。換句話說,一系列齒輪各種組合的出現(xiàn)是在刀具參數(shù)的改變和制造機器的改變情況下實現(xiàn)的。如果這些參數(shù)被限定了,那齒輪也就停止了發(fā)展。有人在從齒輪的生產過程中試圖以基圓為基礎,做為生產齒輪的依據(jù),并提出了所謂的廣義參數(shù)齒輪(參見2)。J.R.Colboure(Ref.3)教授提出了另一類定義：“漸開線齒輪”而沒有用機械參數(shù)來定義。依據(jù)這種方法，齒輪頂部區(qū)域形成了類似牙齒的形狀，而齒輪的根部形成了圓角。這種齒輪齒形形成的齒輪副像是與之前的齒輪有著不同的生產過程。但這些齒輪在生產過程中并沒有改變生產切削刀具的任何能數(shù)，不同的只是改變了切削加工的幾何線路而矣。漸開線齒參數(shù)一種漸開線齒的形成是通過一直線沿一基圓圓周周做純滾動（見圖2），來自基圓bd展開的一條直線和外圓的切線ad。下列方程是用于計算直齒輪和斜齒輪的部分參數(shù)，除非另有說明，方