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平凡而不平庸——准双曲面齿轮

作者:JZ Editor     时间:2021-06-01 08:52     已有 人浏览
  世间万物本就彼此连结,相生相息,同时伴随着各式各样的部件而紧密联系。一如我们生活中运行的各类机器器械,它们也是由那些不起眼的齿轮而各司其职,赋予平凡的机械运作的动力。而其中准双曲面齿轮则是我们今天内容的主角。
  
  准双曲面齿轮(hypoidgear)又称“海拔齿轮”。以圆锥面作为分度曲面,近似地代替双曲线体上远离喉部的端部截体曲面的落轮。它是轴线偏置的锥齿轮,习惯叫“双曲线齿轮”,也有叫“准双曲面齿轮”或“准双曲线齿轮”的。
  
  那它有何特点呢?为何被赋予“平凡而不平庸”呢?
  
  首先,准双曲面齿轮的轴交角90°,可以实现扭矩方向成90°的变化,这也是汽车、飞机,或者风电行业中常常需要的角度转换。同时一对尺寸大小不同,齿数不同的齿轮啮合,来试验扭矩增大,速度降低的功能,也就是通常所说的”增矩降速”。如果开过车的朋友,尤其是学车时候开手动车的时候,在爬坡的时候,教练师傅会让你挂到低档位,其实就是选择一对速比较大的齿轮副,在低速的时候提供更大的扭矩,从而提供给车辆更多的动力。
  
  
  其次,不仅仅是上面已经描述的扭矩传递的角度变化可以实现扭矩功率的角度变化。由于它能够承受较大的载荷,这种类型将用于风力发电行业、汽车行业,无论是乘用车、SUV,还是皮卡、公交车等商用车以提供更大的动力。
  
  再者准双曲面齿轮传动更加平稳,噪音小,其齿的左右两侧压力角可以不一致,齿轮啮合时的滑动方向是沿齿宽和齿廓方向,通过设计和工艺可以获得更好的齿轮啮合位置,使整个传动在负载下仍然表现良好的NVH性能。由于不同的偏移距离设计,可调偏移距离可用于满足不同的空间设计要求。比如在汽车的情况下,可以满足车辆离地间隙的要求,提高汽车的通过性。
  
  即使它看上去似乎“不足挂齿”,但是它却是已经发展了多年,虽然目前国内可以加工的设备很多,但高精度高端加工主要是国外设备。精加工工艺主要有两种:磨削和精磨,但对不同的切齿工艺要求不同。磨削时,切齿推荐端面铣削,磨削推荐端面滚压。况且它的设计和开发比较复杂,尤其是对强度、噪声、传动效率、重量和齿轮尺寸要求较高的高端产品。因此,在设计阶段,通常需要综合各种因素,通过迭代找到平衡点。在开发过程中,由于尺寸链的积累、系统变形等因素,通常需要在装配允许的变化范围内调整齿印,以保证在实际条件下仍能达到理想的性能水平。
  
  
  坚守在自己“岗位”上的准双曲面齿轮在现今依旧发挥着它不可忽视的力量为我们的生活提供便捷,以它微小的躯体承受着生命不可承受之重,虽然平凡,但它并非平庸。
  
  

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