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mc尼龍齒輪的設(shè)計
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1.mc尼龍齒輪是金屬等齒輪的替代品
mc尼龍兼有耐疲勞、抗沖擊和耐磨等性質(zhì)，使其在齒輪應(yīng)用上極受歡迎，已成功地應(yīng)用在直齒輪、蝸輪、斜齒輪和螺旋齒輪上有25年的歷史。今天在各行業(yè)，mc尼龍齒輪正不斷地替代鋼材、木材、銅材、鑄鐵、酚醛。
mc尼龍齒輪有如下優(yōu)點(diǎn)；
◆ 運(yùn)行噪音低
◆ 無潤滑運(yùn)行
◆ 比傳統(tǒng)的金屬齒輪慣性低
◆ 耐腐蝕性
盡管mc尼龍齒輪的強(qiáng)度明顯比相應(yīng)的金屬齒輪低，由于它的低摩擦性和低慣性，以及熱塑性塑料齒輪輪齒的彈性（彎曲），在很多應(yīng)用上可以直接替代金屬--尤其是非鐵金屬、鑄鐵和未經(jīng)淬硬處理的鋼材。
◆ 材料強(qiáng)度和是否需要潤滑？
◆ 節(jié)圓的線速率？
◆ 所需的服務(wù)時間？
◆ 工作條件下的環(huán)境溫度？
2.直齒輪的設(shè)計
步驟1
獲得需要的應(yīng)用數(shù)據(jù)
模數(shù)，p
齒數(shù)，n
壓力角，pa
齒寬，f (英寸)
輸入速度，n (rpm)
輸入扭矩，ti
或 輸入馬力，hpi
步驟2
獲得推導(dǎo)數(shù)據(jù)和修正系數(shù)
節(jié)圓直徑，dp=n/p
齒形系數(shù)，y
屈服應(yīng)力，sb
工作壽命系數(shù)，cs
速率因素，cv
材料強(qiáng)度因素，cm
溫度修正系數(shù)，ct
◆ 環(huán)境溫度〈100of, ct=1
◆ 100of<環(huán)境溫度<200of
ct=1/1(1+α(t-100of))
這里， α=0.022 對應(yīng) mc尼龍
α=0.004 對應(yīng)尼龍101
α=0.010 對應(yīng)聚甲醛
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步驟3
用公式（1）和（2）計算大扭矩或馬力
tmax= dpsbfycscvcmct/2p
（1）
hpmax= dpsbfyn cscvcm ct/ 126000 p （2）
步驟4
將大力矩（tmax）和大馬力（hmax）與已知塑料齒輪的輸入力矩（ti）和馬力（hi）比較。
ti 必須小于或等于tmax
hi 必須小于或等于hmax
如塑料齒輪的hi 和ti超過tmax和 hmax，選另外一種材料或另一分度圓直徑和齒厚，按照新的材料修正系數(shù)重新計算。
3.螺旋齒輪的設(shè)計
為確定作用在塑料螺旋齒輪所受的應(yīng)力，需要修改直齒輪設(shè)計公式1和2，以補(bǔ)償二者之間齒形不同而所受的接觸壓力不同。齒形系數(shù)y是按可成形齒數(shù)計算，而不是按實(shí)際齒數(shù)計算。計算公式：
nf = n /（cosu）3
這里:
nf =可成形的齒數(shù)
n =實(shí)際齒數(shù)
u =螺旋角（度數(shù)）
另外，螺旋齒輪模數(shù)的計算也不能按直齒輪設(shè)計公式（1）和（2），而是：
pn = p/ cosu
這里：pn=模數(shù)
從這公式發(fā)現(xiàn)螺旋角增加對齒輪的影響是很大的。金屬螺旋齒輪通常特點(diǎn)是能降低噪聲和振動；值得注意的是，等效的塑料直齒輪可以更有效地降低噪聲和振動。
4.斜 齒 輪
斜齒輪齒形系數(shù)y的計算采用下列公式：
nf = n/cosφ
這里：φ=分度角（度數(shù)）
值得注意的是對于斜齒輪而言，公式（1）和（2）中的模數(shù)和分度圓直徑所對應(yīng)的齒形更大。
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mc尼龍齒輪的設(shè)計
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5.裝 配
mc尼龍非常適合制造批量比較小例如500件）的大型齒輪。首先澆鑄成毛坯件，然后機(jī)械加工成制品，其過程與金屬齒輪的加工相似。
這里提供改進(jìn)mc尼龍直齒輪適用性的方法，通常采用一系列的技術(shù)來保證齒輪與軸之間的固定，包括：
◆ 傳遞的力矩較低時，通過開鍵槽或滾花軸進(jìn)行壓配；
◆ 對于較便宜的低力矩齒輪，可用螺絲固定；
◆ 對于數(shù)量較少的驅(qū)動齒輪，通過螺栓沿齒寬連接一個金屬輪轂固定；
◆
傳遞的力矩較大時，采用機(jī)械式開鍵槽固定。鍵槽倒圓角后要比方形更好地消除拐角處的應(yīng)力集中。小的拐角鍵槽面積計算公式如下：
a = 63000h/nrsk
這里：a=鍵槽面積
h=傳遞馬力
n=齒速(rpm’s)
r=平均鍵槽半徑
sk=大允許的鍵槽應(yīng)力，見表15。
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表15.
連續(xù)工作齒輪的大允許鍵槽應(yīng)力sk
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