【構(gòu)思】徑向偏移退讓齒輪應(yīng)該可以消除齒隙與噪音

王樹大

. p3 ?, {- Y. _0 f  r作者：葛忠華 純?cè)瓌?chuàng)的技術(shù)帖，罵人噴人的就繞道走吧。
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3 T+ G+ g0 W$ C: t: z      齒輪傳動(dòng)有些缺 陷一直困擾人類幾千年了。主要來之齒嚙合時(shí)的間隙難以消除，因?yàn)闉榱朔奖泯X輪能夠順利運(yùn)動(dòng)所以不可讓齒輪抵觸太緊而徹底卡死，這還是后帶來的問題，真正的問題是如果齒輪的中心距小到極限值時(shí)齒輪組合的可能性也沒有了，就更別提等它做功了，與我們現(xiàn)在很多人追求的無滯后傳動(dòng)雖然是接近了，但是它是架子貨，沒有真正作用力的。所以齒輪與齒輪的中心距一直被設(shè)計(jì)成必須大于標(biāo)準(zhǔn)值。那些越高級(jí)的齒輪組追求的是無線接近標(biāo)準(zhǔn)中心距但前提還是大于中心距，所以這顯然是個(gè)相矛盾的要求。這樣的齒輪組再配合高精度齒形可以獲得低噪音無滯后的理想傳動(dòng)需求。
+ X! b' ?5 i% B- i- B0 K         消除齒隙的方法不斷被發(fā)明出來，斜齒輪其實(shí)可能是消除齒隙，它只是把接觸面有一顆顆齒的間隔接觸分解成跨幾個(gè)齒的多點(diǎn)接觸來減少噪音的，消除間隙用的較多是雙拼齒輪，讓兩個(gè)薄齒輪組成牙型稍微錯(cuò)開一點(diǎn)的齒輪去嚙合一個(gè)正常的齒輪，這個(gè)要用彈簧組環(huán)向相對(duì)拉扯兩個(gè)薄齒輪實(shí)現(xiàn)，還是挺有效的。傳統(tǒng)齒輪組絕大多數(shù)是采用較硬的金屬造，當(dāng)然有些靜音場(chǎng)合現(xiàn)在合成材料比較多，或者一些受力要求不苛刻的也采用廉價(jià)塑料制造。但是那些材料造的齒輪還是容易失效的，很多精密高速車床里會(huì)采用一種特殊尼龍制造高速檔齒輪，來達(dá)到減輕高速時(shí)的噪音問題，但是操作工如果切削參數(shù)不匹配就造成這個(gè)尼龍齒輪崩齒完蛋。
          我構(gòu)想的齒輪其實(shí)就是要齒輪與輪軸不是硬性組合的，可以讓齒輪與輪軸能實(shí)現(xiàn)合理平衡的圓跳動(dòng)偏擺，所以需要在輪軸與齒輪間填充彈性材料實(shí)現(xiàn)。而這種彈性材料商品話制作時(shí)可以通過精密壓鑄時(shí)灌鑄進(jìn)去，這檔彈性材料圈可以盡量大直徑，直徑越大可以實(shí)現(xiàn)更大的扭矩傳遞。而齒圈可以做的并非那較薄的。不用像諧波減速器的真正柔性齒圈一樣。畢竟柔性齒圈是靠合金鋼優(yōu)異的機(jī)械性能完成大變形而薄破裂的，顯然成本很高，我設(shè)想的齒輪偏擺只利用圈與圈之間填充的彈性材料來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性要高多了。個(gè)人制作可以通過市售硅膠木倉(cāng)完成填充作業(yè)。
3 o/ }& u; T- ~3 l2 D' _          關(guān)于扭矩的問題其實(shí)并不是問題啦，只要開發(fā)處合理的填充料，對(duì)填充面做滾花處理是可以得到足夠用的扭矩的，再不行可以改大齒輪規(guī)格。其實(shí)很多時(shí)候傳動(dòng)失效完全是好事，可以保護(hù)機(jī)器本身，最重要可以保護(hù)生命，很多時(shí)候機(jī)器卷進(jìn)了工人，如果整個(gè)傳動(dòng)系超級(jí)高效，直接把人擠成血肉模糊真算什么好事呢，所以如果扭矩夠用在特殊情況下齒輪傳動(dòng)失效是對(duì)機(jī)器對(duì)人類的一種保護(hù)機(jī)理，并不是什么牛鬼蛇神。
. S' `/ |$ ?3 @4 u5 I3 W( {; T2 ~          有人說了，這種齒輪連接動(dòng)平衡不好，確實(shí)如此，不過齒輪嚙合傳動(dòng)高轉(zhuǎn)速本不就適合大直徑齒輪，想有些上一米直徑的齒輪它幾分鐘才一圈，幾百毫米的齒輪很少會(huì)超千轉(zhuǎn)的，一般也就幾百轉(zhuǎn)每分鐘，而小與10厘米直徑的齒輪就是過千轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)平衡問題不是很大的。另外就是這種徑向便宜齒輪只需要2個(gè)齒輪中直徑較小的那顆采用就夠了，沒必要兩顆齒輪都要采用這個(gè)手段的，由于是較小的那顆齒輪做這種設(shè)計(jì)，所以它還是比較容易實(shí)現(xiàn)的。

everfree

思路不錯(cuò)

建寧

其實(shí)法國(guó)的高鐵車輪就是樓主所說的結(jié)構(gòu)。不過他們的材料是橡膠。不過用在齒輪上，壽命如何呢？填充材料的變形與壽命應(yīng)該要能定量計(jì)算吧