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硬齿面齿轮减少齿数就能减小机构尺寸吗?
中煤北京煤机公司退休职工周万峰
摘要:传统的观点认为:变位齿轮之所以以能减小机构尺寸是由于它能制造的小齿轮所致。也就是说是齿数的减小所致。笔者用软齿面齿轮论证了这种说法是不成立的(见《论证传动齿轮机构尺寸减小的原因实质》一文)。因为推不倒该文的论点,因而有专家认为:硬齿面齿轮减少齿数就能减小机构尺寸。笔者认为:变位齿轮不论齿数多少,也不论齿面硬度如何,机构尺寸的减小都不是由于齿数的减少所致,而是啮合叫增大使然,与齿数多少无关。
关键词:啮合角。
1、概述
传统的观点认为:变位齿轮的优点之一是它能减小机构尺寸,“因与强度有关,不能随便减小,故只有减少齿数。但用展成法加工标准齿轮时,其齿数不得小于最少齿数,否则根切。采用变位传动则可使,这样就可使机构尺寸大为减小”。这就是我国教材上的说法。笔者对此有不同见解,故于1985年写了《论正传动齿轮机构尺寸减小的原因实质》一文。该文认为:只有正传动齿轮才能减小机构尺寸;但机构尺寸的减小并非由于齿数的减小所致,而是啮合角增大使然,与齿数多少无关。由于该文与教材上的观点大相径庭,故该文从1985年5月投稿始,至2003年11月最后一次投稿止,历时18年,投稿10家杂志;哪家杂志也没推倒文章的论点,但那家杂志也不刊登这篇文章。
在这18年的投稿中有两家杂志认为在软齿面情况下文章是正确的。一家是天津某杂志的一位审稿人;一位是上海某大学办的杂志(因为文章是以软齿面的接触强度分析论证的,它们无法退倒文章的论点,所以才承认文章是正确的)。但他们认为在硬齿面下文章不正确。他们说在硬齿面下,减少齿数就能减小机构尺寸。其中天津某杂志若干审稿人中的一位审稿人(高校老师)就是这样的观点。他说“硬齿面的接触强度一般很富裕,这时应主要控制齿根弯曲强度,即按弯曲强度计算保证。在这种情况下应用变位齿轮减少齿数的意义就很大了(.因,减小也减小()。这就是一般机械原理教材上讲的,正变位齿轮可使,从而减小机构尺寸的道理。”我告知这位审稿人,我早已给该杂志寄去了“在硬齿面下,减少齿数同样不能减小机构尺寸”的文章。他回信称他没见到我那篇文章,日后就没有音信了。
其实这位审稿人的说法是不正确的。他的说法是在两对齿数不同的齿轮比较,它们的模数应该相等的条件下才是成立的。但是两对齿数不同的齿轮比较,它们的模数怎能相等呢?齿数多则模数小;齿数少则模数大,孰能使它们的模数相等呢?他说“硬齿面齿轮一般接触强度很富裕,只要保证模数就行”,其实不然。由于齿数的减少,接触强度不但不富裕,反而往往成为薄弱环节。这位审稿人对笔者的说法颇不以为然。他说“硬齿面齿轮的齿面硬度很高,怎么接触强度反而成了薄弱环节了呢?要是这样的话,还用硬齿面齿轮做什么?”其实这位老师只知其一,不知其二。硬齿面齿轮的齿面硬度很高这不假,但也不能说他的接触强度就一定很富裕呀!如果这种说法成立的话,那接触强度的验算公式不就多余了吗?所以他的说法是不正确的。我虽然不同意这位老师的说法,但我还是感谢他的。因为在18年的投稿中,承认文章在软齿面下是正确的他是第一人。有些学者、专家、权威、教授们即便在软齿面下他们也认为文章是不正确的。
上海某大学办一个杂志也认为在软齿面下文章是正确的。但认为在硬齿面下减少齿数就能减小机构尺寸。于是我立即寄去了“在硬齿面下减少