新开发的不对称齿轮齿磨削方法将最大的生产率与优异的质量相结合。

齿轮通常只旋转一个整个服务的方向生活。这适用于汽车,商用车辆,船舶,提升齿轮或发电机的情况。在这些齿轮驱动器的情况下,一个侧面上的齿载程度远高于相对的齿轮载荷。这意味着在相对较短的工作循环期间,很少或根本没有加载到相对的海岸侧面。不对称的齿形反映了这种功能差异。

AKGears总裁兼不对称轮齿刀具齿形和其他参数数学专家亚历山大·卡佩列维奇博士说:“非对称轮齿的设计目标之一是提高主传动齿形的性能,而牺牲相对滑行齿形的性能。”。“非对称齿廓可以同时增加接触比和工作压力角,使其超过传统对称齿轮可达到的极限。”

通过横向和正面载荷分配以及改变动态接触,可以显著提高轮齿刚度。齿侧承载能力也得益于应力齿侧压力角的增加。齿根承载能力也得到了提高。

不对称齿轮的主要优点是驱动侧面上的接触应力。这导致较高的扭矩密度,即齿轮尺寸的负载能力的比率。另一个关键优势是设计与沿着驱动牙齿侧面的相对沿海牙齿的机会。这有效地管理齿刚度,同时保持所需的压力角和驱动侧面的接触比。这允许增加齿尖偏转,从而阻尼齿网撞击并导致减少齿轮噪声和振动。

图1:大小的压力角度的好处
作为他们的组合。

需要专用工具

Kapelevich定义了不对称的齿根几何结构,与所使用的齿轮齿条模型无关,这使他区别于其他齿轮技术研究人员。卡佩列维奇直接齿轮设计®该方法可优化非对称齿轮轮齿和齿圆角几何,以实现特定齿轮应用的最大性能。当然,这种方法需要特殊的工具。一旦优化了齿根几何结构,直接齿轮设计还定义了刀具轮廓和其他参数。

智能轮廓

多年来,粗加工、回火和随后的硬精加工(刮削或仿形磨削)一直是生产不对称齿轮齿的行业标准方法。刮削是有效的,尽管它不能提供最大的轮齿质量(DIN 6至DIN 7)。轮廓磨削提供了显著更高的质量标准,但它比连续生成方法所需的时间更长。利勃海尔Verzahntechnik GmbH根据客户要求开发了非对称齿轮展成磨削方法。该方法将最高生产率与卓越质量相结合。

然而,不对称齿轮齿在发电机研磨方法以及研磨和敷料工具而不是研磨过程本身的方面代表了更多的挑战。开发这种创新的研磨方法同时提出了许多问题。

利勃海尔·韦尔扎恩尼克的研磨和塑造技术开发和咨询团队面临着双胞胎挑战。一方面,它们需要敷料技术来生产不对称的磨削蠕虫。另一方面,它们需要开发整个研磨过程,包括将磨损蜗杆定心在牙圆角中。

修整过程中的轮廓角调整

用于敷料目的,专家开发了一种可以使用非对称和对称敷料单元的软件包。不对称的敷料单元是串行生产目的的理想选择。对称敷料单元也可以适合于原型施工目的枢转。该机器具有高达7.5度的枢轴范围。就敷料而言,这是一个重大挑战是敷料单位所需的枢轴旅行程度的复杂数学计算。在梳妆过程中,磨削蠕虫的直径减小,反过来,这反过来需要在每种敷料序列后突破角度校正。

图2:修改的定心和变速箱不对称齿轮齿的优点。

与传统的对称磨削过程相比,磨削蜗杆和工件之间的齿面接触在磨削过程中发生了完全不同的动态。由于在不对称齿轮磨削过程中,由于压力角不同,左右齿面偏移量会发生变化,因此需要进行电子校正。在设置过程中,通过修改定心来确定校正程度。对于非对称齿轮齿,该定心程序,即磨削蜗杆与齿圆角的中心啮合,必须在磨削过程中使用精密监控技术进行轻微移动和保持。

结论

随着这种新研磨过程的好处,将更频繁地使用不对称的齿轮。Kapelevich的计算有助于简单地解释所涉及的宏观几何。现在可以可靠地管理发电机研磨过程。与此同时,利勃海尔的客户可以使用软件包使用生成磨削过程进行初始原型手术。一旦他们进入串行生产阶段,客户需要投资不对称的敷料单元。