塑料齿轮在过去的50年里经历了从新型材料到重要的工业材料的一个变化历程。今天它们已经深入到许多不同的应用领域中,如汽车、手表、缝纫机、结构控制设施和等,起到传递扭矩和运动形式的作用。齿形的精加工阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到终的精度要求。除了现有的应用领域以外,新的、更难加工的齿轮应用领域将不断的出现,这种趋势还在深入发展中。
汽车工业已经成为塑料齿轮发展快的一大领域,这一成功的变化是令人鼓舞的。汽车制造厂商正努力寻找各种汽车驱动的辅助系统,他们需要的是马达和齿轮等而不是功率、液压或者电缆。多种齿轮的加工方式一、如果是滚齿轮机滚齿就可以加工成在八以下的模数斜齿。这种变化使得塑料齿轮深入应用到很多应用领域,从升降门、座位、跟踪前灯到刹车传动器、电动节气门段、涡轮调解装置等。
塑料齿轮的应用进一步拓宽。在一些大尺寸要求的应用领域,塑料齿轮经常用来替代金属齿轮,如使用塑料的洗衣机传动装置等,这改变着齿轮在尺寸上的应用限度。两物体相对无滑动滚动的约束与齿轮副和齿轮-齿条约束有相同的特性。塑料齿轮也应用到其它很多领域,如通风和空调系统(HVAC) 的减振驱动器、流动设施中的阀门传动、公共休息室中的自动冲扫器、小型航空器上用的控制表层稳定的动力螺旋器、领域中的螺砣仪以及操纵装置。
一对平行轴斜齿圆柱齿轮啮合时,斜齿轮的齿廓是逐渐进入、脱离啮合的,斜齿轮齿廓接触线的长度由零逐渐增加,又逐渐缩短,直至脱离接触,当其齿廓前端面脱离啮合时,齿廓的后端面仍在啮合中,载荷在齿宽方向上不是突然加上及卸下,其啮合过程比直齿轮长,同时啮合的齿轮对数也比直齿轮多,即其重合度较大。因此斜齿轮传动工作较平稳、承载能力强、噪声和冲击娇小,适用于高速、大功率的齿轮传动。由于我国缺乏Ni、Cr,常用20CrMnTi渗碳钢或用含硼加稀土钢。
一种用三板模结构制成的塑料齿轮200,包括轮毂201及轮盘202。所述轮盘202外缘形成有若干轮齿203,所述轮盘202上设置有环形凸肋204以及沿径向设置的加强凸肋205,所述环形凸肋将所述轮盘分成若干环壁。靠近所述轮毂201的环壁上设置有点浇口206。此种塑料齿轮200注塑加工过程中存有:所述点浇口的数量越多,注塑压力损失就越大;另,所述点浇口越靠近轮齿,则轮齿越容易被打饱,但注塑成型压力损失较大,轮齿间的差异也会增大,影响塑料齿轮的精度,同时注塑所生成的料头207的重量比较重,原料耗费较多;实际加工过程中,所述点浇口的数量通常不小于3个,以满足所述塑料齿轮的轮齿的均匀性要求,且需根据塑料齿轮的尺寸及原料性能合理选取点浇口的位置。图示表明,这两条螺旋线在上端平面的点K处接触这样就可以在该面上作出两轮齿的端面齿廓曲线。
塑料齿轮注塑加工生成的料头在深度方向的长度a和在点浇口中心距离方向的长度b都比较长,注塑成型压力损失较大,轮齿不易打饱,易产生缩孔,料头亦比较重。除此,该塑料齿轮200由于加强凸肋自轮毂一直延伸至轮齿,因此在加强凸肋方向上的轮齿和两个加强凸肋之间的轮齿会存有较大差异,轮齿到点浇口到距离差异大,所述轮齿注塑压力不均衡,对于有玻纤增强的材料,玻纤取向差异大,各轮齿存在偏差,啮合精度较低。然而,对于塑料齿轮而言就不需要这些概念,它们往往还会引起混淆和误解。
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