1、問(wèn)題的提出 :

　　某單位生產(chǎn)汽車變速器齒輪精度為6級(jí)(GBT/0095.1-2-2008)，模數(shù)m=3.25，中心距a=100mm左右，修緣、修形，完全符合設(shè)計(jì)要求。但經(jīng)測(cè)試，噪聲為68dB(A)，而國(guó)外同類產(chǎn)品卻bb dB(A)，經(jīng)反復(fù)推敲，從側(cè)隙上找原因，我們側(cè)隙為0.100～0.150mm，人家的側(cè)隙為0.050～0.080mm，由此得到啟發(fā)。側(cè)隙大小將影響噪聲大小。有人問(wèn)及為什么7級(jí)精度內(nèi)齒圈，變位系數(shù)X2 〉0時(shí)，量柱距公差小，X=0時(shí)，公差中等，X〈0時(shí)，公差加大(Flender公司行星齒輪減速器)?，F(xiàn)就這一問(wèn)題作一簡(jiǎn)述， 不一定對(duì)，旨在拋磚引玉。

　　2、合理選用齒輪傳動(dòng)裝置的側(cè)隙

　　齒輪傳動(dòng)裝置要保證正常運(yùn)行必須要有保證側(cè)，便于形成油膜和溫升時(shí)不至于卡死，通常有一個(gè)最小側(cè)隙，最小側(cè)隙Jntmin是節(jié)圓上的最小圓周側(cè)隙，即當(dāng)具有最大允許實(shí)效齒原的輪齒與也具有最大允許實(shí)效齒原相配輪齒相嚙合時(shí)，在靜態(tài)條件下在最緊允許中心距時(shí)的圓周側(cè)隙(見(jiàn)圖1)

　　所謂最緊中心距，對(duì)外齒輪來(lái)說(shuō)是指最小的工作中心距，而對(duì)內(nèi)齒輪來(lái)說(shuō)是指最大的工作中心距。

　　側(cè)隙的測(cè)量可用塞尺進(jìn)行測(cè)量，也可用壓保險(xiǎn)絲進(jìn)行測(cè)量(見(jiàn)圖2)。

　　據(jù)國(guó)外資料介紹?，側(cè)隙大小對(duì)噪聲的影響大小，側(cè)隙太小時(shí)，影響噪聲值為3～5dB (A)，側(cè)隙過(guò)大時(shí)，影響噪聲值為0～14 dB (A)。

　　于是，齒輪副的側(cè)隙，推薦按表1所給的最小側(cè)隙， 國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。計(jì)算確定齒原或公法線平均長(zhǎng)度極限偏差(或量柱距偏差)，開(kāi)圓整為精度所規(guī)定的偏差代號(hào)與效值。

　　(1) 表1中a類，側(cè)隙對(duì)應(yīng)的齒輪與箱體溫差為40℃，b類為25℃，C類 為16℃，d類為10℃。

　　(2) 對(duì)于行星齒輪傳動(dòng)，尤其是重載行星齒輪傳動(dòng)，由于結(jié)構(gòu)緊湊，散熱條件較差，同時(shí)為了滿足均載浮動(dòng)的要求，應(yīng)采用較大的側(cè)隙。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按不同的用途，推薦為:精度不高，有浮動(dòng)構(gòu)件的低速傳動(dòng)采用a類，精度較高(高于7級(jí))，有浮動(dòng)構(gòu)件的低速傳動(dòng)采用b類，高精度(高于或等于5級(jí))的高速或低速傳動(dòng)采用c類或d類。

　　表1 最小側(cè)隙Jntmin

　　對(duì)于我國(guó)生產(chǎn)的NGW型行星齒輪減速器(JB/T6502-1995、JB/T6502-2015)和法蘭德(Flender)公司P系列的行星齒輪減速器，均采用較大側(cè)隙。對(duì)于太陽(yáng)輪、行星輪為b級(jí)精度(JB/T10095-2008),內(nèi)齒圈為7級(jí)的行星卡車人減速器，期齒原偏差或公法線平均長(zhǎng)度極限偏差，內(nèi)齒圈量柱距偏差，直接查用Flender公司編制的偏差表。見(jiàn)張展主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè)》第二版，機(jī)械工業(yè)出版社2017.1、P1026-1029。

　　對(duì)汽車變速器，由于精度高，希望噪聲小，宜采用較小側(cè)隙。同時(shí)參考同類型產(chǎn)品，以資借鑒，更重要的是要重視實(shí)踐與測(cè)試。曾記得，當(dāng)年慕尼黑工大溫特(Winter)教授來(lái)華訪問(wèn)時(shí)，與黃潼年先生交流時(shí)，黃提出“齒面刮傷原因之一是頂刃嚙合所致”，溫特教授馬上問(wèn)一句“你做過(guò)測(cè)試沒(méi)有?“，黃回答說(shuō)”沒(méi)有“，溫特教授接著說(shuō)”等你做完測(cè)試后再與我討論。“可見(jiàn)，國(guó)外很重視實(shí)踐，實(shí)踐出真知。

　　此外，有人問(wèn)及內(nèi)齒圈量柱距偏差，變位系數(shù)X₂>0時(shí)小，X=0時(shí)中等，X<0時(shí)大。原因何在?

　　我們知道，內(nèi)齒圈的變位系數(shù)X₂是假想內(nèi)齒圈用齒條刀具加工時(shí)的變位系數(shù)(基齒條制),實(shí)際上是插齒刀加工的(基齒輪制)，其中心距變動(dòng)系數(shù)為Y₀₂。

　　它們之間的關(guān)系為

　　式中Z₂為內(nèi)齒圈齒數(shù);Z₀為插齒刀齒數(shù)，&為壓力角

　　此式的推導(dǎo)，見(jiàn)張展編著的《漸開(kāi)線少齒差行星齒輪傳動(dòng)裝置》機(jī)械工業(yè)出版社，2013.1 P60。

　　于是行 X_2m>Y_02m (式中m為模數(shù))

　　則X₂>Y₀₂

　　以前，我早已用微積分方法證明了，變位系數(shù)和X₂= X₂±X₁>Y，其中X1是小齒輪變位系數(shù)，Y-中心距變動(dòng)系數(shù)。

　　所以插齒刀加工X₂<0時(shí)，公差要加大，否則嚙合時(shí)要產(chǎn)生干涉，無(wú)法正常運(yùn)行與傳動(dòng)。

　　由此可見(jiàn)，合理選擇齒輪副的側(cè)隙是相當(dāng)重要的，以保證齒輪傳動(dòng)處于最佳狀態(tài)下運(yùn)行。任意選取側(cè)隙，不根據(jù)使用工況，雖然能運(yùn)行，但不是處在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。