然而,我們可以通過(guò)間接的方式來(lái)評(píng)估和計(jì)算齒輪的徑向力:
1. **徑向跳動(dòng)測(cè)量**:
雖然徑向跳動(dòng)測(cè)量不能直接給出徑向力的數(shù)值,但它可以反映出徑向力對(duì)齒輪的影響程度。徑向跳動(dòng)測(cè)量是檢查齒輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中徑向方向的位移波動(dòng),較大的徑向跳動(dòng)可能意味著較大的徑向力或較差的軸承支撐條件。
其實(shí)簡(jiǎn)單的徑向跳動(dòng)導(dǎo)致齒輪變成了一個(gè)凸輪,假設(shè)只有一個(gè)凸點(diǎn),就是一般的標(biāo)準(zhǔn)凸輪,但是一般都是不可能這么簡(jiǎn)單的。如果有多個(gè)凸點(diǎn),那么就變成了組合凸輪,如果有更多的點(diǎn),那么就變成了復(fù)雜凸輪。如果這些凸點(diǎn)是呈規(guī)則排列,比如60度一個(gè)。那么分析起來(lái)就是就一定規(guī)律了。否則只能是分段研究。最后,就變成統(tǒng)計(jì)數(shù)字了,或者叫做數(shù)字逐點(diǎn)測(cè)量了。或者說(shuō)叫做品質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)了。
凸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致對(duì)手件齒輪產(chǎn)生彎曲。自身也會(huì)彎曲。那么彎曲后,軸就間接變成了撓度計(jì)算。然后軸承也會(huì)承受非常規(guī)受力。
分析,計(jì)算就是這樣進(jìn)行的。
2. **有限元分析(FEA)**:
使用專門(mén)的CAE軟件進(jìn)行有限元分析,可以模擬齒輪在不同工況下的應(yīng)力分布和變形,進(jìn)而預(yù)測(cè)徑向力的大小。輸入包括齒輪幾何參數(shù)、材料屬性、裝配條件、負(fù)載情況等。
3. **測(cè)試臺(tái)架實(shí)驗(yàn)**:
在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中搭建測(cè)試臺(tái)架,通過(guò)加載設(shè)備模擬實(shí)際工作條件,監(jiān)測(cè)軸承座處的應(yīng)變或位移傳感器數(shù)據(jù),結(jié)合反向分析計(jì)算得到徑向力。
4. **理論計(jì)算**:
根據(jù)齒輪的動(dòng)力學(xué)模型和齒輪嚙合理論,我們能夠揭示齒輪在嚙合過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。在結(jié)合實(shí)際工作條件,如轉(zhuǎn)速、扭矩、齒輪質(zhì)量和配合精度等因素后,理論上可以計(jì)算出預(yù)期的徑向力。這一過(guò)程需要我們充分了解齒輪的各項(xiàng)參數(shù),如模數(shù)、齒數(shù)、壓力角等,同時(shí)還需要考慮齒輪副的實(shí)際工況,如潤(rùn)滑條件、溫度變化等。
為了獲得更為精確的結(jié)果,我們還需要建立更為細(xì)致的模型。例如,可以考慮齒輪的彈性變形、熱變形以及制造誤差等因素。這些因素在實(shí)際中都會(huì)對(duì)齒輪的徑向力產(chǎn)生影響。通過(guò)將這些因素納入模型中,我們可以得到更為接近實(shí)際結(jié)果的計(jì)算值。
值得注意的是,即使有了這些精確的模型和參數(shù),計(jì)算出的徑向力也僅僅是理論上的預(yù)期值。在實(shí)際應(yīng)用中,我們還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證理論的準(zhǔn)確性。因此,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試是必要的步驟,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果的比較,我們可以不斷優(yōu)化模型和提高計(jì)算的精度。
綜上所述,通過(guò)綜合考慮齒輪的動(dòng)力學(xué)模型、嚙合理論以及實(shí)際工作條件,并借助精確的邊界條件和詳細(xì)的齒輪參數(shù),我們可以較為準(zhǔn)確地計(jì)算出齒輪的徑向力。這一過(guò)程不僅需要理論知識(shí)的支持,還需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的配合,從而確保結(jié)果的可靠性和實(shí)用性。
在實(shí)踐中,設(shè)計(jì)階段常通過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算和仿真手段預(yù)估徑向力,而在生產(chǎn)后的驗(yàn)收階段,則更多依賴于上述的間接測(cè)量和測(cè)試手段來(lái)驗(yàn)證齒輪性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。
