料齒輪作為特種齒輪之一漫玄，因其材料自身良好的物理特性和更加經(jīng)濟(jì)的制造成本祭静，近些年已逐步被微型電機(jī)、電子產(chǎn)品豹炊、汽車配件坏扣、家用電器、醫(yī)療等各種行業(yè)廣泛應(yīng)用遂报，以替代傳統(tǒng)的金屬材料齒輪则徒。當(dāng)然，塑料齒輪的強(qiáng)度受工作溫度影響較大瞳弱，對于塑料齒輪的材料選型冠幕、計(jì)算和優(yōu)化等前序設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。KISSsoft軟件針對塑料齒輪設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了較為完整的解決方案纽债。

塑料齒輪的計(jì)算

• 圓柱齒輪和蝸輪蝸桿

• 齒根雇蚁、齒面、剪切和靜強(qiáng)度的計(jì)算

• 根據(jù)Pech的磨損計(jì)算

VDI 2736 標(biāo)準(zhǔn)于2014年發(fā)布倚痰，該標(biāo)準(zhǔn)緊跟當(dāng)前的技術(shù)工藝水平讥高，并包含了圓柱齒輪的齒面磨損計(jì)算。VDI 2736的第二部分（圓柱齒輪）系谐，第三部分（蝸桿-斜齒輪）巾陕，第四部分（測量）均已實(shí)施，與VDI 2545集成在KISSsoft軟件纪他。

對于蝸桿斜齒輪鄙煤，齒根的剪切強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度都可以進(jìn)行計(jì)算。

作為VDI 2736標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，塑料交錯(cuò)軸斜齒輪的變形和根據(jù)Pech方法計(jì)算的磨損在軟件中都已經(jīng)實(shí)施梯刚。

通過KISSsoft 2019版本的最新模塊凉馆，可以從測試平臺(tái)上的壽命測量數(shù)據(jù)生成塑料材料DAT文件，此實(shí)驗(yàn)根據(jù)VDI 2736第四部分實(shí)施亡资。使用此模塊澜共，可方便地向KISSsoft數(shù)據(jù)庫添加材料以及自動(dòng)生成DAT文件。

塑料材料性能

KISSsoft塑料齒輪設(shè)計(jì)包含了55種材料 - 包括VDI 2545和VDI 2736的材料沟于，SABIC塑料、DSM和Victrex等20多種材料植康，以及來自德國學(xué)術(shù)旷太、工業(yè)合作伙伴新增加的材料。材料范圍從無增強(qiáng)的聚酰胺和聚縮醛到高性能的自潤滑塑料和碳纖維或（長）玻璃纖維增強(qiáng)材料销睁。

KISSsoft中的材料數(shù)據(jù)包含了不同的材料性能祟勿，如與溫度相關(guān)的楊氏模量和抗拉強(qiáng)度、不同潤滑條件下的磨損累筋。對一些材料耀旅，干摩擦和其他潤滑狀況下的數(shù)據(jù)都可使用。

S-N 曲線（韋勒曲線）

• 疲勞強(qiáng)度和耐久極限

• 靜強(qiáng)度值可使用

• 在KISSsoft數(shù)據(jù)庫中自定義材料數(shù)據(jù)

為了確定精確的S-N曲線用來計(jì)算疲勞強(qiáng)度和疲勞極限书瘤，需要進(jìn)行一系列的測量傅女，該測量通常非常耗時(shí)。在KISSsoft軟件中叙杨，可使用靜態(tài)強(qiáng)度值對塑料齒輪進(jìn)行選型原酷，一旦材料的疲勞強(qiáng)度和疲勞極限的計(jì)算的數(shù)據(jù)可用，這些數(shù)據(jù)就可以很方便地在KISSsoft數(shù)據(jù)庫中實(shí)施疙鸟。

塑料齒輪工具

• 根據(jù)靜強(qiáng)度進(jìn)行選型

• 齒面磨損

• 干摩擦和有潤滑的齒輪

在精密工程中蔼俐，很多使用塑料齒輪的應(yīng)用具有相對較小的連續(xù)扭矩，但與此同時(shí)树戴，還必須傳遞高的靜態(tài)扭矩币席，例如當(dāng)汽車座椅調(diào)整機(jī)構(gòu)與限位塊相碰撞時(shí)，這些齒輪還可以根據(jù)它們的靜強(qiáng)度去設(shè)計(jì)万栅。在醫(yī)藥或食品工業(yè)的齒輪裝置中佑钾，塑料齒輪通常不允許含有任何潤滑劑。在這種情況下烦粒，齒面磨損是失效的主要形式次绘。

接觸分析

• 加載下的磨損計(jì)算

• 法向力、溫度的圖形顯示

• 赫茲應(yīng)力的分布

使用KISSsoft的接觸分析撒遣，還可以計(jì)算不同嚙合位置和齒寬的磨損邮偎，此功能準(zhǔn)確地考慮到任何安裝誤差、齒廓和齒向的修形。其它相關(guān)圖表也顯示了嚙合過程中的法向力、齒根區(qū)域的溫度和應(yīng)力匹氯、齒面上的赫茲應(yīng)力分布系枪。

齒面磨損計(jì)算

在KISSsoft軟件中，如果已知相應(yīng)材料的磨損系數(shù)kw艇拍，則采用漸進(jìn)的磨損法來計(jì)算齒面磨損。該方法基于接觸分析宠纯，采用迭代過程模擬實(shí)際的磨損卸夕。

磨損顯示可以用2D或3D顯示，能夠清晰地對各種修形進(jìn)行評估脏猴，如齒頂修形對磨損的影響讨拷。KISSsoft通過比較使用壽命內(nèi)的允許磨損量與累積磨損量來計(jì)算使用壽命，這些磨損特性對于無潤滑（干摩擦）齒輪裝置的設(shè)計(jì)非常有用处鲜，且與KISSsoft計(jì)算軟件相結(jié)合依粮，能夠得到與實(shí)際情況非常接近的結(jié)果和使用壽命。

（格里森中國 ）

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