它够强吗?

选择塑料作为传动装置应用的材料。

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虽然走过野花领域的一边,人们可能会发现一个羽毛坐落在植物区中。羽毛是轻盈,通风和微妙的。在花卉景观之下,人们可能会找到一块石头。它沉重,坚固强壮。基于这些快速观察,人们可能决定石头优于羽毛。当设计人员认为金属与塑料作为用于齿轮的材料时,每天发生这种相同的思维过程。

这种分析的根本缺陷是比较可观察的特征而忽略了密度。传动装置用的塑料比钢轻。他们通常是自润滑的,由于他们的能力吸收振动,他们更安静。然而,一磅羽毛和一磅石头的重量是一样的。塑料传动装置也是如此。举个例子:

施加的力= 1200n

牙齿数量= 50

材料=碳钢

模块= TBD.

为了适当的大小这个齿轮,我们需要确定模块将抵抗施加的扭矩。如果我们假设每个Module的面宽为10mm,我们得到的数据如表1所示。

对于这种情况,我们将选择模块1.5。

然而,如果材料是尼龙,那么最大允许扭矩为这些相同的齿轮将更少。使这些值降低的因素等于每种材料的密度所占的比例。碳钢的密度为7.81 g/cm3.,未填充尼龙的密度为1.15 g/cm3.。因此,碳钢齿轮密度是相同模数尼龙齿轮的6.79倍。

为了正确尺寸相同的档位,但由尼龙制成,我们必须计算哪个模块将抵抗施加的扭矩。由于施加的力保持不变,因此计算表2中示出。

在这种情况下,正确的选择应该是Module 5。

为什么我们可以在模块1。5中设计一个钢齿轮但是我们需要尼龙齿轮作为模块5?让我们考虑齿的几何形状,材料和施加的载荷。

对于给定的示例,应用负载为1200N。材质的选择不会改变这个值。模块的变化将改变负载作用的表面积。模块1的齿面高2.25mm,宽10mm。这给出了0.225厘米的表面积2。模块1.5的齿面高3.375mm,宽15mm。这给出了0.5062厘米的表面积2。模块3的齿面高6.75mm,宽30mm。这就得到了2.025厘米的表面积2。在模块5,齿面高11.25mm,宽50mm。这使表面积为6.25cm2。这种表面面积的变化不受材料选择的影响。随着材料选择的改变而发生的唯一变化是密度。

所以,并不是尼龙齿轮不能承受载荷或具有与碳钢齿轮相同的寿命。唯一的区别是,牙齿的大小必须增加,以解释密度的差异。

如果要我在一磅羽毛和一磅石头之间选择,我要一磅香草冰淇淋。

关于作者Brian Dengel是hk - usa的总经理,该公司总部位于纽约米尼奥拉。登录www.khkgears.us。

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Brian Dengel.
他是KHK USA Inc的总经理,Kohara齿轮工业的子公司,在工业自动化行业有24年的工作历史。他擅长协助工程师选择用于工业设备和自动化的动力传输组件。Dengel是PTDA的成员,并被纽约州指定为实习工程师。他毕业于霍夫斯特拉大学,获得结构工程学士学位。