了解齿轮和联轴器的齿隙
定义：什么是反弹？
反弹 （也称间隙或游隙）是指机械传动中啮合部件之间的间隙或缝隙，最常见的是指当一个齿轮静止不动而另一个齿轮来回旋转时，啮合齿轮齿之间的切向间隙。它代表系统中的“运动损失”或自由行程——主动齿轮在与从动齿轮反向啮合之前可以旋转的距离。.
一定的齿隙是必要且有意为之的，它能为润滑提供空间，适应热膨胀，并防止齿轮卡死。然而，磨损造成的过大齿隙会导致冲击载荷、噪音、定位误差等问题。 振动 问题，尤其是在精密机械和反向驱动应用中。.
反弹的目的
必要功能
- 润滑空间： 允许在牙齿间形成润滑膜
- 热膨胀： 能够适应温度升高引起的齿轮齿长变化
- 制造公差： 即使齿间距有微小变化，也能进行组装。
- 防止绑定： 确保牙齿在负荷或热胀冷缩作用下不会卡住
典型反冲值
- 精密齿轮： 0.05-0.15 毫米（0.002-0.006 英寸）
- 工业齿轮： 0.2-0.8 毫米（0.008-0.030 英寸）
- 重型机械： 1.0-3.0 毫米（0.040-0.120 英寸）
- 经验法则： 工业齿轮中心距为 0.04-0.08%
测量方法
直接测量
- 塞尺法： 将塞尺插入节线处的齿间。
- 千分表法： 固定一个齿轮，来回旋转另一个齿轮，测量节圆线处的行程。
- 坐标测量： 精确测量两个齿轮的间隙，计算理论齿隙。
- 反冲量规： 生产或检验专用工具
运行评估
- 注意听是否有嘎嘎声或砰砰声（过大的反冲力）
- 观察负载反转时轴的运动情况。
- 测量伺服系统中的定位误差
- 振动分析显示了与冲击相关的模式
过度反弹带来的问题
冲击载荷和振动
- 当负载反转时，齿轮分离，然后发生冲击。
- 产生冲击载荷和脉冲振动
- 负载反转频率
- 加速齿轮齿疲劳和磨损
- 发出特有的敲击声或砰砰声
定位误差
- 在伺服系统或定位设备中，反冲会造成“死区”。”
- 输出轴对微小的输入变化没有反应
- 定位误差等于反冲量
- 对数控机床、机器人、精密仪器至关重要
噪音
- 负载波动时，牙齿撞击发出嘎嘎声
- 在可变负载应用中尤其成问题
- 随着磨损引起的反冲加剧，情况会恶化。
降低系统刚度
- 传动系统的反冲力会产生顺应性
- 降低有效扭转刚度
- 影响控制系统性能
- 可能导致反馈控制系统不稳定
过度反弹的原因
正常磨损
- 牙齿侧面因滑动接触而磨损
- 多年来，反弹情绪逐渐加剧
- 所有齿轮的预期磨损模式
- 速率取决于负载、润滑和清洁度。
加速磨损
- 磨料污染： 用作研磨剂的颗粒
- 润滑不足： 边界接触加速磨损
- 过载： 牙齿负荷过重
- 错位： 边缘载荷集中磨损
设计或安装错误
- 中心距规格错误
- 齿轮搭配错误（配置文件不匹配）
- 未充分考虑热膨胀。
- 制造公差过大
振动诊断
振动特性
- 影响： 尖锐的脉冲 时间波形 负载反转时
- 多重谐波： 冲击载荷激发多种频率
- 负载相关： 振动随扭矩载荷而变化
- 与速度无关的分量： 冲击频率取决于负载变化率，而非轴转速
区分强烈反对与其他问题
- 与一般装备磨损相比： 反冲会造成冲击；磨损会形成光滑但凸起的表面。 转基因食品
- 与牙齿断裂相比： 断齿造成每转一次冲击；反冲造成每个负载周期多次冲击
- 对比：松散性 齿轮间隙是齿轮内部的间隙；轴承或支架的松动是轴承或支架本身的问题。
矫正与管理
调整方法
- 中心距缩短： 将齿轮间距调近（如果可调节）
- 垫片调整： 使用垫片正确定位齿轮。
- 防反冲齿轮： 分体式齿轮带弹簧加载，消除间隙
- 预载： 施加轻微压力，保持牙齿接触
替代品
- 当齿轮间隙超过规格要求时，更换磨损的齿轮。
- 同时更换两个啮合齿轮（同时磨损）
- 考虑使用升级材料或涂层以提高耐磨性
运营安排
- 尽量避免频繁的负载反转
- 控制负载施加速率以最大限度地减少影响
- 接受一些反弹是正常的（不要过度收紧网格）
- 在伺服系统中，通过控制软件进行补偿
齿轮传动中齿隙是必要的特性，只有当齿隙过大时才会出现问题。了解正确的齿隙规格、测量方法以及齿隙过大的症状，有助于有效地维护齿轮箱，选择合适的更换时机，并正确排查齿轮机械的振动和噪声问题。.
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