【构思】径向偏移退让齿轮应该可以消除齿隙与噪音

王树大

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/ L8 q  s/ ^( R4 f" l作者：葛忠华 纯原创的技术帖，骂人喷人的就绕道走吧。

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      齿轮传动有些缺 陷一直困扰人类几千年了。主要来之齿啮合时的间隙难以消除，因为为了方便齿轮能够顺利运动所以不可让齿轮抵触太紧而彻底卡死，这还是后带来的问题，真正的问题是如果齿轮的中心距小到极限值时齿轮组合的可能性也没有了，就更别提等它做功了，与我们现在很多人追求的无滞后传动虽然是接近了，但是它是架子货，没有真正作用力的。所以齿轮与齿轮的中心距一直被设计成必须大于标准值。那些越高级的齿轮组追求的是无线接近标准中心距但前提还是大于中心距，所以这显然是个相矛盾的要求。这样的齿轮组再配合高精度齿形可以获得低噪音无滞后的理想传动需求。
         消除齿隙的方法不断被发明出来，斜齿轮其实可能是消除齿隙，它只是把接触面有一颗颗齿的间隔接触分解成跨几个齿的多点接触来减少噪音的，消除间隙用的较多是双拼齿轮，让两个薄齿轮组成牙型稍微错开一点的齿轮去啮合一个正常的齿轮，这个要用弹簧组环向相对拉扯两个薄齿轮实现，还是挺有效的。传统齿轮组绝大多数是采用较硬的金属造，当然有些静音场合现在合成材料比较多，或者一些受力要求不苛刻的也采用廉价塑料制造。但是那些材料造的齿轮还是容易失效的，很多精密高速车床里会采用一种特殊尼龙制造高速档齿轮，来达到减轻高速时的噪音问题，但是操作工如果切削参数不匹配就造成这个尼龙齿轮崩齿完蛋。
8 `) |" _0 ?6 i/ ^5 D          我构想的齿轮其实就是要齿轮与轮轴不是硬性组合的，可以让齿轮与轮轴能实现合理平衡的圆跳动偏摆，所以需要在轮轴与齿轮间填充弹性材料实现。而这种弹性材料商品话制作时可以通过精密压铸时灌铸进去，这档弹性材料圈可以尽量大直径，直径越大可以实现更大的扭矩传递。而齿圈可以做的并非那较薄的。不用像谐波减速器的真正柔性齿圈一样。毕竟柔性齿圈是靠合金钢优异的机械性能完成大变形而薄破裂的，显然成本很高，我设想的齿轮偏摆只利用圈与圈之间填充的弹性材料来实现，经济性要高多了。个人制作可以通过市售硅胶木仓完成填充作业。
          关于扭矩的问题其实并不是问题啦，只要开发处合理的填充料，对填充面做滚花处理是可以得到足够用的扭矩的，再不行可以改大齿轮规格。其实很多时候传动失效完全是好事，可以保护机器本身，最重要可以保护生命，很多时候机器卷进了工人，如果整个传动系超级高效，直接把人挤成血肉模糊真算什么好事呢，所以如果扭矩够用在特殊情况下齿轮传动失效是对机器对人类的一种保护机理，并不是什么牛鬼蛇神。
          有人说了，这种齿轮连接动平衡不好，确实如此，不过齿轮啮合传动高转速本不就适合大直径齿轮，想有些上一米直径的齿轮它几分钟才一圈，几百毫米的齿轮很少会超千转的，一般也就几百转每分钟，而小与10厘米直径的齿轮就是过千转时动平衡问题不是很大的。另外就是这种径向便宜齿轮只需要2个齿轮中直径较小的那颗采用就够了，没必要两颗齿轮都要采用这个手段的，由于是较小的那颗齿轮做这种设计，所以它还是比较容易实现的。

everfree

思路不错

建宁

其实法国的高铁车轮就是楼主所说的结构。不过他们的材料是橡胶。不过用在齿轮上，寿命如何呢？填充材料的变形与寿命应该要能定量计算吧