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摘要:本文主要针对开炼机炼胶工艺参数对辊距调节范围的影响展开了探讨,系统分析了齿轮副连续传动的最大中心距与齿轮参数之间的关系,并通过结合具体的计算实例作了阐述,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:开炼机;炼胶工艺参数;辊距调节
所谓的开炼机,是橡胶工厂用来制备塑炼胶、混炼胶或进行热炼、出型的一种辊筒外露的炼胶机械。但在实际的生产过程中,需要对辊距进行调节。其中,开炼机的炼胶工艺参数对辊距的调节有着影响,因此,我们需要做好分析,以有效的推动开炼机的实际运行。基于此,本文就开炼机炼胶工艺参数对辊距调节范围的影响进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 齿轮副连续传动的最大中心距与齿轮参数之间的关系
一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的示意图如图1所示,主动轮1推动从动轮2转动,B2点为轮2的齿顶圆与啮合线的交点,它是啮合起点;B1点为轮1的齿顶圆与啮合线的交点,它是啮合终点,实际啮合线段的长度为B1B2。工作时要求齿轮能够连续传动,即要求前一对轮齿在啮合终点B1以前啮合时,后一对轮齿已到达啮合起点B2啮合。因此,保证齿轮连续传动的条件是:B1B2≥B2K,式中线段B2K为相邻两齿同侧齿廓间的法向距离,即法向齿距。根据渐开线的性质可知,法向齿距B2K等于基圆上的齿距Pb,故上式可改写成B1B2≥Pb。实际啮合线段的长度B1B2与基圆上的齿距Pb之比称为重合度(也称为重叠系数),以ε表示。
综合式(4)、式(5)和式(6)可见,齿轮副连续传动的最大中心距amax与齿轮副的理论中心距a、压力角a、传动比i,小齿轮齿数z1和齿顶高系数这几个参数有关。然而对于某种型号的开炼机而言,速比齿轮的理论中心距a和传动比i都是设定好的,不允许改变,要扩大辊筒的调距范围只能从压力角a、小齿轮齿数z1和齿顶高系数这三个参数入手。利用Excel软件编制计算程序,程序界面如图2所示,每次仅改变一个参数,其它两个参数不变,经过计算发现,减小压力角a、减小齿数z1和增大齿顶高系数均能够增大最大中心距amax,反之,则减小最大中心amax距。
2 计算实例
以Ф450开炼机上应用的一对速比齿轮为例,已知辊筒中心距A=450,辊筒速比i=1:1.27,原设计参数:z1=22,z2=28,模数m=18,压力角a=20。,齿顶高系数=1.0,按照重合度ε≥1的要求,将齿轮参数代入上述计算程序中,经计算得出最大中心距amax=462.077mm,即辊筒的最大调距范围0~12.077mm。
下面利用該计算程序分别计算改变压力角、小齿轮齿数和齿顶高系数对于最大中心距的影响。
(1)其他参数不变,仅改变齿轮的压力角:将压力角a分别取a=18。、a=20。、a=25。代入计算程序,计算结果见表1,可见减小压力角a可以增大最大中心距aamx,反之将减小最大中心距aamx。
表1 改变压力角a对最大中心距amax的影响
(2)其他参数不变,仅改变小齿轮齿数:将小齿轮齿数z1分别取z1=18。、z1=22。、z1=25。代入计算程序,计算结果见表2,可见减少小齿轮数z1可以增大最大中心距amax,反之将减小最大最大中心距amax。这里需要说明的是,当辊筒的中心距和速比一定时,速比齿轮的模数与齿数存在下述对应关系:
a=(1+i)z1 (7)
可见,减小小齿轮的齿数意味着增大齿轮的模数,因此增加速比齿轮的模数可以增大最大中心距amax。
表2 改变齿数z1对最大中心距amax的影响
(3)其他参数不变,仅改变齿顶高系数:将齿顶高系数分别取=0.8、=1.0,=1.2代入计算程序,计算结果见表3,可见增加齿顶高系数可以增大最大中心距amax,反之将减小最大中心距amax。而且,在上述三个参数中,齿顶高系数=对于最大中心距amax的影响最大。
表3 改变齿顶高系数对最大中心距amax的影响
根据上述计算结果,重新设计速比齿轮的参数:z1=18,z1=23,模数m=22,压力角a=25。,齿顶高系数==1.2,代入计算程序,经计算得出最大中心距amax=470.729,即辊筒的最大调距范围0~20.729。可见,按照新设计的参数,辊筒的调距范围可增加8.652mm。
3 结语
综上所述,在实际的生产过程中,需要对开炼机的辊距进行调节,因此,就需要分析开炼机的炼胶工艺参数,以有效的推动开炼机的工作进行。本文通过结合具体的计算实例,系统分析了炼胶工艺参数对辊距调节范围的影响,相信能对有关的研究能有有效的参考作用。
参考文献
[1]曾宪奎、张宗廷、吕冲.开炼机炼胶工艺参数2种优化方法的对比研究[J].特种橡胶制品.2015(01).
[2]曾宪奎、宋国宗、汪传生、刘华侨.开炼机混炼工艺参数对天然橡胶性能的影响[J].合成橡胶工业.2014(06).
关键词:开炼机;炼胶工艺参数;辊距调节
所谓的开炼机,是橡胶工厂用来制备塑炼胶、混炼胶或进行热炼、出型的一种辊筒外露的炼胶机械。但在实际的生产过程中,需要对辊距进行调节。其中,开炼机的炼胶工艺参数对辊距的调节有着影响,因此,我们需要做好分析,以有效的推动开炼机的实际运行。基于此,本文就开炼机炼胶工艺参数对辊距调节范围的影响进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 齿轮副连续传动的最大中心距与齿轮参数之间的关系
一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的示意图如图1所示,主动轮1推动从动轮2转动,B2点为轮2的齿顶圆与啮合线的交点,它是啮合起点;B1点为轮1的齿顶圆与啮合线的交点,它是啮合终点,实际啮合线段的长度为B1B2。工作时要求齿轮能够连续传动,即要求前一对轮齿在啮合终点B1以前啮合时,后一对轮齿已到达啮合起点B2啮合。因此,保证齿轮连续传动的条件是:B1B2≥B2K,式中线段B2K为相邻两齿同侧齿廓间的法向距离,即法向齿距。根据渐开线的性质可知,法向齿距B2K等于基圆上的齿距Pb,故上式可改写成B1B2≥Pb。实际啮合线段的长度B1B2与基圆上的齿距Pb之比称为重合度(也称为重叠系数),以ε表示。
综合式(4)、式(5)和式(6)可见,齿轮副连续传动的最大中心距amax与齿轮副的理论中心距a、压力角a、传动比i,小齿轮齿数z1和齿顶高系数这几个参数有关。然而对于某种型号的开炼机而言,速比齿轮的理论中心距a和传动比i都是设定好的,不允许改变,要扩大辊筒的调距范围只能从压力角a、小齿轮齿数z1和齿顶高系数这三个参数入手。利用Excel软件编制计算程序,程序界面如图2所示,每次仅改变一个参数,其它两个参数不变,经过计算发现,减小压力角a、减小齿数z1和增大齿顶高系数均能够增大最大中心距amax,反之,则减小最大中心amax距。
2 计算实例
以Ф450开炼机上应用的一对速比齿轮为例,已知辊筒中心距A=450,辊筒速比i=1:1.27,原设计参数:z1=22,z2=28,模数m=18,压力角a=20。,齿顶高系数=1.0,按照重合度ε≥1的要求,将齿轮参数代入上述计算程序中,经计算得出最大中心距amax=462.077mm,即辊筒的最大调距范围0~12.077mm。
下面利用該计算程序分别计算改变压力角、小齿轮齿数和齿顶高系数对于最大中心距的影响。
(1)其他参数不变,仅改变齿轮的压力角:将压力角a分别取a=18。、a=20。、a=25。代入计算程序,计算结果见表1,可见减小压力角a可以增大最大中心距aamx,反之将减小最大中心距aamx。
表1 改变压力角a对最大中心距amax的影响
(2)其他参数不变,仅改变小齿轮齿数:将小齿轮齿数z1分别取z1=18。、z1=22。、z1=25。代入计算程序,计算结果见表2,可见减少小齿轮数z1可以增大最大中心距amax,反之将减小最大最大中心距amax。这里需要说明的是,当辊筒的中心距和速比一定时,速比齿轮的模数与齿数存在下述对应关系:
a=(1+i)z1 (7)
可见,减小小齿轮的齿数意味着增大齿轮的模数,因此增加速比齿轮的模数可以增大最大中心距amax。
表2 改变齿数z1对最大中心距amax的影响
(3)其他参数不变,仅改变齿顶高系数:将齿顶高系数分别取=0.8、=1.0,=1.2代入计算程序,计算结果见表3,可见增加齿顶高系数可以增大最大中心距amax,反之将减小最大中心距amax。而且,在上述三个参数中,齿顶高系数=对于最大中心距amax的影响最大。
表3 改变齿顶高系数对最大中心距amax的影响
根据上述计算结果,重新设计速比齿轮的参数:z1=18,z1=23,模数m=22,压力角a=25。,齿顶高系数==1.2,代入计算程序,经计算得出最大中心距amax=470.729,即辊筒的最大调距范围0~20.729。可见,按照新设计的参数,辊筒的调距范围可增加8.652mm。
3 结语
综上所述,在实际的生产过程中,需要对开炼机的辊距进行调节,因此,就需要分析开炼机的炼胶工艺参数,以有效的推动开炼机的工作进行。本文通过结合具体的计算实例,系统分析了炼胶工艺参数对辊距调节范围的影响,相信能对有关的研究能有有效的参考作用。
参考文献
[1]曾宪奎、张宗廷、吕冲.开炼机炼胶工艺参数2种优化方法的对比研究[J].特种橡胶制品.2015(01).
[2]曾宪奎、宋国宗、汪传生、刘华侨.开炼机混炼工艺参数对天然橡胶性能的影响[J].合成橡胶工业.2014(06).