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      揚州大學研發出新型弧度齒輪

      更新時間:23-03-31點擊次數:356次

      在如今的市場中,齒輪分為直齒、斜齒、人字齒等品種。雖然人們日常不常見到齒輪,但它們與大家的生活息息相關,交通工具、生產加工……它們幾乎覆蓋各個方面。

      近日,通過一年多的研發,揚州大學團隊在輪齒上加上了弧度,從而發明出了一款平面螺旋齒線圓柱齒輪,它的壽命更長、生產加工時間更短,可以直接替換日常所用的傳統齒輪,將來可用于汽車、高鐵等多處。330日,現代快報記者對研發團隊進行了采訪。

      這個科研團隊是由揚州大學機械工程學院的6名師生組成的。此前,團隊老師宋愛平總結出幾種在用的傳統齒輪的優缺點發現:直齒傳動性能較差、斜齒傳動存在軸向分力、人字齒加工復雜,并且它們安裝和加工誤差,易導致斷齒。

      在此之前,曾有人提出過廣義的弧齒圓柱齒輪概念,對此,宋愛平老師也進行過研究,但加工成本高、精度難提升等原因,使得這條路并不可行。不過,這也給他帶來了思路:在齒輪的輪齒上加上弧度,可以有效提高其承載能力,使其壽命加長。原有的理念行不通,那就進行研發改造。2021年底,由宋愛平帶領的科研團隊組建了起來,開始研究如何往輪齒上"加弧度"。

      "我們用給輪齒‘加弧度’的理念在電腦上對加工方法進行模擬仿真,得出一種理論上的新齒輪。"團隊成員蔣凱佳介紹,經過數十次的失敗、總結,最終得到了模擬結果:新齒輪的齒面分為凹齒面與凸齒面,看上去就是帶有弧度的樣子,這能有效降低斷齒的可能性。根據其齒線特征,團隊將其命名為平面螺旋齒線圓柱齒輪。

      理論通過了,接下來就是要將這種齒輪從電腦中""出來??蓻]有制造該齒輪的機床怎么辦?這可難不倒學習機械工程的師生。他們對現有的機床進行了改造,加上了定制道具、定制系統等。

      終于,近日,這款齒輪的鑄鐵實體被制造了出來。大家驚喜地發現,齒輪不但實現了模擬時的高壽命,還比同等尺寸的傳統齒輪滾齒加工效率高出了45倍,且質量非常好,光潔度也高。

      "它可以用在汽車變速箱、高鐵傳動齒輪箱里面,并且可以直接替換傳統齒輪。"蔣凱佳介紹,目前,團隊可以實現20mm4m直徑的平面螺旋齒線圓柱齒輪的制造加工。

      現代快報記者了解到,該項發明已經申請了6項專利。同時,團隊還在對其精度的提高進行研究和實驗。

      (編輯:admin)

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