配图源于网络 面齿轮传动(Face Gear Drive) 是一种圆柱齿轮与面齿轮相啮合的传动，主要用于实现传递轴与被传递轴包含一交角的运动。 面齿轮传动是通过面齿轮与圆柱齿轮的相互啮合来实现传动。由于小齿轮为圆柱齿轮，其轴向移动产生的误差对传动性能几乎没有影响。而在锥齿轮传动过程中，两锥齿轮的锥顶要重合。如果产生轴向误差，将会引起严重的偏载现象。因此，在一些重要的锥齿轮传动中，要专门进行防位错( 防止锥顶分离) 设计。同时，由于面齿轮传动的小齿轮是直齿圆柱齿轮，无轴向作用力，可以简化支撑，减轻系统的结构重量，这对于航空工业中空间受限和要求轻量化的场合非常有利。 虽然面齿轮传动仍然属于点接触传动，但在理论上仍然能够保证定传动比传动，因此面齿轮传动的振动和噪声较低。而点接触锥齿轮传动从原理上已不能保证定传动比传动，其传动比会在一定范围内波动。 由于锥齿轮在制作过程中很多都是采用配对制造，即在制造过程中，首先加工出小齿轮，然后根据小齿轮的齿面加工出与之配套使用的大齿轮。因此，一对锥齿轮在使用过程中不能像圆柱齿轮那样具有互换性。由于小齿轮更容易磨损，失效更快，因此在更换时只能同时更换一对锥齿轮。而面齿轮传动的小齿轮是直齿圆柱齿轮，因此具有较高的互换性。 由于锥齿轮( 特别是弧齿锥齿轮）的齿面形状比较复杂，在制造过程中，齿面的形状也不统一，因此由不同厂家生产的锥齿轮通常齿面形状不一样，参数也不同( 如格里森制、奥利康制锥齿轮），这对于锥齿轮的加工制造、检测及维修造成了很大麻烦。而面齿轮则具有统一的理论齿面。 与锥齿轮传动相比，面齿轮传动具有较大的重合度。面齿轮的重合度可以达到2.0 以上，而重合度大对于提高承载能力和增加传动的平稳性很重要。 与锥齿轮传动相比，面齿轮传动可以减轻重量，结构也更紧凑。这一特点对于重量限制要求较高的航空工业特别重要。 “传统控制”型式是指完全依据JB/T8528-1997 标准，电动装置内置的行程与转矩机构为电触点控制，位置指示用可变电阻实现连续电流信号输出，驱动电动机为单一转速。
1⃣ 除阀门终端位置行程控制触点外( 标准配置一般为开关方向各一个常开、一个常闭触点) 是否还需要终端行程无源触点。如果需要应提出触点数和状态。 2⃣是否需要阀门在行程中某一位置的无源触点，如果需要应提出触点数和状态。 3⃣ 除转矩开关控制触点外( 标准配置一般为开关方向各一个常开、一个常闭触点) 是否需要无源触点，需要应提出触点数。 4⃣ 应提供被控阀门全行程转圈数，以便配置电动装置位置指示机构速比，同时说明是否需要阀门位置电流变送器(VOT)以提供标准的阀位反馈信号( 常用4mA-20mA)。 5⃣ 是否需要整体型控制，即控制组件与主机一体( 有时也称一体化控制)。 6⃣ 当电动装置为整体型时，还应说明是否需要鉴相、断相、自动换相等功能，因为这些功能通常不是标配。 7⃣ 当电动装置需要调节功能时，应注意被控阀门的调节频率，以确定电动机的制式或判断阀门专用电动机能否适用。 8⃣ 是否需要加装数字通讯接口，如现场总线等功能。 面齿轮传动在阀门 电动装置上的应用 在阀门电动装置的行程传动部件上应用面齿轮传动时，几何参数的设计是相当重要的。通常，主要从以下几个方面来进行设计。 1⃣ 根据电动装置行程控制精度要求及行程控制机构的总传动比，初步确定面齿轮传动的传动比i。 2⃣依据电动装置的输出轴及行程轴的结构，初步确面齿轮的外径D2 及直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径d a1。 3⃣ 面齿轮的几何尺寸的计算主要应确定两个参数：最小内半径r2 和最大外半径D2。最小内半径根据齿根不发生根切条件确定，最大外半径根据齿顶不变尖条件确定。许多相关文献都对其进行过描述，作者对其中一些文献也进行过研究，并找到其中一种比较适用的方法，有助于设计应用于阀门电动装置行程传动机构上的面齿轮传动。 首先，根据初选的面齿轮的外径D2 及直齿圆柱齿轮的齿顶圆直径da1 及传动比i，初选面齿轮的齿数、模数。然后，由面齿轮齿数来确定面齿轮加工的刀具齿数( 通常选取刀具齿数比圆柱齿轮多1~3齿，这样加工出来的面齿轮的齿廓曲率变大，有利于圆柱齿轮与面齿轮接触的局部化)，面齿轮的最小内半径系数r* 及最大外半径系数R*，分别乘以初选的模数即得出面齿轮的最小内半径r 和最大外半径R。再与初选的面齿轮的外径D2 比较，找出最合适的面齿轮齿数与模数。 4⃣ 最后根据上述确定的齿轮齿数、模数、面齿轮外径和内径，设计面齿轮、圆柱直齿轮的零件图。 原文作者： |
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