101mm规格虹膜机构主传动齿轮

这款101mm规格的主齿轮，是虹膜调节机构里的核心传动部件，日常在光圈调节装置、可变径开合机构、精密限流阀门这类需要同步收扩动作的设备里都能见到它的身影。做结构设计的时候，首先要卡准的就是101mm的外径边界，这个尺寸直接决定了整套虹膜机构的最大开合外径，要是尺寸偏了，整套叶片的收拢展开行程就会出现偏差，要么收不到最小通径，要么扩不到额定开度。齿轮本体采用环形齿圈结构，中间的大通孔是给虹膜叶片的活动预留的过流空间，周向均匀分布的六个小孔是安装定位孔，用来把齿轮固定在机构的安装基座上，孔位的位置度公差要控制在0.02mm以内，不然齿轮转动的时候会出现偏心，带动叶片动作的时候就会卡顿，甚至出现叶片卡滞别断的问题。齿形的设计是跟着虹膜机构的传动比来的，这类主齿轮不需要太高的传动转速，但是要保证转动过程中每一个角度的传动都平稳，不能有回程间隙，不然调节的时候会出现空程，定位精度就达不到要求。实际装配的时候，这个主齿轮是和周向分布的若干个从动小齿轮啮合的，每个从动齿轮对应一片虹膜叶片，主齿轮转动固定角度，就会带动所有从动齿轮同步转动，进而带动所有叶片同步收拢或者展开，实现通径的无级调节。设计的时候特意把齿部做了加厚处理，因为这类机构虽然传递的扭矩不大，但是频繁往复转动的工况下，齿面容易出现磨损，加厚齿部能提升零件的使用寿命，减少后期维护更换的频率。齿轮的端面平整度也有严格要求，安装面的平面度要控制在0.01mm以内，不然安装之后齿轮会出现端面跳动，转动的时候和相邻的叶片压板产生摩擦，不仅会增大转动阻力，时间长了还会磨出金属碎屑，卡进传动齿缝里造成机构卡死。从建模的角度来说，做这个齿轮的时候首先要确定分度圆直径，根据101mm的外径反推齿顶圆尺寸，再匹配对应的模数，因为要和标准的小模数齿轮啮合，模数选的是常用的0.8模，齿形角采用标准20度压力角，方便后期配件的替换。周向的安装孔要和齿形做角度对位，保证初始安装位置的时候，虹膜叶片处于全开或者全关的基准位置，后续调试的时候不用再反复找零位。这类齿轮一般用POM或者铝合金加工，POM材质的自润滑性好，转动的时候噪音小，适合用在对噪音有要求的民用设备里，铝合金材质的强度更高，适合用在工业级的大扭矩调节机构里。