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楊永喜 碩士——減速機計算機輔助設計攘滩、繪圖與信息管理系統(tǒng)研究
來源:減速機信息網    時間:2007年10月10日8:40  責任編輯:wangtao   
 

3.5  名義切向力Ft

一般齒輪傳動的名義切向力由齒輪傳遞的名義功率或轉矩確定戚绪。名義切向力作用于端面內并切于分度圓辞州,可按下式計算:

Ft =                         (12)

式中:Ft—名義切向力蜒媳,N况芒;

d—齒輪分度圓直徑卫道,mm看剃;

T—名義轉矩权扭,N.m寨今。

當傳遞的名義功率P以KW計時,

T = 9549·                       (13)

當傳遞的名義功率P以PS計時某澡,

T=7024·                       (14)

n—齒輪轉速叼榄,r/min乳侮。

3.6  修正載荷系數

1、使用系數KA

使用系數KA是考慮由于齒輪嚙合外部因索引起附加動載荷影響的系數硼货。這種外部附加動載荷 取決于原動機和從動機的特性诉德、軸和聯軸器系統(tǒng)的質量和剛度以及運行狀態(tài)。取值如下表:

表1  使用系數KA

原動機工作特性 工作機工作特性
均勻平穩(wěn) 輕微沖擊 中等沖擊 嚴重沖擊
均勻平穩(wěn) 1.00 1.25 1.50 1.75
輕微沖擊 1.10 1.35 1.60 1.82
中等沖擊 1.25 1.50 1.75 2.0
嚴重沖擊 1.50 1.75 2.0 2.25或更大
注:1對于增速傳動钢怪,根據經驗建議取上表值的1.1倍柱洽。
2當外部機械與齒輪裝置之不理之間撓性聯接時,通常KA值可適當減小鲁修。

2本谜、動載系數KV

動載系數KV是考慮齒輪制造精度、運轉速度對輪齒內部附加動載荷影響的系數偎窘,定義為:

KV = 

a乌助、高精度齒輪

傳動精度系數C<5的高精度齒輪,在良好的安裝和對中精度以及合適的潤滑條件下陌知,KV的值取1.1他托。

b、其他齒輪

其他齒輪的符合下述條件時纵诞,KV值可由式(22)計算上祈。適用的重要依據是:

(1)法向模數mn=1.25~50mm

(2)齒數z=6至120(當mn>8.33mm時,用取代1200)

(3)傳動精度系數C=6~12浙芙,C的計算見式(25)

(4)齒輪節(jié)線速度V不超過VmaX

式(15)中:

A=50+56(1.0-B)                       (17)

B=0.25(C-0.5)0.667                       (18)

C=-0.50481n(z)-1.1441n(mn)+2.8521n(fpt)+0.32                  (19)

式(19)計算的C值應作圓整登刺,C=6~12;

Z——大嗡呼、小輪中計算得C值大者的齒數纸俭;

mn——法向模數的值;

fpt——大南窗、小輪中最大的單個齒距偏差的值终睦。

3、齒向載荷分布系數K谨跌,K

a否抛、K的定義

齒向載荷分布系數KHβ是考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻對齒面接觸應力影響的系數,其定義為:

式中:Wmax——單位齒寬最大載荷吊烫,N/mm言酪;

Wm——單位齒寬平均載荷,N/mm谍钝;

Fm——圓上平均計算切向力败饵,N。Fm=FtKAKV

式中:b——齒寬椭徙,mm熊过。對人字齒輪或雙斜齒輪吝重,應取兩個斜齒輪寬度之和。

b胖真、K的計算公式

齒向載荷分布系數K是考慮沿齒寬載荷分布對齒根彎曲應力的影響沦匿。對于所有的實際應用范圍,K可按下式計算:

K=(KN                       (22)

式中:K接觸強度計算的齒向虎荷分布系數

N——冪指數蹭劈。

其中:b——齒寬疗绣,mm。對人字齒或及雙斜齒齒輪铺韧,用單個斜齒輪的函寬多矮;

h——齒高,mm哈打。

b/h應取大小齒輪中的小值塔逃。

4、齒間載荷分配系數KHa料仗、KFa

齒間載荷分配系數是考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均勻影響的系數湾盗。齒間載荷分配系數按下式確定。

當總重合度εr≤2時

3.7  修正計算應力的系數

1立轧、計算接觸應力的系數

a格粪、節(jié)點區(qū)域系數ZH

節(jié)點區(qū)域系數ZH是考慮節(jié)點處齒廓曲率對接觸應力的影響,并將分度圓上切向力折算為節(jié)圓上法向力的系數氛改。ZH數值可由式(26)計算得出帐萎。

b、彈性系數ZE

彈性系數ZE是用以考慮霉爛彈性模量E和泊桑比v對赫茲應力的影響臊癞。其數值可按實際材料彈性模量E和泊桑比v由式(30)計算得出辐逝。

c、重合度系數Zε

重合度系數Zε是用以考慮重合度對單位齒寬載荷的影響绣嫉。Zε可由式(33)黄惭、(34)、(35)計算得出普计。
直齒輪:

斜齒輪:

εa計算式中祟俯,符號“±”和“+”,上面的用于外嚙合傳動迂唤,下面的用于內嚙合傳動五妹;

εβ計算式中,當大小齒輪的齒寬b不一樣時窜货,采用其中較小值嘹券。對人字齒湘发,b=2bB末雪,bB為單個斜齒寬度犀村。

d、螺旋角系數Zβ

螺旋角系數Zβ是考慮螺旋角造成的接觸線傾斜對接觸應力影響的系數材彪。Zβ數值可由式(38)計算观挎。

Zβ=                     (38)

e、單對齒嚙合系數ZB段化、ZD

ZB是把節(jié)點處的接觸應力折算到小輪單對齒嚙合區(qū)內界點處的接觸應力的系數嘁捷;ZD則是把節(jié)點處的接觸應力折算到大輪單對齒嚙合區(qū)內界點處的接觸應力的系數。ZB和ZD可由下述的計算得到:

端面重合度εa<2的外嚙合齒輪

式中da1(da2)显熏、db1(db2)雄嚣、Z1(Z2)分別為小輪(大輪)的齒頂圓,基圓直徑和齒數喘蟆;αt為端面分度圓嚙合角缓升,見式(29),εα為端面重合度蕴轨,見式(36)港谊。

直齒輪:

當M1>1時,Za=M1橙弱;當M1≤1時歧寺,ZB=l。

當M2>1時傻椿,ZD=M2阅秀;當M2≤l時,ZD=1萤野。

斜齒輪:

當縱向重合度εβ≥1.0時赫赊,ZB=1,ZD=1。

當縱向重合度εβ<1.0,ZB杜诲,ZD由式(41)剧胚,式(42)確定。

ZB=M1β(M2-1)                     (4l)

當ZB<1時茵软,取ZB=l

當ZD<1時落六,取ZD=1

ZD=M2β(M2-1)                     (42)

對內嚙合齒輪,取ZB=1,ZD=1枷瀑。

2民氏、計算彎曲應力的系數

a、齒形系數YF和應力修正系數Ys

斷形系數是用以考慮齒形對名義彎曲應力的影響常枢,以過齒廓根部左右兩過渡曲線與30°切線相切點的截面作為危險截面進行計算久规。

應力修正系數是將名義彎曲應力換算成齒根局部應力的系數。它考慮了齒根過渡曲線處的應力集中效應,以及彎曲應力以外的其他應力對齒根應力的影響蹦骑。應力修正系數不僅取決于齒根過渡曲線的曲率慈省,還和載荷作用點的位置有關。

b眠菇、彎曲強度計算的重合度系數Yε

重合度系數Yε是將載荷由齒頂轉換到單對齒嚙合區(qū)外界點的系數边败。

Yε的計算見下式:

Yε=0.25+                     (43)

式中一當量齒輪的端面重合度。

=/cos2βb                     (44)

c捎废、彎曲強度計算的螺旋角系數Yβ

螺旋角系數Yβ是考慮螺旋角造成的接觸線傾斜對齒根應力產生影響的系數笑窜。其數值可以通過式(45)和(46)計算。

上式中登疗,當εβ>1排截,取εβ=1,當Yβ>0.75辐益,取Yβ=0.75匾寝;當β>30°時,取β=30°荷腊。

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