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《齒輪傳動強度計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、假設(shè):單齒對嚙合,力作用在節(jié)點P,不計Ff輪齒間的法向力Fn,沿嚙合線指向齒面1.Fn的分解:Fn-圓周力Ft:\徑向力Fr:2.作用力的大?。貉毓?jié)圓切線方向指向齒面沿半徑方向指向齒面(輪心)Ft=2T1/d1Fr=Ft·tgαT1-小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩N·mmd1-小齒輪節(jié)圓直徑mm;α-嚙合角(一)輪齒的受力分析§10—5標準直齒圓柱齒輪傳動強度計算3.作用力的方向判斷及關(guān)系:Ft-Ft1(主):Ft1Fr1Ft1Fr1Fr2Ft2Ft2Fr2Fr1Fr2與V1反向與V2同向\Ft2(從):}—分別指向各自輪心※:畫受力圖時,各分力畫在嚙合點上關(guān)系:
2、V1=-V2關(guān)系:Ft1=-Ft2Fr1=-Fr2計算點:法向力Fn作用在齒頂且假設(shè)為單齒對嚙合,輪齒為懸臂梁危險截面:齒根某處—30°切線法確定拉應(yīng)力→加速裂紋擴展→只計彎曲拉應(yīng)力(二)齒根彎曲疲勞強度計算齒根危險截面的彎曲應(yīng)力為:彎曲強度校核公式:令:——齒形系數(shù)表10—5考慮齒根應(yīng)力集中的影響引進應(yīng)力校正系數(shù)YSa,YFa、YSa與模數(shù)無關(guān),只與齒形(齒數(shù))有關(guān)其中:Ft=2T1/d1m=d1/z1齒寬系數(shù):Φd=b/d1(重要)表10—7彎曲強度設(shè)計公式:(三)齒面接觸疲勞強度計算★由公式計算出模數(shù)去套標準有曲率的齒廓接觸點→接觸應(yīng)力→赫茲公
3、式計算點:節(jié)點→單齒對嚙合曲率半徑=?令:pca=Fca/L計算點:節(jié)點→單齒對嚙合→綜合曲率半徑為——綜合曲率半徑—彈性影響系數(shù)表10—6則有:u=z2/z1(=d2/d1=i)——齒數(shù)比標準齒輪,節(jié)圓=分度園,則ρ1=d1sinα/2代入得:——區(qū)域系數(shù),標準直齒為2.5齒面接觸強度校核公式若將ZH=2.5代入,可得:齒面接觸強度設(shè)計公式齒面接觸強度公式(四)齒輪傳動強度計算說明⒈因配對齒輪σH1=σH2,按接觸設(shè)計時取[σH]1與[σH]2的較小者代入設(shè)計公式2.硬齒面齒輪傳動,材料、硬度一樣,設(shè)計時分別按兩種強度設(shè)計,取較大者為計算結(jié)果彎曲強
4、度公式:3.因Z1≠Z2→YFa1YSa1與YFa2YSa2不同→σF1與σF2不同即兩輪彎曲應(yīng)力不同,而[σF1]與[σF2]不同→設(shè)計取比值YFa1YSa1/[σF1]與YFa2YSa2/[σF2]的較大者代入設(shè)計時,初選K=Kt=1.2~1.4→計算出d1t(mnt)→計算KvKαKβ→計算K→修正㈠齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)選擇§10—6齒輪傳動的設(shè)計參數(shù)、許用應(yīng)力與精度選擇⒈壓力角α的選擇:一般齒輪α=20°;航空用齒輪α=25°⒉齒數(shù)的選擇:d1一定,齒數(shù)Z1↑→重合度↑平穩(wěn)性好→m小→加工量↓,但齒輪彎曲強度差閉式軟齒面:Z1宜取多→提高平穩(wěn)性
5、,Z1=20~40開式或閉式硬齒面:Z1宜取少→保證輪齒彎曲強度Z1≥17(ha*=1,C*=0.25)㈡齒輪傳動的許用應(yīng)力φd↑→b↑→承載能力↑表10—7但載荷分布不均勻↑→應(yīng)取得適當計算(實用)齒寬:b=φdd1B1=b+5~8B2=b齒輪的許用應(yīng)力:⑴疲勞強度安全系數(shù)S接觸:S=SH=1彎曲:S=SF=1.25~1.5⒊齒寬系數(shù)φd的選擇:⑵齒輪的疲勞極限σlim:接觸:σlim=σHlim_依材料、熱處理、硬度查圖10—21彎曲:σlim=σFE依材料、熱處理、硬度查圖10—20取中間偏下值,即在MQ與ML中間選值⑶壽命系數(shù)KN——考慮應(yīng)力
6、循環(huán)次數(shù)影響接觸:KN=KHN_——由N查圖10—19彎曲:KN=KFN——由N查圖10—18N=60njLhn——齒輪的轉(zhuǎn)速(r/min)j——齒輪轉(zhuǎn)一周時,同一齒面參加嚙合的次數(shù)Lh——齒輪的工作壽命Lh=年數(shù)×300×班數(shù)×8(h)㈢齒輪精度的選擇(表10—8)㈣齒輪設(shè)計基本步驟選材料、精度、Z、φd設(shè)計計算(d或m)(校核計算)尺寸計算結(jié)構(gòu)設(shè)計及零件圖→由接觸、彎曲設(shè)計出模數(shù),依強度特點取其中一個套標準。適當調(diào)整齒數(shù)←