諧波齒輪設(shè)計(jì)

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1、第3章封閉諧波齒輪設(shè)計(jì)3.1原始數(shù)據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)矩：Tg=1356kw發(fā)生器轉(zhuǎn)速：n1z=2860rpm傳動(dòng)比：irg=-95由傳動(dòng)能力的減速要求給定3.2諧波齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算1）初選齒數(shù)：Zr＇=2?n=2×95=190Zg＇=Zr＇+2=192二齒差，查自《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》表3.10.72）材料：柔輪：40CrNiMoA力學(xué)性能：σb=900,σ-1=450,τ-1=260φσ=0.15,φγ=0.1剛輪：40Cr力學(xué)性能：σb=1000,σ-1=380,τ-1=260φσ=0.1,φγ=0.05其中：σb、σ-1、τ-1的單位為MPa.3）載荷

2、系數(shù)：K=1.2(沖擊和震動(dòng)時(shí))4）齒寬系數(shù)：φd=0.155）嚙合深度影響系數(shù)：Ch=1.46）嚙合齒數(shù)占總齒數(shù)的百分比：ξ=0.37）許用比壓：Pp=60N/mm28）初算柔輪分度圓直徑：dr＇=38000Tg?KPpξφdCh=38000×1356×1.20.3×0.15×60×1.4=151.01取dr＇=200mm其中公式由3.10-2轉(zhuǎn)化而來。9）確定模數(shù)：m‘=dr‘zr‘=200190=1.1取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=1.0mm10）調(diào)整齒數(shù):Zr=200,Zg=20211）調(diào)整傳動(dòng)比：i=-ZrZg-Z得：i=10012）校正柔輪分度圓直徑

3、：dr=m?Zr=200mm13）柔輪齒圈厚度系數(shù)：Q=0.01Zr=0.01×200=214）柔輪齒圈厚度：S=Q?m0=2×1.03=2.0615）柔輪變位系數(shù)：Xr=ha*+c*+S2m=0.875+0.25+2.062×1=2.15516）柔輪內(nèi)徑：D=mZr+0.99m6-2ha*+c*=1×200+0.99×1×[6-2×(0.875+0.25)]=203.7mm17）條件模數(shù)：m0=DZr-Q=203.7200-2=1.0318）柔輪中線圈半徑：T0=m0Zr2=1.03×2002=103mm19）柔輪最大徑向變形：W0=Kwm0=1

4、.05×1.03=1.1mm20）柔輪壓力角：αr=29.2°21）剛輪壓力角：αg=28.6°22）齒頂高：ha=ha*?m=0.875×1=0.87523）齒根高：hf=ha*+c*?m=0.875+0.25×1=1.12524）柔輪齒頂圓直徑：dar=dr+2hr=m(Zr+2ha*)=1×(200+2×0.875)=201.7525）柔輪齒根圓直徑：dfr=dr-2hf=200-2×1.125=197.7526）剛輪齒頂圓直徑：dag=dg-2ha=202-2×0.875=200.3mm27）剛輪分度圓直徑：dg=mZg=202mm28）剛

5、輪齒根圓直徑：dfg=dg+2hf=202+2×1.125=204.25mm29）齒寬：b=φd?dr=0.15×200=30mm封閉柔輪簡圖：圖3-1s=Qm0=2.06≈2s0=0.7~1.0s=2D=186D2≤1.3dar=260.86取D2=260L1=L2=dr=200γ=5°b=30C=90γ=0.3m=0.330）柔輪的疲勞強(qiáng)度校核由于柔輪中最大彎曲正應(yīng)力和最大扭矩切應(yīng)力作用的位置通常不同，因此需分別進(jìn)行彎曲和扭轉(zhuǎn)的疲勞強(qiáng)度校核。（1）柔輪中線上最大和最小曲率半徑ρmin=0.75d-ω020.75d+ω0-0.75d+0.5d+s

6、=147.33mmρmin=0.75d+ω020.75d-ω0-0.75d+0.5D+s=0.75×220+1.34620.75×220-1.346-0.75×220+0.5300+2.46=155.4mm（1）筒壁彎曲應(yīng)力σz=ES1.82γ0(γ0ρmin-1)?σασ,=2.1×105×2.641.82×151.28(151.28147.88-1)×2.75=148.5MPa（2）齒形角α=29.2°（3）筒壁彎曲應(yīng)力σF=μγT2Tγsin2αγdγ3kLCKτ=178.86MPa其中公式查自?現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊?Tγ查圖3.10-6，得

7、Tγ=0.71CKτ查圖3.10-5，得CKτ=1.75×105（4）筒壁最大彎曲應(yīng)力σmax=0.7σx+σF=0.7×148.5+187.86=282.86MPa（5）筒壁最小彎曲應(yīng)力σmin=ES1.82γ0(γ0ρmax-1)?σασ”=-136MPa（6）彎曲應(yīng)力分量σa=σmax-σmin2=282.8+1362=209.4MPaσmσmax+σmin2=282.8-1362=73.4MPa（7）筒壁最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τmax≈0.2TRS0γ02=32.8MPa（8）扭轉(zhuǎn)應(yīng)力分量τa=τm=τmax2=16.4MPa（1）有效應(yīng)力集中系數(shù)K

8、σ=11+2ζρ（ασ-1ασ）=11+20.1571.75（1.92-11.92）=0.9Kτ=1.55其中：ζ=7.0