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《直齒圓柱齒輪傳動的強度條件設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、直齒圓柱齒輪傳動的強度條件 一、受力分析 圖3-6為一對直齒圓柱齒輪，若略去齒面間的摩擦力，輪齒節(jié)點處的法向力可分解為兩個互相垂直的分力：切于分度圓上的圓周力和沿半徑方向的徑向力。 (a) (b)圖3-6 直齒圓柱齒輪受力分析 1、各力的大?。骸 ?3-1) 式中：T1為主動齒輪傳遞的名義轉矩(N.mm)； d1為主動齒輪分度圓直徑(mm)； a為分度圓壓力角(°
2、)； P1主動齒輪傳遞的功率(kW)； n1主動齒輪的轉速(r/min)?！ ?、各力的方向 (1)圓周力：主動輪圓周力的方向與回轉方向相反；從動輪圓周力的方向與回轉方向相同。 (2)徑向力：分別指向各自輪心(外嚙合齒輪傳動)。 3、各力對應關系 作用在主動輪和從動輪上的各對應力大小相等，方向相反。 即：，，二、計算載荷 式3-1中的、和均是作用在輪齒上的名義載荷，并不等于齒輪工作時所承受的實際載荷。主要因為： (1)原動機和工作機有可能產生振動和沖擊； (2)輪齒嚙合過程中會產生動載荷； (3)制造安裝
3、誤差或受載后輪齒的彈性變形以及軸、軸承、箱體的變形等原因，使得載荷沿齒寬方向分布不均； (4)同時嚙合的各輪齒間載荷分布不均等因素的影響?！ ∷?，須將名義載荷修正為計算載荷，進行齒輪的強度計算時，按計算載荷進行計算。 (3-2) (3-3) 式中：K為載荷系數(shù)； KA為使用系數(shù)； Kv為動載系數(shù)； Kb為齒向載荷分布系數(shù)； Ka為齒間載荷分配系數(shù)?！ ?、使用系數(shù)KA 考慮原動機和工作機的工作特性等引起的動力過載對輪齒受載的影響。其值
4、查表3-1。表3-1 使用系數(shù)KA工作機的工作特性原動機的工作特性及其示例均勻平穩(wěn)電動機輕微沖擊汽輪機、液壓馬達中等沖擊多缸內燃機嚴重沖擊單缸內燃機均勻平穩(wěn)1.001.101.251.50輕微沖擊1.251.351.501.75中等沖擊1.501.601.752.00 注：對于增速傳動，根據(jù)經驗建議取表中值的1.1倍?！?、動載系數(shù)Kn 用來考慮齒輪副在嚙合過程中，因嚙合誤差(基節(jié)誤差、齒形誤差和輪齒變形等)所引起的內部附加動載荷對輪齒受載的影響。 (a) (b)圖3-7 基節(jié)誤差產生的動載荷分析 如圖3-7所示，由于
5、嚙合輪齒的基節(jié)不等，即,致使第二對輪齒在尚未進入嚙合區(qū)時就提前在點開始嚙合，使瞬時速比發(fā)生變化而產生沖擊和動載?！ ⊥砣酏X形有誤差，瞬時速比亦不為定值，也會產生動載荷?！ ↓X輪速度越高，精度越低，齒輪振動越大?！ ≈饼X圓柱齒輪：=1.05～1.4；斜齒圓柱齒輪：=1.02～1.2?！ ↓X輪精度低、速度高時，取大值；反之，取小值?！ √岣啐X輪的制造精度、對齒輪進行適當?shù)男扌?如圖3-7b將齒頂按虛線所示切掉一部分)可達到降低動載荷的目的。 3、齒向載荷分布系數(shù)Kb 用來考慮由于軸的變形和齒輪制造誤差等引起載荷集中的影響。 (1)軸的彎曲變形：如圖3-8a、3-8c所示，當齒輪相對軸承布置
6、不對稱時，齒輪受載后，軸產生彎曲變形，兩齒輪隨之偏斜，使得作用在齒面上的載荷沿接觸線分布不均勻；如果齒輪相對軸承對稱布置時，則載荷沿接觸線分布較均勻(圖3-8b)。 (2)軸的扭轉變形：受轉矩作用的軸也會產生載荷沿齒寬分布不均。且靠近轉矩輸入端一側，輪齒載荷最大(圖3-8d、圖3-8e、圖3-8f)?！ ?3)制造、安裝誤差、齒面跑合性、軸承及箱體的變形等對載荷集中均有影響。(f)(h)圖3-8 載荷分布不均勻 當兩輪均為硬齒面時：；否則： 寬徑比較小、齒輪在軸承間對稱布置、軸的剛性較大時，取小值；反之，取大值?！ √岣啐X輪制造和安裝精度、提高軸承和箱體的剛度、合理選擇齒寬、把齒輪布置在
7、遠離轉矩輸入端的位置(圖3-8g)、將齒側沿齒寬方向進行修形或將齒面做成鼓形等(圖3-8h)，可降低輪齒上的載荷集中?！?、齒間載荷分配系數(shù)Ka 用來考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均勻的影響?！ ↓X輪嚙合過程中，單對齒、雙對齒交替參與嚙合(圖3-9a)。在雙對齒嚙合區(qū)內，載荷在兩對齒上的分布是不均勻的。主要是因為載荷作用點的位置在嚙合線上是不斷變化的，導致輪齒的剛度也不斷的變化，剛度大者承擔
