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发表于 2008-8-21 21:57:35
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来自: 中国山东聊城
五、齿厚测量尺寸的计算! k) s) e6 \0 n
1.公法线长度
: H! S. ^7 |( q# G9 `% k% @9 m2 [( ^
跨齿数:Ζ1′=Ζ1*invαt/invαn=56.06
4 v) w R1 U& S) R, UΖ2′=Ζ2*invαt/invαn=90.31
; l0 z: `3 J6 `- ?- R+ M) i! B! nk1=αn*Ζ1′/180°+0.5=6.73
& v# B8 C# ]/ a' x$ b' ]k2=αn*Ζ2′/180°+0.5=10.53
+ H$ [ \# f/ l& t' C, p% ^- b
. M4 y( V- _7 O4 O( F取k1=7,k2=11
; G2 _% O" s" n4 m: v6 |Wk1=Wk1ˇ*mn=cosαn*[π(k1-0.5)+Ζ1′*invαn]*mn=69.9088 mm# g& G$ \; z4 A1 h
Wk2=Wk2ˇ*mn=cosαn*[π(k2-0.5)+Ζ2′*invαn]*mn=112.9178 mm- Z7 N4 \' {6 z* B
2.分度圆弦齿厚、弦齿高2 w" X* S$ B3 ~8 _- b
' Y8 |1 k5 W5 ]& O9 V. p+ R7 x弦齿厚:s1¨=mn*Ζv1*sin(π/2Ζv1)=5.4971 mm- x- p7 {2 t |6 ]7 G: | j4 G- z! a6 @7 E
s2¨=mn*Ζv2*sin(π/2Ζv2)=5.4975 mm% z" d/ j l5 n
1 h' V( k& C) i" \5 E弦齿高:h1¨=ha1+0.5*mn*Ζv1*[1-cos(π/2Ζv1)]=3.5386 mm, Z! }" ~4 C7 E# k9 t
h2¨=ha2+0.5*mn*Ζv2*[1-cos(π/2Ζv2)]=3.5239 mm- A* c; \" p L+ m1 y, n0 e& D
3.固定弦齿厚、弦齿高
6 m( D' z8 U/ ^* a- P& j W3 F( {) } j
弦齿厚:sc1¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm3 m7 d# ]) y& t' N1 P0 d0 f! h
sc2¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm+ j2 W7 x6 e7 T& N+ @
0 z+ T! f0 B+ ?. o# R
弦齿高:hc1¨=ha1-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm2 d5 u, C3 X$ @1 E7 _
hc2¨=ha2-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm3 F/ Y0 {& |* i! V+ s/ X, }4 D
4.量柱(球)直径、量柱(球)跨距
5 ^6 G; @& T! r# t# Z2 h
, Q. X: }6 W2 D9 h* X$ K. o( i量柱(球)直径:dp1=1.68*mn=5.8800 mm
6 g6 V0 S8 c3 l3 X6 rdp2=1.68*mn=5.8800 mm
4 t) d0 D; }. N) [- f1 D; Y4 h& R3 ]* \/ F' `
量柱(球)中心的渐开线端面压力角:0 T4 p B, {" i& f) {) s
invαMt1=invαt+dp1/(mn*Ζ1*cosαn)-π/2Ζ1,αMt1=21°48′1″
2 E: F2 [. `' V/ \invαMt2=invαt+dp2/(mn*Ζ2*cosαn)-π/2Ζ2,αMt2=21°14′19″7 r% X+ L* C, [( w
" k( Z; y, ^5 k% q8 I/ h
量柱(球)跨距:M1=d1*cosαt/cosαMt1+dp1=155.2486 mm4 }/ k# Y% ]2 f/ _
M2=d2*cosαt*cos(π/2Ζ2)/cosαMt2+dp2=245.5618 mm t- d9 g; o6 [$ e+ l
+ n2 B! }+ R+ a0 S! q9 e8 y0 `
六、接触疲劳强度的校核
$ \4 x# G6 `4 ?. M1.名义切向力9 ?! F1 A; `) j7 |. x5 ~
Ft=2000T1/d1=28373 N
9 s6 D! Y+ t/ r6 E- P% u6 E2.使用系数(根据表2.5-7)
- X: ]6 Z' @, I( z% o+ d- L7 |4 ]ΚA=1.25,因为增速传动乘以1.1,得ΚA=1.375
# A& m+ }: @- |3.动载系数(根据表2.5-11)9 U& y' m; g: J0 c3 L& w
! C6 n5 `3 c1 ? Q
计算单对齿刚度和啮合刚度(根据表2.5-32)- f& J( O% b7 M5 u3 |2 y: v
! b; z3 f- ~, `3 i
理论修正值:Cm=0.8, G4 u ^* `' k, X
& K/ i' S' l7 U8 {1 K; ?1 H, ]
轮坯结构系数:实心齿轮CR=1
, l/ @$ ~1 K, D" j! f7 _0 M$ m# S' i- \$ f7 C6 ~
基本齿廓系数:CB1=[1+0.5*(1.2-hfp1/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97: [- Q7 {% S" W* @
CB2=[1+0.5*(1.2-hfp2/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
; O4 G9 _! e0 M/ qCB=(CB1+CB2)/2=0.97, V" B I( m2 ~9 j, J
, J5 T6 w8 a' o齿轮柔度的最小值:
0 x) X/ f8 e: g6 x$ m+ @/ jq′=0.04723+0.15551/Ζv1+0.25791/Ζv2=0.05287 (mm?μm)/N, L; G7 T1 H1 ~% S
( h: Y: @& b- I) a$ X- B
单对齿刚度理论值:Cth′=1/q′=18.92 N/(mm?μm)
$ ^) d: a" R; H8 ?! z% E0 S, Vξ=2*E1*E2/(E1+E2)=1.00
% C: j* Y" Q- h4 {2 x6 M, D. t1 e7 k+ P2 K# H
单对齿刚度:c′=ξ*Cth′*Cm*CR*CB*cosβ=14.5623 N/(mm?μm)- h3 ?& f- [0 x
' l& J7 B. e5 P5 |! K
啮合刚度:cr=(0.75*εα+0.25)*c′=22.9392 N/(mm?μm)
6 p Y1 C" _1 l6 H+ l
# ~2 q! ]7 |6 c7 z. X( x# s {计算临界转速比(根据表2.5-12)5 ]0 I0 y4 u: ~9 c" s
1 d! W& Z3 o' y5 T) l, t& G: u, T平均直径:dm1=(da1+df1)/2=190.614 mm
+ D0 e* @4 M) Ndm2=(da2+df2)/2=307.636 mm# {9 v, A( ^- d9 V
- C) i6 J+ h6 f9 |轮缘内腔直径比:q1=Di1/dm1=0.000
* P, {; Y4 F7 `( y/ ]* lq2=Di2/dm2=0.000: b6 s" P0 U/ j, Y( Q& m0 D
@ L4 u8 t3 ]7 Z$ i3 f转动惯量:I1=πρ1*b1*(1-q1^4)*dm1^4/32=1415277.860 kg?mm^27 W! g- {: e! }1 @# F. _; [/ `
I2=πρ2*b2*(1-q2^4)*dm2^4/32=9602209.037 kg?mm^2
! Y8 q/ f4 r3 B& Q& M- G; c8 c6 f
2 L0 f \ p) T" Y( P, Y: j当量质量:m1=I1/(b1*rb1^2)=1.253 kg/mm
! d! d; [" `: R7 A# ]m2=I2/(b2*rb2^2)=3.274 kg/mm% F0 B2 } }5 |! K" g
# A8 j# h; q. }9 y; g% s
诱导质量:mred=m1*m2/(m1+m2)=0.9061 kg/mm
/ K" Z4 n; Q! t% L: q i" l" h0 L3 W& g* {4 Q: _9 e5 X
临界转速:nE1=30000/(πΖ1)*(cr/mred)^0.5=889.778 r/min! s) e7 `2 K. _1 _" W9 k
2 C. a; e2 a1 F+ P1 S8 A$ m3 b
临界转速比:N=n1/nE1=13.037
, k- f1 n- X- j% B+ M! P6 \$ A; e# L: l' E+ C
计算齿廓跑合量(根据表2.5-30)4 B) Z) Q( ^0 j/ }& [
ya1=160/σHlim1*fpb1=0.759 μm9 T6 g7 p5 t) O
ya2=160/σHlim2*fpb2=0.853 μm5 z4 x. R7 o V" U, I
ya=(ya1+ya2)/2=0.806 μm
5 e' J! o7 h) C7 w$ Z, _" Q/ d! A" ~
计算系数Bp,Bf,Bk(根据表2.5-16)' b$ G4 r$ B7 `0 m2 t6 _2 u
! G/ @1 t6 C. H; {有效基节偏差:fpbeff=fpb2-yp=fpb2-ya=6.394 μm
8 ?; V( x4 p+ w' i W) {4 ~) `3 m$ E
' @, k( ~/ b; L: Q9 w" {. o有效齿形公差:ffeff=ff2-yf=ff2-ya=7.094 μm
4 ?0 o+ F- u% S' t: w3 @$ X/ _: H& `5 I
设计修缘量:Ca=(Ca1+Ca2)/2=30.000 μm
* ~$ J+ k1 c' FBp=c′*fpbeff/(Ft*ΚA/b)=0.334
1 i0 Z( E% x* e1 U+ zBf=c′*ffeff/(Ft*ΚA/b)=0.371! B$ k% m9 J1 r3 U' Z: m+ V
Bk=|1-c′*Ca/(Ft*ΚA/b)|=0.568
9 G" ^3 \' t7 {' f$ M6 t x. n. i1 J
计算系数Cv(根据表2.5-15)& s9 c% P% N6 h v7 F& Q
εγ>2,取Cv1=0.32
1 o$ t' Z9 }' _1 uCv2=0.57/(εγ-0.3)=0.1626 ?5 r6 C8 J+ o) V2 t3 [1 k' y l, f
Cv3=0.096/(εγ-1.56)=0.043( _2 E% G# [; W: b
Cv4=(0.57-0.05*εγ)/(εγ-1.44)=0.160
5 D. x/ w5 E; YCv5=0.47
7 @/ {5 k# U/ ^Cv6=0.12/(εγ-1.74)=0.058
4 @2 y. u' j$ R! Z7 C) |9 E. gεγ>2.5,取Cv7=1.0
) R+ o; R- c5 V$ {N≥1.5,属于超临界区
G# {/ @# D: e: k( F' `) p, QΚv=Cv5*Bp+Cv6*Bf+Cv7=1.1785
1 }# q& ^- A# g, A2 ~/ F4.齿向载荷分布系数(根据表2.5-18)# k/ W5 X% ` S: G) u% V1 }
& E' l, y( b( D( L计算加工、安装误差产生的啮合齿向误差分量
# h, H5 N: p$ a/ d% O2 m0 Y6 r; N
装配时进行检验调整,fma=0.5*Fβ1=6.000 μm1 ~9 v' T; L2 f9 b% H7 w
( A3 d% H8 R0 w9 u/ Q取小齿轮结构系数(根据表2.5-21)$ u/ a/ a" i! B& v
2 v" {( L H& y刚性,Κ′=0.48" x$ K, L& Q8 v# I! B) c8 ^) o
( ^9 @8 i0 |8 l; e2 [4 o计算小齿轮结构尺寸系数(根据表2.5-22)
2 G+ }& H( T6 j1 A' g& w% f5 e5 n* y. A# Q; _: h4 O( O$ H7 b% o
通过该对齿轮的功率Κ=100%
3 I. r1 z" Z7 | sB′=1+2*(100-Κ)/Κ=1.000
% E% f1 g4 U& {7 @; m xγ=[|B′+Κ′*l*s/d1^2*(d1/dsh)^4-0.3|+0.3]*(b/d1)^2=0.550 (μm?mm)/N
) i9 J& z u, T \1 c' J* n- G" @: B# c
计算单位载荷作用下的啮合齿向误差(根据表2.5-20)
- R/ C( U4 F" K! \2 g' M# k1 w5 |( v6 M6 i& o" r0 D# N. P
一般齿轮fsh0=0.023*γ=0.013 (μm?mm)/N
* H9 D" i1 X! a6 V- B
9 o8 |, t$ L) j* X% R8 Q综合变形产生的啮合齿向误差分量fsh=(Ft*ΚA*ΚV/b)*fsh0=4.157 μm
5 h% P! k" Y; j0 D T
: k9 Z- P; Q0 X" E初始啮合齿向误差:
0 f/ ?* Z+ G7 p$ Q1 O( ^! D& D
) C' y: i5 P( m4 ~: h受载时接触不良Fβx=1.33*fsh+fma=11.529 μm
( j1 k# o9 ?1 A; d2 y7 z0 P
7 r: [- y0 u5 @! d( G计算齿向跑合系数(根据表2.5-23)
3 y( Y; [4 q6 U6 k5 n8 Axβ1=1-320/σHlim1=0.763 μm
" I/ o+ W% S4 Yxβ2=1-320/σHlim2=0.763 μm* E" f& n) j3 R4 P
xβ=(xβ1+xβ2)/2=0.763 μm
+ K7 G+ V: O6 @0 G9 J, y/ t3 z/ k/ X0 x
跑合后啮合齿向误差Fβy=Fβx*xβ=8.796 μm
. u$ Z3 M0 [- q5 k+ @1 X; B" {ΚHβ=1+0.5*Fβy*cr/(Ft*ΚA*ΚV/b)=1.3072
+ d- q; Q# ?) c1 @( d5.齿间载荷分配系数(根据表2.5-29)( [5 P- V; b" b6 m3 U, C5 D2 ~
ΚtH/b=Ft*ΚA*ΚV*ΚHβ/b=429.291 N
3 v# q& s$ T5 p' W9 x2 dΚHα=0.9+0.4*[2*(εγ-1)/εγ]^0.5*cr*(fpb-ya)/(ΚtH/b)=1.0660
9 V3 p1 |0 @/ o: v$ I4 z9 u7 N6.节点区域系数
$ ?0 z& @8 @8 t q
d/ v0 g8 C- L4 w6 y {基圆螺旋角βb=arccos{[1-(sinβ*cosαn)^2]^0.5}=8°41′11″
' W. J$ c8 p4 r. k4 m: N2 ?. zΖH=[2*cosβb*cosα′t/(cosαt^2*sinα′t)]^0.5=2.46412 [6 A* k1 _) X- [8 U
7.弹性系数1 M/ [2 p- k2 n
ΖE={1/π[(1-ν1^2)/E1+(1-ν^2)/E2]}^0.5=189.81 MPa^0.5
# X) ~6 _; H) [) t3 X* U) h8.重合度系数(根据表2.5-35)4 \7 N5 t% R1 r: u' M# E9 k
Ζε=(1/εα)^0.5=0.7523
8 O' [$ g& F9 n: I
. B& f6 z2 J/ U7 S% J. Q$ B经验算:ΚHα≤εγ/(εα*Ζε^2)
( d$ m8 R) X+ h5 a( @; n原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=4141 |
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