|
|

楼主 |
发表于 2008-8-21 21:57:35
|
显示全部楼层
来自: 中国山东聊城
五、齿厚测量尺寸的计算$ {& G8 Z7 g& R; B
1.公法线长度- k2 A2 s5 p7 Y7 a4 p9 R: a0 J
4 Z& t1 e5 i: F1 f# F0 O; B/ K& e% C跨齿数:Ζ1′=Ζ1*invαt/invαn=56.06# u/ i% Y0 @; m5 P4 ?1 u6 ~
Ζ2′=Ζ2*invαt/invαn=90.31' l- y$ _/ m) K$ _: c- _
k1=αn*Ζ1′/180°+0.5=6.733 O. P9 |7 h- q/ Q
k2=αn*Ζ2′/180°+0.5=10.53
2 A6 w& G. c% `! I" n& ?
8 s. o" @4 ? W3 \取k1=7,k2=115 K8 |0 @ @4 L- v/ r3 N- d
Wk1=Wk1ˇ*mn=cosαn*[π(k1-0.5)+Ζ1′*invαn]*mn=69.9088 mm7 d2 x8 Z$ d+ l0 j4 C
Wk2=Wk2ˇ*mn=cosαn*[π(k2-0.5)+Ζ2′*invαn]*mn=112.9178 mm ~5 v4 m6 L! n+ v% v
2.分度圆弦齿厚、弦齿高, b3 }2 P5 U" y: Y& H
, }- ?1 Q% e3 ?; [. E0 o
弦齿厚:s1¨=mn*Ζv1*sin(π/2Ζv1)=5.4971 mm
" r' S% A( m4 Ns2¨=mn*Ζv2*sin(π/2Ζv2)=5.4975 mm) o+ a9 ^; o' E" J
3 b1 Q X4 b, V4 j. S: {5 `弦齿高:h1¨=ha1+0.5*mn*Ζv1*[1-cos(π/2Ζv1)]=3.5386 mm( x. x W% q4 p9 ?7 p
h2¨=ha2+0.5*mn*Ζv2*[1-cos(π/2Ζv2)]=3.5239 mm# ?+ X$ M/ |9 F$ ]8 I& J
3.固定弦齿厚、弦齿高5 g+ U. I/ E& L7 O( R
# q, ?, P/ |$ k# Z. d$ C9 x
弦齿厚:sc1¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
. w. {" i9 ?" h3 Y; T7 Z! Ksc2¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
% r. C9 `: i: f/ M, b- Z5 q- ~: q6 e$ d* j0 A
弦齿高:hc1¨=ha1-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm$ V; a% v D( \8 O/ \% o8 s
hc2¨=ha2-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm
. u6 E/ g+ d \. \$ ~/ {: a4.量柱(球)直径、量柱(球)跨距' h/ [) X7 w1 f& x, C+ F; Z) l& d' O
1 u2 B1 t3 F- l2 ~# ^量柱(球)直径:dp1=1.68*mn=5.8800 mm+ L$ b! ?0 {" g }7 [: f/ u
dp2=1.68*mn=5.8800 mm# G6 K8 s" Z" q0 V3 i
- _, X0 U ~2 y" `8 N# O' f9 X
量柱(球)中心的渐开线端面压力角:
7 i2 m8 J$ A8 |invαMt1=invαt+dp1/(mn*Ζ1*cosαn)-π/2Ζ1,αMt1=21°48′1″$ S: K: J0 q9 @" i
invαMt2=invαt+dp2/(mn*Ζ2*cosαn)-π/2Ζ2,αMt2=21°14′19″+ Q% j; I" }8 L" K) ^$ @
+ z# k1 H7 f& u量柱(球)跨距:M1=d1*cosαt/cosαMt1+dp1=155.2486 mm4 [( w7 y. x* P% `1 {$ }8 Y
M2=d2*cosαt*cos(π/2Ζ2)/cosαMt2+dp2=245.5618 mm5 _3 m& Q1 s6 c3 T1 y$ K
7 n' M# |7 ~- H- n- Z/ z
六、接触疲劳强度的校核, a# x! N1 Q" }* h& I0 B8 d- ?
1.名义切向力6 X2 T2 `* j* c8 o/ s8 |' C
Ft=2000T1/d1=28373 N& E( w ?2 O8 q) E+ m
2.使用系数(根据表2.5-7)+ E. }6 b& f# p0 e4 S& K0 P
ΚA=1.25,因为增速传动乘以1.1,得ΚA=1.3756 i7 @6 g# y0 ^4 h! v
3.动载系数(根据表2.5-11)9 m+ Q& `$ m5 l
9 [: D7 B8 h. E- b! V6 ^; ~6 j计算单对齿刚度和啮合刚度(根据表2.5-32)
0 o) r5 {+ a5 H! o3 X
& X. G* w, p1 g理论修正值:Cm=0.8$ s9 I3 e7 W' O. r2 O
4 A9 G# j6 j5 D. F8 K4 H7 B轮坯结构系数:实心齿轮CR=1# P% n9 `1 o& ~9 B
0 O# a/ ?2 z+ `4 [! D9 x
基本齿廓系数:CB1=[1+0.5*(1.2-hfp1/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
$ R5 p( {& Q2 p, G. w# r2 R: ^3 MCB2=[1+0.5*(1.2-hfp2/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
9 C) d7 w( O. l/ s jCB=(CB1+CB2)/2=0.973 \& S7 f6 W" w% |' R6 Z! e1 M2 _
' e d' H) ]/ y1 o! ?% h( i" l齿轮柔度的最小值:
f9 z, M/ E) h( eq′=0.04723+0.15551/Ζv1+0.25791/Ζv2=0.05287 (mm?μm)/N
* i. U' X! ^9 l' h G g8 X! i! T& {4 l+ k/ F8 l5 t
单对齿刚度理论值:Cth′=1/q′=18.92 N/(mm?μm)! I3 P0 Y7 r/ p+ V0 @
ξ=2*E1*E2/(E1+E2)=1.00( j0 y o8 T0 g" c8 V$ [' ?
I' G. s7 l$ j, Z5 f单对齿刚度:c′=ξ*Cth′*Cm*CR*CB*cosβ=14.5623 N/(mm?μm)
- ^9 Y4 r) ]$ S1 M' e0 a1 H# P/ J% Y; g' s0 J5 T1 p, v
啮合刚度:cr=(0.75*εα+0.25)*c′=22.9392 N/(mm?μm)4 C+ x4 S! x; @8 L: t
4 c# `/ g! u0 ~# r! x/ S# F' M计算临界转速比(根据表2.5-12)
* J8 y/ _+ K* o2 \$ ~3 e1 D* A$ s9 T7 D6 T* D5 b% W
平均直径:dm1=(da1+df1)/2=190.614 mm' D+ v! `$ O$ L# x* h
dm2=(da2+df2)/2=307.636 mm% N0 \, D) ~' c, t* Q! F
% s8 I1 b& ?( Z q轮缘内腔直径比:q1=Di1/dm1=0.000
( s" P4 C1 S% e3 K$ dq2=Di2/dm2=0.000# m0 v; v9 K$ W% u/ {8 v9 C0 ^
, G) G b* T( S* F3 Y# V+ C5 L转动惯量:I1=πρ1*b1*(1-q1^4)*dm1^4/32=1415277.860 kg?mm^2
# b# ^/ ~# l0 `/ N# q+ j8 `. DI2=πρ2*b2*(1-q2^4)*dm2^4/32=9602209.037 kg?mm^2
: I0 O3 c* \! z; R' D" ]. ]; w9 X! E$ x+ ~
当量质量:m1=I1/(b1*rb1^2)=1.253 kg/mm2 [6 ~2 V6 H$ I7 ^* ^
m2=I2/(b2*rb2^2)=3.274 kg/mm
0 q5 N7 J% h1 E( M( s" v# u: ]$ r, c; h: d
诱导质量:mred=m1*m2/(m1+m2)=0.9061 kg/mm" B" S- U' K) ]% r+ W% ]7 b
- K6 m9 A! J+ f临界转速:nE1=30000/(πΖ1)*(cr/mred)^0.5=889.778 r/min
# f. V: \' g, ]' A% R
8 N8 S% T* e& Z) Y临界转速比:N=n1/nE1=13.0374 c7 t8 }: F3 J$ i! q. M
6 z+ g$ o4 ?6 q2 L# C
计算齿廓跑合量(根据表2.5-30)
a, l9 ?5 F$ W* x2 G' }! S) Mya1=160/σHlim1*fpb1=0.759 μm
9 W( w" b* Y; h0 R. tya2=160/σHlim2*fpb2=0.853 μm
5 {7 H0 b, b8 d3 bya=(ya1+ya2)/2=0.806 μm
" M# Y% w) X7 Z) w) F1 O% B* d
. ~' }' \. J0 p& k7 W- [7 A计算系数Bp,Bf,Bk(根据表2.5-16)
0 m% |; C, R7 E. h
% h0 I% o6 k6 n* |0 s有效基节偏差:fpbeff=fpb2-yp=fpb2-ya=6.394 μm! h3 |; W" U. d
1 l2 Y5 \) G [+ U& w) k m
有效齿形公差:ffeff=ff2-yf=ff2-ya=7.094 μm
" r" ~/ o) w( t$ G/ T; g& P
8 F. d6 o7 c% s6 o6 C设计修缘量:Ca=(Ca1+Ca2)/2=30.000 μm9 N1 a# B; P2 ^- `. U
Bp=c′*fpbeff/(Ft*ΚA/b)=0.3341 o) F# p# F# c
Bf=c′*ffeff/(Ft*ΚA/b)=0.371
8 O5 S1 X! k" [( p+ n/ f. SBk=|1-c′*Ca/(Ft*ΚA/b)|=0.568
( M7 o2 i! i s" ~6 m) t# }
5 ~1 w: O& o& p% n9 g计算系数Cv(根据表2.5-15)9 i$ _ {1 P4 n0 W6 L3 V5 ?1 `
εγ>2,取Cv1=0.32
% ? ?+ @; @8 X! PCv2=0.57/(εγ-0.3)=0.1626 p. Y* H8 {, ^. v! D
Cv3=0.096/(εγ-1.56)=0.0431 U- t0 F" \% I0 d4 }
Cv4=(0.57-0.05*εγ)/(εγ-1.44)=0.1605 x- H9 L( e, D4 x. H0 f3 C0 M
Cv5=0.478 }. N$ w# J3 H4 X
Cv6=0.12/(εγ-1.74)=0.058
+ z0 V, d0 k. V2 @. V |7 ]εγ>2.5,取Cv7=1.0" ?" Z2 G; I; Z! i7 r, Q
N≥1.5,属于超临界区
7 Q' k6 f( v% _, E3 YΚv=Cv5*Bp+Cv6*Bf+Cv7=1.1785
! o" t: P: O, d( F: \4.齿向载荷分布系数(根据表2.5-18)
0 \8 J3 W) ], v
3 b; T8 k$ T; w5 y2 s1 e2 D; ?计算加工、安装误差产生的啮合齿向误差分量+ v+ F' C. _4 r
& p& _& c' b7 t; h2 ]装配时进行检验调整,fma=0.5*Fβ1=6.000 μm
& T' I/ O- X# [7 h" G. E2 N# p5 o
Z8 K7 V( L! ^* f1 h取小齿轮结构系数(根据表2.5-21)3 o8 U# i3 v! z' m) y# V
r: x4 C, I+ a' R8 U0 n
刚性,Κ′=0.48
5 d) f/ H' P9 m9 B1 t, |/ t
6 |+ I+ I( {. a5 P: V计算小齿轮结构尺寸系数(根据表2.5-22)
P) k4 V0 N. `1 \& ]9 P2 d, U! P3 w. m) E& C2 X
通过该对齿轮的功率Κ=100%" T2 p4 j/ O# g, ]4 N. m2 u
B′=1+2*(100-Κ)/Κ=1.000; J- K d ]3 ]* ^5 F9 Y4 C6 h3 n
γ=[|B′+Κ′*l*s/d1^2*(d1/dsh)^4-0.3|+0.3]*(b/d1)^2=0.550 (μm?mm)/N1 N$ P( Z: E: a9 w& l# V! a+ Y' Z
* ^" W% \" e, V, W# A& k
计算单位载荷作用下的啮合齿向误差(根据表2.5-20): p- J$ m8 s) q |" f0 ~! m
: O3 t4 ]* v: L& w1 t: U& R2 X一般齿轮fsh0=0.023*γ=0.013 (μm?mm)/N* Y& o, ]9 k+ l
- [% G% ^) I/ n) o! V综合变形产生的啮合齿向误差分量fsh=(Ft*ΚA*ΚV/b)*fsh0=4.157 μm% D, Q) i3 y5 S2 B
5 w7 A( u6 \9 v4 G* K
初始啮合齿向误差:
- k% a! s! }& i4 O- a
$ e: g2 z: I& o受载时接触不良Fβx=1.33*fsh+fma=11.529 μm
9 }4 Q' S p$ p0 T" G6 j
. V+ V# t2 Q" ~+ }9 y计算齿向跑合系数(根据表2.5-23)( w( ~! n6 v0 Z& y1 Z: j, z ]
xβ1=1-320/σHlim1=0.763 μm
% E8 u" j, n7 ^: }4 Z" mxβ2=1-320/σHlim2=0.763 μm1 l' Q; g9 o" i9 ]) F+ N
xβ=(xβ1+xβ2)/2=0.763 μm
! z% G7 L+ X' ]' k3 |0 Q8 J3 h" b, v& N
+ }5 e$ L" S4 o ~& \跑合后啮合齿向误差Fβy=Fβx*xβ=8.796 μm
7 J0 x* j* Z7 k) f( z$ _& O: mΚHβ=1+0.5*Fβy*cr/(Ft*ΚA*ΚV/b)=1.3072+ c) F$ m. V' }1 i/ X+ _
5.齿间载荷分配系数(根据表2.5-29)5 y6 {/ _! a5 `% _ X- f
ΚtH/b=Ft*ΚA*ΚV*ΚHβ/b=429.291 N
% P9 P9 C8 t" s* |- CΚHα=0.9+0.4*[2*(εγ-1)/εγ]^0.5*cr*(fpb-ya)/(ΚtH/b)=1.0660
1 w) T3 D% [; a1 g- G6.节点区域系数
2 Y( L6 Y+ Q$ T3 R; S" X4 P4 z! P- Y. ^/ w. R- a H
基圆螺旋角βb=arccos{[1-(sinβ*cosαn)^2]^0.5}=8°41′11″3 b( @9 g u# Z
ΖH=[2*cosβb*cosα′t/(cosαt^2*sinα′t)]^0.5=2.46413 N- e0 Y* G7 W$ O2 s0 c
7.弹性系数
2 [( `$ ^4 D8 O2 q( z* lΖE={1/π[(1-ν1^2)/E1+(1-ν^2)/E2]}^0.5=189.81 MPa^0.5
# B+ H( b( d q) e8.重合度系数(根据表2.5-35)
% W6 g/ s- F6 X3 e) \! r) ZΖε=(1/εα)^0.5=0.7523- V- H& s( k6 g; V* v! _
; R$ v$ y \& d经验算:ΚHα≤εγ/(εα*Ζε^2)
+ C i9 g& o+ z原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=4141 |
|