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[推荐] 变位齿轮的简易计算

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发表于 2006-8-15 13:12:30 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国湖北黄石

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x
变位齿轮的简易计算1 Q* K/ G. n! c$ Y
  变位齿轮的应用越来越普遍,但有的仍利用无侧隙啮合方程式进行计算,相当麻烦,且容易出差错。今推荐用表格法进行计算,简捷、方便、不易出差错。
" I+ M/ i9 k3 y" ~1 变位齿轮的功用及变位系数0 q7 z3 u8 F7 H" s7 t
  变位齿轮具有以下功用:6 O0 M. y" f1 W# k( v
  (1)避免根切;. c& H! m0 u+ _, p& l' }
  (2)提高齿面的接触强度和弯曲强度;0 M5 S9 @! w6 T+ N  H
  (3)提高齿面的抗胶合和耐磨损能力;6 q( @5 |9 i% o8 N- `! w3 l% P
  (4)修复旧齿轮;
8 I  h* c; f# ]" {& ~  (5)配凑中心距。
/ l3 b$ O$ D# y  ?# z0 {3 _2 U  对于齿数z=8~20的直齿圆柱齿轮,当顶圆直径da=mz+2m+2xm时,不产生根切的最小变位系数xmin,以及齿顶厚Sa=0.4m和Sa=0时的变位系数xsa=0.4m和xsa=0如表1所列。
; _& a+ [; a! W5 p5 Y' |7 H  R2 变位齿轮的简易计算
, T* `: i/ p0 ^0 N  将变位齿轮无侧隙啮合方程式作如下变换:
$ F' O" q$ m; Z3 l) p- C7 A总变位系数
) t# D9 r, n# X) e- } + @- Z, S/ F- P( f0 v/ {) G& a
中心距变动系数: D# X* d* e! G; c; M- S) O% p

1 A8 Q; ^( R; Q9 S' K; W齿顶高变动系数
. I9 W2 h- `2 v+ ]2 f
5 f& U9 x% }" O# `1 N  P+ t! g) e6 d2 f. g5 J
表 1 齿数z=8~20圆柱齿轮的变位系数
# {' V$ Y5 X- L+ ?! L+ {z        xmin        xsa=0.4m        xsa=04 n2 k6 f. M+ `# Q4 Q; r$ H9 I
8
9 i9 N& `+ t& R5 N90 m% Z, K" t# j* a; g
10, |# j1 _7 o0 P" `0 X+ W- i
11+ T! L1 o# m) I, c
12
  }- q$ T' L5 s+ N* y  r  o13
( G: ~3 i% a* f7 [14
% L( x3 S4 f, u& L+ |( t' r15, C# u3 Y: w& }& l: N
16
, e9 z7 i# _; c  D17" w' K+ y; v7 `- k6 K% n
18
0 @0 ~) ?/ f7 ]/ H& t, U1 a. V19
1 O  A5 H; n& r; W% g6 q3 a20        0.53( u- ^+ ~& k2 E) ]/ r" n( s8 @
0.47. p6 f% ~4 Z) B  r2 c' y: |
0.42
4 J8 M3 [( q* B( s" G0.36* N( i. V( a4 {) Y% }% a8 a  f: d
0.307 k1 H# H7 ?1 \& A9 k. i
0.24
5 ?2 d/ j6 L; E8 T% c0.18
6 z# s( o: [9 c& G. q1 h. o4 t0.12% O; z  I* n% Z' I
0.06
5 ?# c5 t" C/ V8 `% e7 c0 |0; |) r1 a/ y( p8 D: y
-0.05
1 Q; k3 V$ u8 ?8 X-0.11
4 G% L4 |' ~% ~' X-0.17        0.18. A# p0 |8 S! k% u
0.22) O% y9 T5 S; O: l, v2 U& S9 _
0.270 {7 e5 F0 I8 x
0.311 ~: m# v& @2 v7 w8 [
0.359 W! w, Q: T& t
0.39, }3 b9 h) r: [
0.43/ A  @# a  A3 j2 Q
0.46
. x8 E9 D- A+ C8 D1 I2 I0.50# ]! }  Q  y1 H0 h3 h7 f
0.53
6 r; _5 Y* A5 B0.56, e: e# Z' t4 e; [& |
0.59
! u/ ^) \% S) j9 _  W" }% |0.62        0.56
* S7 n$ f# n. s, g0.63
  r2 O6 m5 n4 |9 u$ o- v8 @' y0.700 U3 Z1 J* L5 g- [
0.76
9 W5 f8 a/ `) b0.82
. |+ s. S  }! F2 N# e0.88+ Z& c1 u3 [. P- r
0.934 k3 G& R( E4 W
0.989 c% `9 ~; h( r, G/ s, ]3 a
1.03
" X8 j/ A7 Q0 W, r3 S3 M6 S1.08( U$ ~. L- U! _% P- ~
1.13
+ ]8 f; S7 l' m& l( ]1.18
1 E1 Z" {; I# P  p1.23
6 c- I! {+ @9 @9 C8 E- V. j' W) p9 {2 Y; w) ~) b% e8 I
; b/ ]6 [5 m- D0 m5 u' W1 g4 t( D
Δy=xΣ-y7 A1 U9 Z/ K% h, x
式中:α——压力角,α=20°;
$ m$ q5 y+ C+ B! Y& D   α′——啮合角;
) Y' F- @7 p# N5 R5 B3 g$ B5 z   z2、z1——大、小齿轮的齿数。
3 q0 X2 w" A( o5 P) o  将上述三式分别除以 ,则得:
: T6 A' Q1 G/ F, H
" a) Z/ x  K6 I- O 5 D! q1 m# E; X& D
  由上述公式可以看出,当齿形角α一定时,xz、yz和Δyz均只为啮合角α′的函数。在设计计算时,只要已知xz、yz、Δyz和α′四个参数中的任一参数,即可由变位齿轮的xz、yz、Δyz和啮合角α′的数值表(表2)中,查出其他三个参数,再进行下列计算。一般齿轮手册上均列有此数值表。
! B: B' G' j2 ?& W
/ u4 X: \( [+ q2 Q! W) W  式中正号用于外啮合,负号用于内啮合。7 b' T" J" W# E" S
3 计算实例4 O2 g+ [3 {$ p, b5 Z- `) t
  例1:
/ |4 w$ @. ]1 y) y  ?7 P  已知一对外啮合变位直齿轮,齿数z1=18,z2=32,压力角α=20°,啮合角α′=22°18′,试确定总变位系数xΣ、中心距变动系数y及齿顶高变动系数Δy。
7 \+ F4 U: q+ e! }, ?  b: {. V  解:; Q! o0 v$ {/ {; F8 e2 W4 t
  根据α′=22°18′查表2,得:% F! J  ]4 I. w3 G+ `: r! s' t3 m
  xz=0.01653,yz=0.01565,Δyz=0.000885 ], S5 m$ X7 ]* W1 J  o
由此得:
! p( ^* e$ m$ d. Z5 |& Y/ B
# W1 r: D& u$ ^  例2:9 o1 {4 g- r/ @. t# {5 E
  已知一直齿内啮合变位齿轮副,齿数z1=19,z2=64,α=20°,啮合角α′=21°18′。求xΣ、y及Δy。8 [2 N3 A0 W, L4 s
  解:
* |* j9 @, {6 s. n: L, i3 `  根据α′=21°18′查表2,得:" K9 g3 E3 q# I  {# f/ r- F1 A
  xz=0.00886,yz=0.00859,Δyz=0.00027。
6 \/ [9 R$ t1 H5 _3 y+ @由此得:+ P# p5 m0 T& Q9 m

  e6 H+ g/ v/ d' Q! m' I3 _9 n: V7 [  其他几何尺寸计算按常规计算进行。. {' A5 N6 S/ H. l
  此外,变位齿轮的公法线长度的变动量ΔW=2sinαxm,当α=20°时,公法线长度变动量ΔW=0.684xm,式中x为变位系数,应计及正、负号。2 n' @  ]2 z/ |
  因此,变位齿轮的公法线长度为:1 E# Z% E4 [/ u3 Y$ }$ {' M/ a
Wk=Wk*m+0.684xm1 Y3 {% d2 Q5 Y4 i+ k# V
式中:Wk*——某齿数齿轮跨测k齿时,模数m=1的公法线长度。
' |5 i3 }9 O. Z9 ]4 ?3 [, s2 n表 2 变位齿轮的yz、xz、Δyz和啮合角α′(α=20°)  x% `6 i- i; U( @7 i. n
α′8 g  n0 J$ T$ ]
(分)        19°        20°        21°: U8 i+ k) a$ ]2 I; v9 I8 V
        yz        xz        Δyz        yz        xz        Δyz        yz        xz        Δyz
( i# N$ @- u1 W! S0
6 M( G$ k$ y$ `% |' U0 |3 d& z1
; Z8 d$ C$ e  q) |2
8 G% h4 G: O* u$ i! X. a' [3
+ {& a( |- C5 ^  P. Q4
9 d! A  \1 \8 i0 |! S5
+ T9 d* l2 C$ @1 N& B68 d% g) g! M% o* L$ f7 c" Y8 C
7
6 o4 u7 e, s* t6 }5 d, N( S8
; \/ ?1 g9 M1 u# w0 U9        -0.00616
* w, B3 I: h& W" u2 w4 m( C# O! C1 U: n606
( E& A3 u: q2 x596
: z& l9 O% u) L8 Q586
! R3 J$ R, [' Z+ y- ]3 H5765 x7 U& _# i: V4 O! Y* o7 k5 s
566
$ R! z1 I# K0 `% _, e+ Y556% \! O! M% m  V$ K9 |: c
546
0 W2 F: i7 L5 y9 m3 N536) @! O( c7 V4 A
526        -0.00601
0 o: z& O4 Z  Z4 y4 o, S592( B$ h2 W& H: n  a/ b
582
  G+ L; x& S6 _! f- z# n5733 |- c# j& k8 P, T
563
3 I0 k; r) J2 B) k0 `554
( H6 v2 @8 Q: ~544+ m/ A0 X3 s0 k( d. B
5358 ]) r$ y! e/ d: @
525
0 [3 Y; }5 A1 ^515        0.00015  a9 h) r9 {" [' R4 ]
014
: l: M# Q# E% j" z4 o2 l0148 D/ }2 _/ }- H8 t
013! p; f3 G2 V' g$ ~3 t- t' ~
013
- ^+ P' j( D7 v0129 H5 ?  {) T/ y$ e2 p! F6 \9 I
012( n5 E8 w6 ]) F7 V' V! x0 D1 w5 Z% ]
011
2 g/ ~* v6 B) t/ L011& ~* ]- o5 L7 ]( r$ M, z
011        0.00000
- }$ E- E0 @) C4 N. n& _0118 {. Y! A2 _8 A& s
021' W0 a  o  h' K
032$ b' y; M2 A4 I8 e: d8 X
042* v2 k6 \9 f4 d) ?
053
9 J0 `8 O  w  e( v, x6 H8 \# [5 v0 n064
2 m! f6 |1 D& Z( F' o5 T075
( _; W$ G" |; C, x( p' z" ~4 N+ d085
) u3 d7 ]! V& J5 Z- L( ?' Z096        0.00000
# v# g# `, ^3 q8 j011. n% M1 m& G& L7 N
021
4 v% ~. j8 K% R0 H6 W% f032% H8 [5 E  G! f! A4 C( O; b
043% l, `( T0 G! Q6 N" c# u( O
053
6 ]$ D3 @8 s0 x064
* \: u' G2 I$ X/ }; ?8 k' K0755 d+ b  P4 Q0 J1 z. ]
086
) o, ^8 K  h/ M) a096        0.00000
  `0 p$ D8 x1 [* D) T; C5 A: V000/ S$ A$ d- h. P  I  ?
000
: u- I! ?3 G" f$ u0 n7 Q2 X000
% P! h1 o3 D) b! K6 X, G& x3 y000
0 Y9 i& U) q# E2 q) E000) r, n$ l6 ?2 u( d
000
. t" K: w+ N# z- c5 `000$ ~* }# z7 ?; q: ^- n% d, A
000
( A3 j% _2 k  }: S5 _000        0.00655
3 K4 S  `* F7 U6662 O% S+ r, I9 R( Q5 ~7 q, w7 B
677/ \& y1 c+ }0 b: r3 q/ F
689
$ f# A: V# U  Z+ S+ R$ u5 X700; P9 y" q+ R" q8 ?0 @0 R! G% R& e
711
2 V9 v2 V4 M' E! ?  @722* f+ n7 d4 R! B$ M8 m$ L+ A! [" i
734
6 [3 s; r! O. S* i9 T& r745
8 o. g& u" i+ d8 N. k" w$ O756        0.00671
, i7 n& Z# d. ]3 u! Y2 }- d( Z683  Z( b: \. I+ w
6948 c  X% }1 |( k$ o7 ]- ~/ {% }; }
706
3 n, [5 H* K7 Z0 E3 e$ C7189 ]  j: ?" d, N
730
" L4 N6 O+ v9 E$ O: v3 X5 @0 [742! G6 I9 u' Q- H! m3 o  m' e
754& I  ^' E( ^1 O# ~9 h* P
766
" e( `9 l/ A" ?" V, j778        0.00016
; b5 u. N9 n, K' v: d5 ?: f017# B+ V) Y: ]- z& d$ D3 x* j# P
017
9 K3 {- L. E; y" d0 b4 m# ~4 _5 ~017
7 J! l, ~- T, L7 N9 o018
! n- L' t0 D' Q: o8 |# ~" B1 p: K& Y019
5 d$ _5 ~7 y, H3 h0206 @6 `* z$ W6 F& V% X: _2 n+ V) u
020+ e$ ~' a( u5 b# B! d! i
021
6 T; `; H5 Z) V$ D* \3 u1 ?8 \/ E! m, C022* p7 v/ M! X9 |/ e: {0 Q! `
10
. _/ y) L7 [; N. F# B! h, L& X7 o9 a! i, }11
% h/ a8 V) K- R12( `/ k! e& S/ s, r! t
13
, r- I7 |& |" i14
7 C+ p5 I; ^" B! y15
3 M* N3 d6 g6 f2 |; ^3 }) ?16
: A1 ]" v: |3 n; v: f3 h' S! ~/ T, c% s17
9 p5 ]! G4 M7 N9 K4 K0 l18; F; Q: s* \3 z% R  ^
19        -0.00516
: q6 r3 x# W2 K3 G5 u3 D! L506
: T7 u, Q+ u) u' V2 r496, o4 e6 N% y% \& Z
486- M; q+ W& B! t/ w& B( Z
476, N' c+ |9 z' u. x8 Y6 }
466
$ q7 H$ I! o+ t  m! v  q8 _456; c! v" l' S' W% o: G- C, n
445
1 z8 z' [9 v9 j* l# j5 F435
8 E; C1 b6 L# }425        -0.00506. D3 `2 W- w( J$ _
496
& u% W+ Q. H  u5 F7 w  ~/ G" j: T( J486) f$ A) I5 ~2 u+ q
477: q5 ~% ?6 `! t' P1 R6 P" g" B+ G
467
2 k8 @; c% `, u457& H3 _* J, W  G7 a: j
448/ b* T1 t% Z2 g4 z' k8 C% ^
438
/ C! w. _7 Q: _. Q$ a' v( n0 a428
: C  i7 w7 E2 g' M& q6 m8 k5 @418        0.00010+ m/ f$ w& ~3 y4 e2 x+ s& i' E; t
010
$ N% p! t" w7 q" I010
) D6 l6 q# E$ c0 Y* j1 G009
$ l4 t: f6 y( X% H/ `009
5 d" A1 O3 c$ t4 Q$ U, G  J009# Y& [8 _; H) k# l9 N; ?( I9 p. U4 G
008
5 `5 y9 e. B' x; h) L007! ]. m. {; U' l' O3 |8 S2 o
0078 ]8 E' [: u8 @# q2 b
007        0.00106' c3 f6 ]- ?& A! n4 m
117
7 K" X; {& B/ _128
$ Y  {6 S. C0 u3 _4 c1395 L# [9 a7 m% a" [* W1 W
149
, a. n$ N( h7 y# C+ r+ E160
; K8 ~2 K9 M4 d  R; Q0 N1 w171
5 Y; S* a5 L1 j/ f4 J182$ v  p2 W5 G! J' Z1 Y* r# k
192
& w, d: I6 g& k1 x203        0.001078 q; G6 X3 n  e) Y! o
118
, z/ c8 g2 G+ q% M, E# h129# k' H. r, o: ?% i- N9 z
139( C+ ~2 k, K# s; x* I! d& G
1500 J$ h2 f3 y0 _3 A, r
161
- T8 j; z/ S9 s' B% z- Z172, Z% X$ v& S( P8 W1 d
1832 X9 l# X6 @8 r/ X7 }
194
) ]" W( U1 S4 v# ~* \. W" X205        0.00001
$ F5 z! e& v/ Y6 K: Y% V8 t001' l3 m' J9 N- R/ M3 L8 K3 ^
001/ H" @" ?6 q% d
001
) K& {4 Q5 z$ a0017 t# U9 l" Z  Z+ x: K( `' m
001) J% f( x) L0 F% ], T) }7 n# o- o5 ]
001
  _% [9 r2 m- `" [4 u9 _4 w6 a001
" u% }9 K0 k* C% h/ G' I002
' {3 m- {1 [6 n5 x" w, }6 I002        0.00768' ^4 z# y+ j5 w5 L4 l5 @
779
, j' W% ]% \  R1 _9 X* x: B& c% q790
- f6 \/ x# l) E+ r; [802
( J- v  N: l6 g" b; z813
& c: s  m) Y: }0 A825
; T. ?6 w2 [$ _. v8362 K; g% _; C% p" E$ Q: O
847
: P* ]# S* H1 J! c( B! r+ c859, V& g! D7 f* p
870        0.007892 Y' u1 Q: f4 @9 j5 Z
801( }3 G2 n6 N+ h6 ?9 X
814
7 m5 \3 k2 D4 U) j0 m8255 }& D0 H$ ?) Y! o8 y/ Z9 _* y
837
9 D  {& M1 s7 l- h( W4 N850; Y) `9 g4 D* n1 P9 H  Z8 N
862* ~  X2 W7 a) K+ H
874
0 P/ v5 l! N" F2 ?3 `) F# I$ E9 ?886
- [) J* T$ h7 o$ F& ?898        0.00022/ \% F; D) K; M
0238 o  [2 ?! M5 G' @
023
8 j* C. E; n6 N2 S024! d) s: g# \, ~, b  U
024
  [9 [9 N: A1 `5 h$ k- A9 J5 F0251 _/ N5 i; M+ S* W8 r% _
0267 h5 ^% T6 f. I* ~
027& O$ m4 y8 \5 e0 N3 v
0274 R" P. ?  D: \% \& K* v
028
! q5 L2 T) L# D: [* A202 J% Z- H- M* \2 E
21
6 n) p+ m# D0 ?6 c6 N) R/ E( ^22
' p% K& [( g+ g% k23) A& i% T; q7 W- \* f! l$ y+ _' y
24
# U; r! ?5 R. Q3 A  L25
$ Y2 U: Z& @( e26& r3 }% n2 J: _' R/ z; Y8 T( S
27! `7 e5 ^# A: |5 }, ^7 U" M3 \7 Q
28
9 v0 l& q0 F$ M" }29        -0.00415
) G8 r6 ], q5 `- i4 `* H  s4056 T4 x% t: q+ J1 n" Z9 ]
395" a& I/ a6 }2 a4 O' ]+ b4 c
384
  [- ^0 r3 e- @2 S374( |' w3 \" u1 [4 X
364# v. A' O" p7 H7 U' h8 G
354
9 U* M0 n9 p/ ~$ K344
. O& F) Y1 u! K2 ?4 s/ y: D333  V( @' T( m( O8 j& i
323        -0.00408
4 F9 o2 \7 B6 s" n+ Q; B6 p; S$ f. h398  X" `, [- a" y1 [& K/ ~- A
389
5 V1 |' a; t4 {: R9 \( a& O379
. S0 {5 t, L! l$ u3 U369
" {9 u5 y* s; j/ P359
# ^( |4 J- |( g  i  @349* H9 b% Y# ]# V, [6 M4 Z
339' z, S% W. w! _8 I. l  T1 G# A# x
329) y2 a3 n4 r" C
319        0.000079 i- b- ?# A( E4 W  j
0074 r$ k; w8 _! m7 z. H, h
006
( T9 w* O! ]# ^. y" u- Y005
# [  T( E7 g$ h7 ]0 P9 Q005
- C4 ]9 h- s5 w5 Z. @& {7 u005
  H% l( J+ J- d1 m; k: E005
" O: s5 C1 L: n$ D005
; q# E5 i% [9 l004& \: y9 S. \# |# h7 @
004        0.002142 a) i4 Y; x4 ?6 q4 J% R
225
2 W' ~2 j1 P9 g1 x236
0 p; V, R, J; e5 G4 H& j2463 l! z: s* I  r# T" v, w
257
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评分

参与人数 1三维币 +8 收起 理由
chinajim + 8 好资料,做成PDF文件可能更好些

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发表于 2006-8-15 18:36:18 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
呵呵,真是好东西啊,我在做齿轮这一行啊,东西好哦!
发表于 2006-11-16 00:02:26 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
真是好东西啊,我也在做齿轮这一行
发表于 2006-11-16 08:58:23 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
没用过,可以验证一下.
发表于 2006-11-17 20:34:05 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
真是好东西啊,齿轮这一行不好干
发表于 2006-11-18 13:09:34 | 显示全部楼层 来自: 中国广东湛江
有那么神?先复制下来,以后验证一下看看!
发表于 2006-11-18 23:47:38 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
请楼主用其它格式把表1、表2好好再上传一下,让大家好看明白。
发表于 2008-9-22 16:26:47 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
太棒了 正在搞齿轮  头大啊
发表于 2009-3-22 00:41:35 | 显示全部楼层 来自: 中国广西南宁
楼主,变位齿轮传动的校核呢?特别是接触强度的校核,因为设计变位小齿轮时,计算的接触强度很大,很难设计。
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