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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, b5 j8 Z2 y6 N2 `" |
1.公法线长度5 b& ^! @# O. e+ L( z( L
( k2 |; W# @7 L6 A" {跨齿数:Ζ1′=Ζ1*invαt/invαn=56.06. e' V5 R) H% t* A0 ]; G: }
Ζ2′=Ζ2*invαt/invαn=90.31
) z ^( K: F% L# s9 ~k1=αn*Ζ1′/180°+0.5=6.73 |6 a$ S, |% p( h! k4 a4 x# X8 U
k2=αn*Ζ2′/180°+0.5=10.53
6 A) S2 D+ G- W) L/ \5 T
" S* s" N8 \" \: z, h; ~取k1=7,k2=118 c* c. D- X9 u5 }( h" g
Wk1=Wk1ˇ*mn=cosαn*[π(k1-0.5)+Ζ1′*invαn]*mn=69.9088 mm7 `! C) N1 i7 Z* r/ ` W
Wk2=Wk2ˇ*mn=cosαn*[π(k2-0.5)+Ζ2′*invαn]*mn=112.9178 mm
G$ Z& z8 b( W* P" S2.分度圆弦齿厚、弦齿高! g/ J- [- o: T& j1 g3 p5 S
; y; u! F; Y! F% H
弦齿厚:s1¨=mn*Ζv1*sin(π/2Ζv1)=5.4971 mm1 w( x9 X7 a5 U' Q3 A2 j: `
s2¨=mn*Ζv2*sin(π/2Ζv2)=5.4975 mm, U6 L1 X: o9 C) f' Z
9 @( r' G+ G2 w9 P弦齿高:h1¨=ha1+0.5*mn*Ζv1*[1-cos(π/2Ζv1)]=3.5386 mm( N( f( ~1 r d" ^# a
h2¨=ha2+0.5*mn*Ζv2*[1-cos(π/2Ζv2)]=3.5239 mm
+ g& T6 |3 |. @1 t6 X8 I7 [7 ^3.固定弦齿厚、弦齿高; W& A! a, |" D
, Y: ]0 n3 ]# G4 N* N) y
弦齿厚:sc1¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
# @" c7 T8 Y" _0 W3 d" osc2¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
, p% s6 w& p5 u7 U) K% {# c' J7 E, D$ X3 P
弦齿高:hc1¨=ha1-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm. g1 U* u0 o% S6 n1 k
hc2¨=ha2-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm
1 c7 r- H& X/ ~4.量柱(球)直径、量柱(球)跨距
" x- g0 x! s. m# n) ]- t+ q Z5 G( M* T+ ~) K5 m! C3 T6 `% i$ \9 e
量柱(球)直径:dp1=1.68*mn=5.8800 mm+ c$ V6 y* }$ y- C7 t' p" J
dp2=1.68*mn=5.8800 mm
$ b# Y8 R9 r1 i' `+ ^1 O4 J$ h" l- R1 [" N
量柱(球)中心的渐开线端面压力角:
5 m1 r$ J9 Y' A! Q# VinvαMt1=invαt+dp1/(mn*Ζ1*cosαn)-π/2Ζ1,αMt1=21°48′1″; S& z5 U( ~; G! V5 R7 U1 z/ ^
invαMt2=invαt+dp2/(mn*Ζ2*cosαn)-π/2Ζ2,αMt2=21°14′19″
& r9 U, c$ _6 R& P
. H/ G& _8 O; y量柱(球)跨距:M1=d1*cosαt/cosαMt1+dp1=155.2486 mm) F. D* h8 Z+ N
M2=d2*cosαt*cos(π/2Ζ2)/cosαMt2+dp2=245.5618 mm
$ W7 c" u9 v5 H- p; {% X- @5 R9 z" N& R. Z' H( Q5 e% _+ `
六、接触疲劳强度的校核# b/ S2 O8 `: p1 u% k
1.名义切向力1 P3 Q( J# H% B8 X& N
Ft=2000T1/d1=28373 N
1 g9 G, r6 t' `6 k# }; ]2.使用系数(根据表2.5-7)# a+ n* N/ p9 u7 f! z; h5 Q
ΚA=1.25,因为增速传动乘以1.1,得ΚA=1.375) {& N5 ~- V7 P" \) A. i7 |
3.动载系数(根据表2.5-11)
; d, `" |1 o$ x: _
, K$ Y$ Y2 _! R1 L" y. i- \计算单对齿刚度和啮合刚度(根据表2.5-32)
+ U* `) [$ t, c. A
* E3 R0 [1 g. A4 D" F理论修正值:Cm=0.8
9 B9 h# e2 P$ b
}' @- d# } U) ?+ v轮坯结构系数:实心齿轮CR=19 d# o4 R; c4 A) N% U
! E' P. @: d. P- n: K基本齿廓系数:CB1=[1+0.5*(1.2-hfp1/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.973 O) c- }4 Y0 a. {4 `$ a: [6 I
CB2=[1+0.5*(1.2-hfp2/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.970 }5 V& I7 f# y0 T! \3 v( |
CB=(CB1+CB2)/2=0.97
, G# t } x2 y/ v9 ^! A ~. M
齿轮柔度的最小值:% }; G: y J# X7 @6 Z- i
q′=0.04723+0.15551/Ζv1+0.25791/Ζv2=0.05287 (mm?μm)/N3 V& x+ l; C& s- Q
5 Y9 a7 o1 p; P7 x- J单对齿刚度理论值:Cth′=1/q′=18.92 N/(mm?μm)
) L, N% C& u3 f- I% H8 eξ=2*E1*E2/(E1+E2)=1.009 A8 |2 S" }7 d1 k% s/ U
4 q0 B, k. t- q
单对齿刚度:c′=ξ*Cth′*Cm*CR*CB*cosβ=14.5623 N/(mm?μm)
; a( {. W- T! ~ {6 u8 f' m$ B' b% F ^6 G
啮合刚度:cr=(0.75*εα+0.25)*c′=22.9392 N/(mm?μm): X7 A/ W2 Q0 x: A) l: ~6 r8 S, [* Z
( z% M3 O2 b P4 a0 b; X
计算临界转速比(根据表2.5-12)8 M1 Y9 k' C7 I$ s0 F
* k1 E+ D) Z8 u. W平均直径:dm1=(da1+df1)/2=190.614 mm
0 k: {, [. Q( C& f/ edm2=(da2+df2)/2=307.636 mm. Q5 T; d- D" \! m2 c
- j8 g6 e, P2 [3 }" |
轮缘内腔直径比:q1=Di1/dm1=0.000
. J( |3 v4 ?8 Qq2=Di2/dm2=0.000
: d) t: Y6 k. R, y' {
4 B1 y! ]4 ^! _转动惯量:I1=πρ1*b1*(1-q1^4)*dm1^4/32=1415277.860 kg?mm^2
+ F% ?% x$ S$ F6 y: yI2=πρ2*b2*(1-q2^4)*dm2^4/32=9602209.037 kg?mm^2
2 t# D& b6 w2 t+ I0 ^9 r, W( Z: s: \* x3 p
当量质量:m1=I1/(b1*rb1^2)=1.253 kg/mm/ C8 J5 C1 V% M/ q" A" R1 i. T
m2=I2/(b2*rb2^2)=3.274 kg/mm3 {; u) S- V; [7 H+ C! R
+ k; x- Z4 Z V# @( n! [
诱导质量:mred=m1*m2/(m1+m2)=0.9061 kg/mm6 l2 M) R+ \# H6 Z1 G$ t- [; w
- S. |% F2 U _ y) O. z
临界转速:nE1=30000/(πΖ1)*(cr/mred)^0.5=889.778 r/min
' F0 U+ S8 p! S5 B) s9 Z% v9 {. B7 K
临界转速比:N=n1/nE1=13.0378 @/ g' _* q8 F% ~7 v# F/ O2 I
2 i$ G0 s$ t5 D0 q8 I' q
计算齿廓跑合量(根据表2.5-30)
5 \5 ^* B+ v& \/ p3 k& a2 O3 bya1=160/σHlim1*fpb1=0.759 μm
, M; e4 M( |/ S; qya2=160/σHlim2*fpb2=0.853 μm7 M0 g1 c6 \( G& i, H, n& W' H7 S
ya=(ya1+ya2)/2=0.806 μm* C4 G& R- x% S) Q
/ x# j2 g) ]7 A, V" ^计算系数Bp,Bf,Bk(根据表2.5-16)
; |6 N- ^7 p2 m7 Q
# J/ ~# j" y2 L' G! x l有效基节偏差:fpbeff=fpb2-yp=fpb2-ya=6.394 μm1 h$ W2 z& V: K- q9 {1 `4 c
6 R% U; B& A4 m' `有效齿形公差:ffeff=ff2-yf=ff2-ya=7.094 μm
& \; `8 [( N; h. y7 ~ S2 Q8 N9 J& D4 w8 {+ c, S( ~, R9 e# J( K
设计修缘量:Ca=(Ca1+Ca2)/2=30.000 μm* v7 ?/ j& M* H
Bp=c′*fpbeff/(Ft*ΚA/b)=0.334
( P! X2 D' p% W n( GBf=c′*ffeff/(Ft*ΚA/b)=0.371
# }, `" R& t2 c* |8 LBk=|1-c′*Ca/(Ft*ΚA/b)|=0.568
1 @, b8 G2 k6 i+ [# j* d1 M1 k" T7 N6 r
计算系数Cv(根据表2.5-15)
$ U: i; E6 R, ~6 \9 d: @9 k: qεγ>2,取Cv1=0.32
, @1 s% n8 W$ ~8 [0 o6 MCv2=0.57/(εγ-0.3)=0.162
% X4 d2 @7 [. O: o5 j8 z" pCv3=0.096/(εγ-1.56)=0.043
9 B% y7 ~. L+ ]- j/ CCv4=(0.57-0.05*εγ)/(εγ-1.44)=0.160! t4 t& W0 p" f7 T
Cv5=0.47
0 }9 Q {' P0 C: u* A$ ]. lCv6=0.12/(εγ-1.74)=0.058 x0 i# h0 b# G0 _
εγ>2.5,取Cv7=1.0
3 ^% u5 `& F$ i) J/ kN≥1.5,属于超临界区! _5 ]/ h" a/ u9 v/ O8 ^9 g
Κv=Cv5*Bp+Cv6*Bf+Cv7=1.1785
$ S5 y# p+ z- [' O, E4.齿向载荷分布系数(根据表2.5-18)
5 H; Y6 W/ Q5 p" C/ W. j/ Q
4 [* m3 w, Y: T计算加工、安装误差产生的啮合齿向误差分量
6 N5 w& S' ]% K) |8 n- q
! U% I% G' u* F' c& J2 i, \" Z装配时进行检验调整,fma=0.5*Fβ1=6.000 μm
\/ P$ }4 c' E: {3 b& S& Q
0 b1 [: ?+ `/ V ?% e取小齿轮结构系数(根据表2.5-21)
: q8 w% U& m' }* n: C5 D7 ~; E: }( D4 q; T. ~8 m! C
刚性,Κ′=0.48% d3 j* Y: E! \
* ~0 H- A& F" g
计算小齿轮结构尺寸系数(根据表2.5-22)$ U4 E; ?, f! {4 D& }$ w, D
" G7 N. ^" _$ K7 T, K) M通过该对齿轮的功率Κ=100%* Q8 R1 J. X& g3 \, K
B′=1+2*(100-Κ)/Κ=1.000+ a2 P. N4 f0 Y: d
γ=[|B′+Κ′*l*s/d1^2*(d1/dsh)^4-0.3|+0.3]*(b/d1)^2=0.550 (μm?mm)/N1 N. _9 @7 x* E, P0 w' S
3 b- `/ m( `9 i) a3 ]& n
计算单位载荷作用下的啮合齿向误差(根据表2.5-20)
5 i" k1 \8 I- B& z( Y
) s5 ]% b+ Q6 x& [% y6 l一般齿轮fsh0=0.023*γ=0.013 (μm?mm)/N
; \! Z h2 p2 ]# k+ B. \8 O& h* u, e6 [
综合变形产生的啮合齿向误差分量fsh=(Ft*ΚA*ΚV/b)*fsh0=4.157 μm
- F1 f/ d3 A/ i) X. m: G S% X8 T. x: y2 C Z+ r! {
初始啮合齿向误差:5 d) c, g* @, {( M8 G
# `$ P& @) D) E# {# t. _受载时接触不良Fβx=1.33*fsh+fma=11.529 μm" M/ g8 ~; M% G1 J1 w* F9 w6 K
]3 K( O6 k2 w4 s) i. J0 I! x计算齿向跑合系数(根据表2.5-23)
& l3 {# G8 u; v) }/ \$ lxβ1=1-320/σHlim1=0.763 μm
7 H5 b! t% D! H9 \9 mxβ2=1-320/σHlim2=0.763 μm9 o+ v2 P, l O. a$ Z$ I
xβ=(xβ1+xβ2)/2=0.763 μm1 K( U/ N) ?6 a' I7 W4 t
' c$ s; L1 ]' s$ K* E9 T& G
跑合后啮合齿向误差Fβy=Fβx*xβ=8.796 μm
- p- U+ Z3 m" ]ΚHβ=1+0.5*Fβy*cr/(Ft*ΚA*ΚV/b)=1.3072$ Q7 M$ D" c& |. V
5.齿间载荷分配系数(根据表2.5-29)# k! G: k- ]6 y2 T1 K% C6 v, |
ΚtH/b=Ft*ΚA*ΚV*ΚHβ/b=429.291 N# I8 ]+ H2 q) J
ΚHα=0.9+0.4*[2*(εγ-1)/εγ]^0.5*cr*(fpb-ya)/(ΚtH/b)=1.0660) V$ j+ R6 e" Y. I
6.节点区域系数
! r- ?; m q4 E$ z/ m0 C3 P, Z+ K5 K! r5 w3 o/ L( ~+ ~2 d
基圆螺旋角βb=arccos{[1-(sinβ*cosαn)^2]^0.5}=8°41′11″
/ P( A9 E. F5 S3 |1 rΖH=[2*cosβb*cosα′t/(cosαt^2*sinα′t)]^0.5=2.4641
6 i! W% C5 W+ u% K$ Z7.弹性系数! h* @. [9 g1 k. b+ p
ΖE={1/π[(1-ν1^2)/E1+(1-ν^2)/E2]}^0.5=189.81 MPa^0.5
' q" T; {; E1 u& Z$ J. |5 U3 M( j8.重合度系数(根据表2.5-35)
4 ^7 U, Q- b7 N4 IΖε=(1/εα)^0.5=0.7523
% H% w7 @: d4 I/ }
" n9 L: \! _( p2 S; r! o经验算:ΚHα≤εγ/(εα*Ζε^2)
E% A) Z, J c# D" T原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=4141 |
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