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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& R& Z: |- F+ w$ W/ x9 w& \
1.公法线长度! v4 y' i: X4 E" b. {+ @
$ c' n1 Y5 s- b跨齿数:Ζ1′=Ζ1*invαt/invαn=56.06
6 |+ A5 A0 q1 e) L# S' T8 X. yΖ2′=Ζ2*invαt/invαn=90.31! n6 c5 p' B% R0 G
k1=αn*Ζ1′/180°+0.5=6.73
9 t) c5 R" L9 F$ kk2=αn*Ζ2′/180°+0.5=10.53$ V N' c. E8 | q5 X0 V
0 ~7 d" j8 Z# k0 F0 D$ W
取k1=7,k2=11: a/ q1 x \3 o) |
Wk1=Wk1ˇ*mn=cosαn*[π(k1-0.5)+Ζ1′*invαn]*mn=69.9088 mm
0 Z* a) ~+ W6 t* S. hWk2=Wk2ˇ*mn=cosαn*[π(k2-0.5)+Ζ2′*invαn]*mn=112.9178 mm ^) v5 \2 Z3 G; r' J
2.分度圆弦齿厚、弦齿高0 x9 A S: _0 D) e$ O* k& A3 R
& S' R0 I! a$ R
弦齿厚:s1¨=mn*Ζv1*sin(π/2Ζv1)=5.4971 mm
T, ~. V; b7 b, t3 {5 Vs2¨=mn*Ζv2*sin(π/2Ζv2)=5.4975 mm$ Q) U3 r2 K. R7 o
$ C. ^" X8 D/ d. p: b/ m
弦齿高:h1¨=ha1+0.5*mn*Ζv1*[1-cos(π/2Ζv1)]=3.5386 mm
* r6 J5 d: |9 n7 c! @- E( Gh2¨=ha2+0.5*mn*Ζv2*[1-cos(π/2Ζv2)]=3.5239 mm3 T: h, B) v" T1 a; c: w& z2 G
3.固定弦齿厚、弦齿高
) v- y. T6 y7 B* d% X! T1 u# u& @. x! g& F
弦齿厚:sc1¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
8 \$ ~! v, \9 b+ z$ g- d. h" Csc2¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm2 f0 F: S4 ]# H0 P) M
& U: ]/ ]/ B) F$ g5 t弦齿高:hc1¨=ha1-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm
2 c W: v+ I; i' ]! [/ S$ lhc2¨=ha2-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm, O! H5 u) X, S# b) S
4.量柱(球)直径、量柱(球)跨距
% S: b0 `7 D8 R4 k+ r
, s5 V2 `& f! P4 g# j0 v3 [量柱(球)直径:dp1=1.68*mn=5.8800 mm
4 p5 t1 _+ o& b. t. j0 y# u% ldp2=1.68*mn=5.8800 mm
. F( J! z* Q9 b+ s* [
( p; z: f3 N& B2 j7 j* Z2 a4 d量柱(球)中心的渐开线端面压力角:
2 D v W' B# F6 ]% Y1 {. I6 v. d, ninvαMt1=invαt+dp1/(mn*Ζ1*cosαn)-π/2Ζ1,αMt1=21°48′1″0 c" M' h4 @) b y
invαMt2=invαt+dp2/(mn*Ζ2*cosαn)-π/2Ζ2,αMt2=21°14′19″* U: o. q6 Q S4 P I, L
) ? a1 N2 s9 g8 c- H4 C- Z
量柱(球)跨距:M1=d1*cosαt/cosαMt1+dp1=155.2486 mm. a r8 ]5 z% d* }
M2=d2*cosαt*cos(π/2Ζ2)/cosαMt2+dp2=245.5618 mm$ g6 O/ `) N+ O
- g- t& i$ O7 Q" ]1 k六、接触疲劳强度的校核1 \4 v7 r+ b; v# c/ T8 O
1.名义切向力
0 ~ c' J' n( d0 e' AFt=2000T1/d1=28373 N
) D2 ]$ S/ t& Q( p2.使用系数(根据表2.5-7)0 e. v' Q3 |7 s. s* C/ F2 X+ t+ S3 l
ΚA=1.25,因为增速传动乘以1.1,得ΚA=1.375% \, V z! \: {( b' e$ Q
3.动载系数(根据表2.5-11)
& S0 q# S; N& V- q0 k/ E) ^; U& z( w. {. ?: q2 n
计算单对齿刚度和啮合刚度(根据表2.5-32)
! z/ h$ F: f' I& T+ k, |- r) A/ k# j5 O- B, u0 n) m
理论修正值:Cm=0.8' Q7 |7 X/ V* Y+ u- J
7 n+ c- J: A5 G. [/ \! m1 k1 m8 N+ {
轮坯结构系数:实心齿轮CR=1. ^. q2 N3 z$ w, U( D- N/ x1 w
8 o( g `& M$ j' G; V* K
基本齿廓系数:CB1=[1+0.5*(1.2-hfp1/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
: P) a) T, a$ @! E9 wCB2=[1+0.5*(1.2-hfp2/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
) d4 P/ w4 S; r) rCB=(CB1+CB2)/2=0.97
4 D$ S7 ]8 T: X# ^0 x3 f. Q
& {/ B/ S" _- u3 g" R齿轮柔度的最小值:0 m8 c3 F8 g3 E6 u( @) W
q′=0.04723+0.15551/Ζv1+0.25791/Ζv2=0.05287 (mm?μm)/N- p* E3 y7 B, a* _) q& k, o. W7 w
& H) j" G }0 h% u. n- |* h
单对齿刚度理论值:Cth′=1/q′=18.92 N/(mm?μm)
6 P+ u# b* q* R- ^+ A7 t/ ~3 p# Uξ=2*E1*E2/(E1+E2)=1.00
! H& Z/ R0 J' t8 Y8 h. E. f
5 _2 e5 P- {6 O2 Y) a5 n5 x* } w单对齿刚度:c′=ξ*Cth′*Cm*CR*CB*cosβ=14.5623 N/(mm?μm)8 l+ o1 z& Y. j
. p2 A) w+ _8 {( i; H! r
啮合刚度:cr=(0.75*εα+0.25)*c′=22.9392 N/(mm?μm)$ \4 ]4 Y% W1 M
6 K3 x3 X" J: f
计算临界转速比(根据表2.5-12)( k7 {/ S; t! b; V) D# Q# G" D# n. {
) C6 ^! o8 s* `平均直径:dm1=(da1+df1)/2=190.614 mm
& M/ F) }6 q! ] n% [dm2=(da2+df2)/2=307.636 mm
: H# F# Q) p* W( |- M& {. d) }
% r9 z& x+ y' n/ s' H% i+ {7 i$ _轮缘内腔直径比:q1=Di1/dm1=0.000) k( c+ T; T$ S) T' d
q2=Di2/dm2=0.000* v. J& N6 [3 s$ m5 \: o% a5 R
& n; |$ l) k t7 b1 B6 H8 h转动惯量:I1=πρ1*b1*(1-q1^4)*dm1^4/32=1415277.860 kg?mm^2
3 L) @8 a7 Q: q) v# K$ hI2=πρ2*b2*(1-q2^4)*dm2^4/32=9602209.037 kg?mm^20 o6 f; s% \! d% u. ^
6 ~8 e( l3 _+ O4 ^当量质量:m1=I1/(b1*rb1^2)=1.253 kg/mm& u: z6 U/ y. h" g8 C6 M0 g2 G6 l8 `
m2=I2/(b2*rb2^2)=3.274 kg/mm0 s. N" N1 J: p8 g
R7 b" O/ Q2 [2 v: t8 V诱导质量:mred=m1*m2/(m1+m2)=0.9061 kg/mm% [" ` }1 B- X
. g! {* T8 g! K; L& C7 u1 i
临界转速:nE1=30000/(πΖ1)*(cr/mred)^0.5=889.778 r/min, d7 P3 m' f q2 f" C5 x) C
! \" x. N' W- \5 {/ i, c
临界转速比:N=n1/nE1=13.0377 X) T3 I3 W8 G: h5 f4 f! A
1 i! Z, {( x9 `+ N Q1 O8 c/ i' R! H
计算齿廓跑合量(根据表2.5-30)
) q% {% b$ z. {ya1=160/σHlim1*fpb1=0.759 μm
( l2 N* c I4 p8 _/ c% D; ~: _ya2=160/σHlim2*fpb2=0.853 μm
0 |# f5 }5 ~, m9 x9 y6 g0 kya=(ya1+ya2)/2=0.806 μm
& T! |5 X, Z/ R; N9 |% i# P4 i m8 b$ h) A; W3 L7 i3 k7 u
计算系数Bp,Bf,Bk(根据表2.5-16)
! ~2 V/ Q/ [* b
6 Q+ o# O0 i$ X/ a- n有效基节偏差:fpbeff=fpb2-yp=fpb2-ya=6.394 μm
. {. W* p( V$ h/ B# z# n* e/ H
/ L0 |- z" \1 G- i+ H K有效齿形公差:ffeff=ff2-yf=ff2-ya=7.094 μm- b$ g2 u' L& s# D5 X: m, J- g
7 J T, ]5 {% G! s% ~8 e
设计修缘量:Ca=(Ca1+Ca2)/2=30.000 μm% | x" w% z6 D: C9 o
Bp=c′*fpbeff/(Ft*ΚA/b)=0.334# r+ r9 e1 i8 e+ X7 y
Bf=c′*ffeff/(Ft*ΚA/b)=0.371
/ {' o- k: Q! P2 i/ c# LBk=|1-c′*Ca/(Ft*ΚA/b)|=0.568
; d" |7 [+ [; z
' p& ~1 a. ~/ ?& I/ V: g计算系数Cv(根据表2.5-15)2 h% h7 t0 g. V2 G4 ^
εγ>2,取Cv1=0.32: h- U- J% B' c/ [6 u) D! P
Cv2=0.57/(εγ-0.3)=0.162
7 I" f% p: C9 S; Z/ H( m2 @Cv3=0.096/(εγ-1.56)=0.043
" d) m9 z# V0 w; A; b2 MCv4=(0.57-0.05*εγ)/(εγ-1.44)=0.160% m9 l) M( x% O9 s, b
Cv5=0.47
& E6 j0 H& K+ VCv6=0.12/(εγ-1.74)=0.058# d& q8 y5 B9 }
εγ>2.5,取Cv7=1.0
. ^0 S! @& V8 R7 d$ g* j5 `N≥1.5,属于超临界区0 z% [- W2 G. r$ S; O E
Κv=Cv5*Bp+Cv6*Bf+Cv7=1.17852 |/ \( i7 _2 @6 m7 Q
4.齿向载荷分布系数(根据表2.5-18)3 D- ?& Q0 ?2 d M" S3 S
" _/ q r, O! b' A, }
计算加工、安装误差产生的啮合齿向误差分量9 z) ]: u8 S% I# K( Y6 W
% x1 _* L3 v6 r. n( v; h
装配时进行检验调整,fma=0.5*Fβ1=6.000 μm
- p2 |) W' h+ M
7 q. K* A& C, k( P1 S9 M7 u& Z取小齿轮结构系数(根据表2.5-21)$ E1 W0 ?' Z7 e; ^" o
2 K u1 v6 v7 ~: q8 b刚性,Κ′=0.48
, S+ B$ `" C* s) _1 F3 y3 Q
; z3 N) B) \$ G- m1 M: z3 b8 u/ q计算小齿轮结构尺寸系数(根据表2.5-22)
% o5 T& k2 I+ A* P# @" w9 {0 U1 h6 s% c$ F2 {$ K6 K7 @
通过该对齿轮的功率Κ=100%' K; o% C! U; Q( T
B′=1+2*(100-Κ)/Κ=1.000
# O. n* q4 _+ ]+ B) jγ=[|B′+Κ′*l*s/d1^2*(d1/dsh)^4-0.3|+0.3]*(b/d1)^2=0.550 (μm?mm)/N- n6 V) u, ?9 u: C
' }* Q1 ~& K+ k计算单位载荷作用下的啮合齿向误差(根据表2.5-20)
1 ^( Z: N' `) t; f; j
: K+ U6 U$ E& Q) @一般齿轮fsh0=0.023*γ=0.013 (μm?mm)/N
# f6 q1 J+ c' X! `' a% z
- D! g3 R0 }8 k: X. C综合变形产生的啮合齿向误差分量fsh=(Ft*ΚA*ΚV/b)*fsh0=4.157 μm
7 O. p7 N. W8 ]" K
- j! l' C: y2 |: D% Z初始啮合齿向误差:) Q; M' ^2 I$ s% }. q6 P2 ^; \
1 [* `0 `+ P7 C; x( i% b
受载时接触不良Fβx=1.33*fsh+fma=11.529 μm0 s! C* r8 i% N# [# m! Z$ e
( e6 G, I; w; n- B- q! b0 Y
计算齿向跑合系数(根据表2.5-23): W0 ?6 m9 u" k& P, n( F2 y
xβ1=1-320/σHlim1=0.763 μm/ \; ?$ g" |" J- A+ Z
xβ2=1-320/σHlim2=0.763 μm
+ w$ o8 W0 G6 ]4 B+ t- Txβ=(xβ1+xβ2)/2=0.763 μm
- Q, P' c1 u: X$ V, M: K7 x& l2 z" k% D, z6 J
跑合后啮合齿向误差Fβy=Fβx*xβ=8.796 μm
9 k: V/ V4 p+ q f7 b$ C( q4 f" H# U4 ZΚHβ=1+0.5*Fβy*cr/(Ft*ΚA*ΚV/b)=1.3072
& O( S( A" J/ S W6 j9 k( x5.齿间载荷分配系数(根据表2.5-29): O3 \! W2 w: }5 @, T1 H
ΚtH/b=Ft*ΚA*ΚV*ΚHβ/b=429.291 N# `$ m2 H. r% y( ~
ΚHα=0.9+0.4*[2*(εγ-1)/εγ]^0.5*cr*(fpb-ya)/(ΚtH/b)=1.06605 w/ K) g* k7 t) P X! p3 ^4 b
6.节点区域系数0 r5 d- v8 ^( b" U6 F9 w; ~" y3 r" E" A b
: z6 `4 H* r& w- W+ v9 |; K基圆螺旋角βb=arccos{[1-(sinβ*cosαn)^2]^0.5}=8°41′11″+ _/ F D8 F% q3 g
ΖH=[2*cosβb*cosα′t/(cosαt^2*sinα′t)]^0.5=2.46412 R! T' \. E: L3 _
7.弹性系数
; S7 d- W2 `) i8 P7 q8 sΖE={1/π[(1-ν1^2)/E1+(1-ν^2)/E2]}^0.5=189.81 MPa^0.5
5 u7 [( |$ i& i* i' `/ e8.重合度系数(根据表2.5-35)
; |/ m+ h8 S6 Q1 L* x7 HΖε=(1/εα)^0.5=0.7523 a# q, L" P! c- R) z# N6 v. @
' s) T& z6 ^4 i" R! o/ [. c- v) U8 v经验算:ΚHα≤εγ/(εα*Ζε^2)
) A' g$ Q, Q+ r& F! N原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=4141 |
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