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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
' P( ^9 A8 Y1 L1.公法线长度0 N& x! c s! T+ Q( Q6 W9 h: T
' a4 b. _1 V% @5 ]
跨齿数:Ζ1′=Ζ1*invαt/invαn=56.06: z4 g/ n0 U2 g. @5 N! a7 E0 Y
Ζ2′=Ζ2*invαt/invαn=90.311 w4 Z- Y0 X, S4 y7 W8 G9 G1 H% V0 N
k1=αn*Ζ1′/180°+0.5=6.737 @8 D k7 ~3 }; ?6 ~/ A. O
k2=αn*Ζ2′/180°+0.5=10.53
% }) j. B. P4 B1 S5 z4 n6 v3 K. c& m/ J1 ?2 H, j
取k1=7,k2=115 k; g# G Y* x" I( y- q
Wk1=Wk1ˇ*mn=cosαn*[π(k1-0.5)+Ζ1′*invαn]*mn=69.9088 mm8 Z8 X" L; @4 X( q5 y
Wk2=Wk2ˇ*mn=cosαn*[π(k2-0.5)+Ζ2′*invαn]*mn=112.9178 mm
& B* X) J$ N$ ~2.分度圆弦齿厚、弦齿高+ i* ] E0 s$ ]' `. Y- \+ Q
1 M( ^9 G( T0 ]1 ]
弦齿厚:s1¨=mn*Ζv1*sin(π/2Ζv1)=5.4971 mm* @2 c; B5 X' Q/ ~
s2¨=mn*Ζv2*sin(π/2Ζv2)=5.4975 mm1 T5 \ ~; i+ B2 T9 G( {
) P- d7 T: D% T( c# f弦齿高:h1¨=ha1+0.5*mn*Ζv1*[1-cos(π/2Ζv1)]=3.5386 mm
1 w1 K$ Z0 \- h7 j- th2¨=ha2+0.5*mn*Ζv2*[1-cos(π/2Ζv2)]=3.5239 mm" R* z4 l9 b$ }8 P0 h: B' O* x
3.固定弦齿厚、弦齿高) b: _2 P$ n" w% n6 i
% R3 @: E- x9 f7 u弦齿厚:sc1¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm
1 s+ ?6 e4 }( Z0 b- u! _2 W, D4 ~; ysc2¨=0.5*π*mn*cosαn^2=4.8547 mm S" K! i+ {7 K: `6 c( f
7 `8 ?, u+ H F. b A( c# c x弦齿高:hc1¨=ha1-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm8 H$ \9 t( \8 ^) L; I6 A! {3 ?
hc2¨=ha2-π*mn*sin(2αn)/8=2.6165 mm, w6 W$ o( i6 P' O" f, p
4.量柱(球)直径、量柱(球)跨距
4 x8 b5 W: z% p6 C, J; `5 x! c# v0 y$ I& O
量柱(球)直径:dp1=1.68*mn=5.8800 mm- z s& a, y8 ?7 P. h
dp2=1.68*mn=5.8800 mm+ S2 U, x' ^) N5 O; z4 }' x
# h, z1 w+ p5 k
量柱(球)中心的渐开线端面压力角:
" Y7 [( \7 I- {3 f- x% GinvαMt1=invαt+dp1/(mn*Ζ1*cosαn)-π/2Ζ1,αMt1=21°48′1″
* C8 H/ z3 s: |0 A: E5 `invαMt2=invαt+dp2/(mn*Ζ2*cosαn)-π/2Ζ2,αMt2=21°14′19″9 t' t! e& `4 ^/ n' E9 N
/ r8 Z6 L; T5 K9 E& ?& Z* B; T量柱(球)跨距:M1=d1*cosαt/cosαMt1+dp1=155.2486 mm4 g0 W! E" z B: K+ z9 T
M2=d2*cosαt*cos(π/2Ζ2)/cosαMt2+dp2=245.5618 mm
4 i2 j4 b, M( J, ~( c, Z4 a4 M _
$ _; e# s- f5 P) f" \8 v" H# Y六、接触疲劳强度的校核
0 ?9 s- O" c2 n4 c1.名义切向力
8 P g4 C9 g. W" V* X3 m( hFt=2000T1/d1=28373 N. P `4 }, O' y2 z0 g
2.使用系数(根据表2.5-7)
/ U4 W- ?, Q" w# q* g' n% pΚA=1.25,因为增速传动乘以1.1,得ΚA=1.375
4 C1 S$ Z4 `8 m" @) L3.动载系数(根据表2.5-11)
2 v8 f0 Q" j0 m! w
: E$ S: A' v: K3 ^计算单对齿刚度和啮合刚度(根据表2.5-32)
% o" h8 ?' y- e" ?$ ]( o1 { I" b" \* m \+ q5 B( }. h1 b! J/ \8 E
理论修正值:Cm=0.8
; f6 D9 d) H# b- o" K0 a' n# q0 C4 H d2 K u5 b6 {- z' k
轮坯结构系数:实心齿轮CR=1
/ B6 ^& ^/ M) X- K% v% W4 @" |& N" f& z5 p" I5 K: \
基本齿廓系数:CB1=[1+0.5*(1.2-hfp1/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97 t& z- d0 t+ x7 O
CB2=[1+0.5*(1.2-hfp2/mn)]*[1-0.02*(20°-αn)]=0.97
2 k4 @" X4 O1 D+ n# l/ g/ hCB=(CB1+CB2)/2=0.97
; D9 E$ ?1 _7 A8 l9 a" d% d' H4 V
0 R7 y; e+ {. {6 P0 V2 t齿轮柔度的最小值:. }5 G" H# G' O* I. O
q′=0.04723+0.15551/Ζv1+0.25791/Ζv2=0.05287 (mm?μm)/N ~1 @: t, J8 {+ D4 J, w
1 r/ N* O; L w% Z! a单对齿刚度理论值:Cth′=1/q′=18.92 N/(mm?μm)+ i" q5 }% p2 A
ξ=2*E1*E2/(E1+E2)=1.001 j0 D5 A1 ]' b; r p& N. ?
/ O- J3 K1 o0 H* ?" c/ t单对齿刚度:c′=ξ*Cth′*Cm*CR*CB*cosβ=14.5623 N/(mm?μm)4 _2 G5 h( ?. r' q- J6 Q1 \2 M
$ M; B" ?4 L9 u! V" @啮合刚度:cr=(0.75*εα+0.25)*c′=22.9392 N/(mm?μm). M* A3 f$ O3 Q' ^: o: b6 O( l" `
! f) I4 @$ E1 B- ~计算临界转速比(根据表2.5-12)& O4 R0 D, f, x) w! H6 W
) Q. D7 z) B+ I( S! J
平均直径:dm1=(da1+df1)/2=190.614 mm) i9 ~* G; W( |: x
dm2=(da2+df2)/2=307.636 mm( L, y" C# o) s
- f' ]# M4 r" N0 x3 v, ~轮缘内腔直径比:q1=Di1/dm1=0.000
: J; S% R4 U/ a- A* hq2=Di2/dm2=0.000
- u" a1 g- c+ |' p+ K* f
2 i$ L2 E# `4 p8 d, x* ]转动惯量:I1=πρ1*b1*(1-q1^4)*dm1^4/32=1415277.860 kg?mm^2
# N1 l. G' Y) m( U/ ?+ J4 Y# |I2=πρ2*b2*(1-q2^4)*dm2^4/32=9602209.037 kg?mm^2
( h7 M9 b; C" i7 q' U p* Y$ c# d/ u6 T- q E
当量质量:m1=I1/(b1*rb1^2)=1.253 kg/mm% [5 b. w J0 \8 x: m9 z% }, U0 ^% w5 Y' L
m2=I2/(b2*rb2^2)=3.274 kg/mm
; r# ?+ B1 ~+ }0 q! |6 W8 C+ F
1 [; \' z6 l0 h: K& a6 c' u! N8 U6 j诱导质量:mred=m1*m2/(m1+m2)=0.9061 kg/mm
; t. ^! D4 f. I) K6 S5 I. {# @/ M. l6 D4 F
临界转速:nE1=30000/(πΖ1)*(cr/mred)^0.5=889.778 r/min
* ]$ S3 p" s; {+ ^; K+ C, V1 d1 Q# k% L: Z8 Q# \5 |
临界转速比:N=n1/nE1=13.037
, A, B+ _2 E7 o) [% \2 m" h( d* N' o9 q. }* `) p; V& P( K" l
计算齿廓跑合量(根据表2.5-30)
5 K, F' q1 b6 _/ _ { D( Aya1=160/σHlim1*fpb1=0.759 μm# z# _/ z$ |- ^# [
ya2=160/σHlim2*fpb2=0.853 μm
- H4 Z" d0 l) l. q' |ya=(ya1+ya2)/2=0.806 μm
0 t- c, M; S% E$ l ^% u, y( M, ?, h. K, H- p$ Z& s
计算系数Bp,Bf,Bk(根据表2.5-16)9 Z; A1 e4 Y( ^9 o# _4 Y" _# k6 J* `' n
8 A" d5 S- l3 E/ X% {7 l有效基节偏差:fpbeff=fpb2-yp=fpb2-ya=6.394 μm
2 p+ h: x% {7 ?+ K* s' T, ], n4 u2 D3 Z( U4 i
有效齿形公差:ffeff=ff2-yf=ff2-ya=7.094 μm2 @' \' }# o$ e; K+ T& b4 a( L
% f/ L. B: t# h
设计修缘量:Ca=(Ca1+Ca2)/2=30.000 μm
- `, T6 M6 A' pBp=c′*fpbeff/(Ft*ΚA/b)=0.334
8 J; d' p0 F t/ X: x0 pBf=c′*ffeff/(Ft*ΚA/b)=0.3715 g% Q' S5 z; J/ K& ]4 }, F
Bk=|1-c′*Ca/(Ft*ΚA/b)|=0.568
g: @( D/ p, @8 `2 Z' D; z7 N" n& i3 V: x, c. {
计算系数Cv(根据表2.5-15)
3 J! O0 a3 ~/ Z( W) Z; Jεγ>2,取Cv1=0.32) e+ D! H$ M* F% Q7 R# ]
Cv2=0.57/(εγ-0.3)=0.162
% H+ M: }$ J8 `- s* y( HCv3=0.096/(εγ-1.56)=0.043
' z! v# m) U4 p/ |4 P$ }' A1 s0 XCv4=(0.57-0.05*εγ)/(εγ-1.44)=0.160
- h9 R$ ~. W gCv5=0.47$ c+ Y! ~( B* V9 P2 S1 _
Cv6=0.12/(εγ-1.74)=0.0585 y1 ^% }- q4 Y# ~
εγ>2.5,取Cv7=1.0
8 F# u( @( x4 ?/ E6 G2 C& l# p' B! YN≥1.5,属于超临界区
: q* e/ |: E* \2 X" n& F, lΚv=Cv5*Bp+Cv6*Bf+Cv7=1.17858 ^7 ^) N8 a1 z6 P( t! ^
4.齿向载荷分布系数(根据表2.5-18)
3 K4 n& g! J5 S# o; E, u, q% B* m# s
计算加工、安装误差产生的啮合齿向误差分量) t B( B S& z3 K( z. o: T* w
( r/ c4 ~! k' c8 ]装配时进行检验调整,fma=0.5*Fβ1=6.000 μm% M) Z! I4 W" D6 S
5 I' s# v$ ~' g取小齿轮结构系数(根据表2.5-21)
6 ^5 {1 Z4 K# `# O7 B9 X3 `' a9 M! ?* S$ B/ @4 T2 m8 Y+ A
刚性,Κ′=0.48
+ c; e/ o9 _' ?( A, e
* v( ~/ |; X4 e2 P k! D计算小齿轮结构尺寸系数(根据表2.5-22)
: v9 D1 I1 n% T; p
" K+ z- k! I6 n; e9 i( m! Z% D通过该对齿轮的功率Κ=100%
p+ g1 I8 j3 eB′=1+2*(100-Κ)/Κ=1.000/ x4 q% K% y7 o, S, g
γ=[|B′+Κ′*l*s/d1^2*(d1/dsh)^4-0.3|+0.3]*(b/d1)^2=0.550 (μm?mm)/N
, c8 H2 `; g* V8 o( e3 l+ q& `" ~* W2 _+ V) ~1 @( P# T
计算单位载荷作用下的啮合齿向误差(根据表2.5-20)
3 W) [+ `. d! B7 z, a2 s7 w0 x- o+ k' ^% {" s1 H3 z$ `8 I
一般齿轮fsh0=0.023*γ=0.013 (μm?mm)/N. ]) R* M7 ], E; }
5 F( E8 C) `) }
综合变形产生的啮合齿向误差分量fsh=(Ft*ΚA*ΚV/b)*fsh0=4.157 μm7 m. p3 ]7 W/ s5 s: W& }8 A
3 D. T# K2 r/ f0 K3 d1 P
初始啮合齿向误差:9 G, D" l# G0 \, }
' ?; |" w4 w: @' i) Z6 @$ }& `+ R
受载时接触不良Fβx=1.33*fsh+fma=11.529 μm
1 R( j! b B3 v. u$ d4 q: f1 r7 ~/ T- \' s8 M2 Q% H1 `% b( ~
计算齿向跑合系数(根据表2.5-23)+ R4 e$ I. M X# N0 |
xβ1=1-320/σHlim1=0.763 μm" s: ]# p2 Q0 I3 l7 Y! m
xβ2=1-320/σHlim2=0.763 μm
/ _# ~) B" \0 l9 o dxβ=(xβ1+xβ2)/2=0.763 μm: ~9 I0 L K4 K: z
v4 z" V) S; L6 q; U- B/ g
跑合后啮合齿向误差Fβy=Fβx*xβ=8.796 μm
$ Q$ z3 C6 s8 x" h# @& AΚHβ=1+0.5*Fβy*cr/(Ft*ΚA*ΚV/b)=1.3072- p8 a, \/ B* a* D# \( Y: A- z
5.齿间载荷分配系数(根据表2.5-29)
# O, o& V N8 R6 aΚtH/b=Ft*ΚA*ΚV*ΚHβ/b=429.291 N
0 c( M. V, {8 L$ s7 dΚHα=0.9+0.4*[2*(εγ-1)/εγ]^0.5*cr*(fpb-ya)/(ΚtH/b)=1.0660* c2 Q$ n1 h: |6 Y+ p/ O
6.节点区域系数' b* Y b( M8 B7 L/ q
' ]1 W M2 j4 c2 ?
基圆螺旋角βb=arccos{[1-(sinβ*cosαn)^2]^0.5}=8°41′11″
) n* U4 |- A. Y8 o2 jΖH=[2*cosβb*cosα′t/(cosαt^2*sinα′t)]^0.5=2.4641( E" q3 \$ T m8 S9 W4 P e
7.弹性系数, h$ m$ C) q9 M: C* v r. }2 w
ΖE={1/π[(1-ν1^2)/E1+(1-ν^2)/E2]}^0.5=189.81 MPa^0.5
/ x8 k, f) P, {, [1 }5 {/ n6 G9 u8.重合度系数(根据表2.5-35)
3 @; {7 d: j" ^Ζε=(1/εα)^0.5=0.7523
& ~/ P! ~& y6 h) h% e. }3 a' `: H8 a9 U( }2 y
经验算:ΚHα≤εγ/(εα*Ζε^2)
+ ]* P( M; f0 T* P原文来自:http://bbs.21mould.net/viewthread.php?tid=4141 |
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