正反运转齿轮的许用弯曲应力是否要降低?

zengxiaodong

有的书上说(例如《齿轮手册》）对于正反受力的齿轮，例如中间惰轮，或者行星轮，材料的弯曲疲劳极限应力要打7折，这点比较好理解！
; X% z' J5 y$ Y对于普通齿轮，如果正反运转，则材料弯曲疲劳极限应力要打7折多，这点就难以理解了，首先，正反运转的含义模糊不清，例如起重机起升机构齿轮，虽然可以正反运转（起升、下降），但齿轮所受转矩的方向始终不改变，应该说弯曲疲劳的特征仍然是脉动循环，而不是对称循环！
6 W! D4 y* P. X  z$ n4 _对于起重机行走机构齿轮，显然也是正反运转，且齿轮转矩方向也改变，但是对照疲劳理论，似乎也不是标准的对称循环应力，举例来说，向东行走100米，此时齿轮受脉动循环应力，再向西行走100米，此时齿轮仍然是脉动循环应力，只不过2次行走时脉动循环应力的方向改变而已！问题是，这种情况下要按照什么情况来考虑弯曲疲劳呢？

其他一些齿轮书籍或手册，有很多未提及正反转齿轮的弯曲疲劳应力要降低，齿轮软件Kisssoft中也未提及这一点，显然这不太可能是重大的遗漏，是否可以理解为正反转无关大雅呢？

+ q+ T! M+ T# V( [[ 本帖最后由 zengxiaodong 于 2007-3-10 19:27 编辑 ]

loveu99

正反转分为两种，一种是要实现正反转，但是不会频繁使用反转
另外一种是需要频繁使用反转的。
第一种对齿轮的影响不是很大，只要在安全系数方面稍微增加就行了。
第二种明显影响齿轮的强度，所以设计时需要适当降低材料弯曲疲劳极限应力

yclfd

正反运转齿轮有时仅指具有倒车机构的输出齿轮,比如船用齿轮箱的输出齿轮,需要倒顺车具有相同的传递能力,设计时不是采用降低材料弯曲疲劳极限应力,而是将弯曲强度的设计系数取为0.9计算.

zotin

应该是根据它的受力状况确定吧,影响它的使用寿命的应该是它的应力循环特性R值,R值才是真正关系到材料使用状况的,我觉得应该从这个角度来理解

zengxiaodong

回答怎么都是牛头不对马嘴呢?

zengxiaodong

这个问题已经解决，终于找到了参考资料，结果如下：

1、脉动循环应力，例如单向受载的齿轮，弯曲疲劳强度极限不用打折，直接选用材料数据即可；
# h$ A" p5 F* h" l* g# [
2、对称循环应力，例如行星齿轮里的行星轮，弯曲疲劳强度限要打7折，也就是材料的许用疲劳应力要乘以0.7；
+ y! U" `  j0 E) s, J5 b
+ e' g2 B+ e, Y0 y- o2 O2 ]3、双向脉动循环应力，例如双向受载的齿轮，弯曲疲劳强度限要打折，打折情况：如果受载方向变化次数N超过100万次，打7折，如果受载方向变化次数N小于100万次，打
- e+ C8 t; Q; A$ b4 q% P# L     折8.5－0.25＊lgN
# m1 i) X% e. E8 W2 M
参考文献：Linke H.: Stirnradverzahnung. Carl Hanser Verlag M¨unchen, 1996

[ 本帖最后由 zengxiaodong 于 2008-4-19 13:10 编辑 ]

myfunction

太感谢楼主了！
  p) K7 c8 \: M我现在正是碰到这样的问题。
- M7 o1 @+ v% v" r) o6 [) q2 M2 F行星齿轮减速器要正反转，各占50%，行星轮，算弯曲疲劳强度时，材料的许用疲劳应力乘以0.7，太阳轮就不好解决，各强度计算文献也只是笼统说可以比0.7略大，也有说取0.7～0.9。我们只好取0.8。为此，我们技术中心的好几个人争论了很久。
4 ~8 t; p/ i1 v$ E现在终于有根据了。谢谢楼主。good
* Y  U% c7 N" }$ u8 I! q' S最后，再请教楼主，如果以上情况要计算正反转齿轮的静强度时，太阳轮的许用疲劳应力该不该打折？该打多少？

zengxiaodong

静强度计算不用打任何折扣，否则就不叫静强度了。另外，静强度所用的许用应力也与疲劳许用应力不同！

zengxiaodong

十年以后再回首，怎么就没有一个回帖呢？