軸交角∑=90°的直齒圓錐齒輪傳動強度計算
一、圓錐齒輪參數(shù)由機械原理知,圓錐齒輪傳動是以大端參數(shù)為標準值的。分度圓、齒頂圓等也都在大端定義。而在強度計算時,以齒寬中點處的當量齒輪作為計算的依據。推導強度計算公式時要用到如下參數(shù)和尺寸之間的關系(設齒寬中點平均分度圓直徑為dm1,dm2、齒寬中點當量齒輪的分度圓直徑為dv1,dv2):
令φR=b/R,稱為錐齒輪傳動的齒寬系數(shù)(通常取φR=0.25-0.35,最常用的值為φR=1/3)于是:二、齒根彎曲疲勞強度計算 直齒錐齒輪的彎曲疲勞強度可近似地按平均分度圓處的當量圓柱齒輪進行計算。因而可直接沿用直齒輪彎曲強度校核公式,得 直齒錐齒輪的載荷系數(shù)同樣為,其中使用系數(shù)KA可由表1查。粍虞d系數(shù)Kv可由圖5按低一級的精度線及vm(m/s)查。积X間載荷分配系數(shù)及可取為1;齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算: = =1.5 式中是軸承系數(shù),可從表10中查取 YFa,YSa分別為齒輪系數(shù)及應力校正系數(shù),按當量齒數(shù)zv查表5! 將: 代入校核公式,得設計公式: 三、齒面接觸疲勞強度計算 直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強度,仍按平均分度圓處的當量圓柱齒輪計算,工作齒寬即為錐齒輪的齒寬b。按赫茲公式計算齒面接觸疲勞強度時,式中的綜合曲率為: 將式(l)及代入赫茲公式,并令接觸線長度L=b,得: 對α=20°的直齒錐齒輪,ZH=2.5,于是可得: 上面兩式分別為校核式和設計式。 四、曲齒錐齒輪傳動簡介 曲齒錐齒輪傳動較之直齒錐齒輪傳動具有重合度大、承載能力高、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、噪音小等優(yōu)點,因而獲得了日益廣泛的應用。 曲齒錐齒輪有圓弧齒(簡稱弧齒,為格里森制齒輪)及長幅外擺線齒(為奧里康制齒輪)等。格里森制弧齒錐齒輪傳動的壓力角α取為=20°,平均分度圓處的齒輪螺旋角βm(如右圖)取為30°或0°(零度弧齒錐齒輪)。 零度弧齒錐齒輪傳動較之直齒錐齒輪傳動,平穩(wěn)性及生產率都高,并因βm=0,軸向力的方向亦不隨轉矩方向的改變而改變。經磨制零度弧齒錐齒輪傳動,圓周速度可達50m/s。零度弧齒錐齒輪傳動多用來取代直齒錐齒輪傳動。 弧齒錐齒輪的軸向力的方向與齒輪的轉向及齒輪的螺旋方向有關,設計時應使齒輪所受的軸向力有使齒隙增大的作用,以免嚙合的齒輪楔緊。 弧齒錐齒輪傳動的強度目前是按美國格里森公司提供的方法計算,該計算方法比較具體,詳盡地反映了弧齒錐齒輪傳動中齒輪實際受力的狀況和所產生的彎曲應力及接觸應力的大小,并提供了較為完備的設計資料。
直齒錐齒輪的彎曲疲勞強度可近似地按平均分度圓處的當量圓柱齒輪進行計算。因而可直接沿用直齒輪彎曲強度校核公式,得
直齒錐齒輪的載荷系數(shù)同樣為,其中使用系數(shù)KA可由表1查。粍虞d系數(shù)Kv可由圖5按低一級的精度線及vm(m/s)查。积X間載荷分配系數(shù)及可取為1;齒向載荷分布系數(shù)可按下式計算:
= =1.5
直齒錐齒輪的齒面接觸疲勞強度,仍按平均分度圓處的當量圓柱齒輪計算,工作齒寬即為錐齒輪的齒寬b。按赫茲公式計算齒面接觸疲勞強度時,式中的綜合曲率為:
曲齒錐齒輪傳動較之直齒錐齒輪傳動具有重合度大、承載能力高、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、噪音小等優(yōu)點,因而獲得了日益廣泛的應用。
曲齒錐齒輪有圓弧齒(簡稱弧齒,為格里森制齒輪)及長幅外擺線齒(為奧里康制齒輪)等。格里森制弧齒錐齒輪傳動的壓力角α取為=20°,平均分度圓處的齒輪螺旋角βm(如右圖)取為30°或0°(零度弧齒錐齒輪)。
零度弧齒錐齒輪傳動較之直齒錐齒輪傳動,平穩(wěn)性及生產率都高,并因βm=0,軸向力的方向亦不隨轉矩方向的改變而改變。經磨制零度弧齒錐齒輪傳動,圓周速度可達50m/s。零度弧齒錐齒輪傳動多用來取代直齒錐齒輪傳動。
弧齒錐齒輪的軸向力的方向與齒輪的轉向及齒輪的螺旋方向有關,設計時應使齒輪所受的軸向力有使齒隙增大的作用,以免嚙合的齒輪楔緊。
弧齒錐齒輪傳動的強度目前是按美國格里森公司提供的方法計算,該計算方法比較具體,詳盡地反映了弧齒錐齒輪傳動中齒輪實際受力的狀況和所產生的彎曲應力及接觸應力的大小,并提供了較為完備的設計資料。