机床齿轮承载能力计算标准的探讨

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1、第1卷第l期机床齿轮承载能力计算标准的探讨机床齿轮承载能力计算标准的探讨吉朴工业大学贾亚洲曹荣权为,,〔内容摘要〕本文以国标G3480依据结合机床载荷和转速变化的特殊规律B一83本文主要分析了机床齿轮使用系数和寿命系数探讨了机床齿朴承载能力计算的子标准的含义,提出了相应的理论计算公式,并以实例说明这些公式的应用场合和具体的计算方法.。1953,c336I~I一以肴出机床载荷的变化规律机床的每种载荷年我国在150/DP/,“要通过多种转速传198。国际标准墓础上制定了国家标准渐开。”递线圆柱齿较承载能力计算方法(即‘B3

2、48。一,“”.“”通用机床具有83以下简称[皿]国标国标)这项考虑了许多因素对齿轮强度影响的共性和规律,较大的变速范围和.成为我国各行业齿轮强度计算的统一准则。作较多的转速级数为墓础性标准,不能把所有具体产品的特征和必对各类机床欢实际特点.各行业要在此标准的基础工作条件下测得的统统包括进去,.各级转速及相应的上结合具体产品制定相应的子标准或规范.,工作时间进行统计机床齿轮强度计算与共它齿轮有共同的规律1一留”,“国标分析可以绘制出各炎机床各级转速对机床齿轮的强度计算具有同样的指千作竺卿,“”。导意义国标所用的影响系数

3、在计算原理2)t,,横坐杯是机反主轴的各软桥分龙图(沙,.,二速,纵坐标是相应的工作时间比例口二和方法上同样适用于机床齿较然而机床齿,轮载荷和转速的变化遵循机床特有的规律这.*就导致了使用系数K的计算具有其烤殊性使,用系‘数K是计算其它各载荷系数的墓础它对齿轮强度计算有重要影响。同时,机床齿轮强度计算的传统方法是用寿命系数表示载荷、转速和工作期限等诸因素对计算载荷的影响,与·”.因此,国标中寿命系数的含意完全不同欲改革传动的机床齿轮承载能力计竺方法,探图2图3“国”,机床各级转速所传递的功率和转矩具有一讨符合上述标的子

4、标准则必从使用系。”数.“”定的特点最低级转速并不需要传递动力源和寿命系数的计算入手本文在国标基,,础,,的全部功率但却需要传递最大转矩此区最上根据机床载荷和转速变化的特殊规律,,大转矩相同最大功率随转速的升高而增加提出了使用系数和寿命系数的理论公式及相应..的计算方法,作为探索制定机床齿轮承载能力称为恒转矩区主轴传递生功率的最低转速。:。计算标准的一点尝试。称为主轴的计算转速从计算转速至最高转,、速都能传递全功率而传递的最大转矩却随转一机床工作特性,,通用加工机床种类繁多,切削功率常常变速的增加而减小此为恒功率区如图

5、3所化.对各类机床在实际工作条件下测得的功率示。,,机床的工作特性是通过传动齿转实现的值进行统计分析可以斌制出各类机床叼功率.利用情况图谱「2’图l就是实测的中型普通车所以机床齿轮使用系数与寿命系数的分析和计,..,“床的图谱图中横坐标是在某一转速”下传算就是以机床的上述工作特性为依据的、递的变化功率,P。之比值二机床齿轮使用系救的教学棋型P与该转速下最大功率,,.,.由实测的机床功率利用图谱和各级转速工(即C二P/P)称为功率利用率纵坐标是,.使用不同功率利用率的时间比例a由此图可作时间分配图可知传动链中每个齿轮的载

6、荷和齿轮1987年.,.转速的变化规体综综齿轮的各种工作状况t齿转总工作时间(h).,可绘出一般情充下乡脸拐衡住环陇‘如协4资会—轮有矛级转速每种艳速可以传递为种,,图中横坐标是指珠次数冲级坐耘是传逐的转功率在同一转速厂使用不同功率利用率的讨,、、、,,,,.::“。av二12·k)拒T由TT一T组成的折线是经间比例为(一在同一,:.、:.·“、。“=l,过整理后的实际载荷图诸滓弃⋯功率下使月不同转逮的时间比例为刀(,,,、2⋯⋯z)它们在每冲转速功率下递守同一的分配规律.这样,任意工作量下约时间tt之比为:与总工作时

7、间,·-、:a!(r/r)二刀Tl,,,,4)式且.。.今代入(按上述假设T应为T:.,应为‘·。‘·户n,:,a,.、:r~。(z)口冲麟阵旅‘里(工赵皿亏仁竺竺」‘’厦八=L长丫n。才n:长任a,·弃七产u些)尸(5)~万(/)刀这就是机床齿轮载荷和转速变化时使用系.‘.N是与载荷相对应的循环次数机床齿轮在数数学模型的一般形式,总的工作时间t内有多种转速每种转速可以三、使用系教计算公式的各种形式,,,传递多种转矩每种转矩又通过多种转速传递由于齿轮在传动链中的位置不同全部:.图4中的N就是传递某一转矩时各种转速下级转

8、速将会在不同明动力区工作;全部转速可.循环次数的总和这种载荷循环图所产生的疲:均;能均在恒功半区在恒转矩区低转速在恒.。,.劳效果可以通过当t载荷T和当量循环次数转矩区其余转速在恒功率区对于多轴传动.。。ne,N表示报据M‘法则(即疲劳线性累积,的中问相齿轮还会出现同一转速在不同动力,:〔.假锐)写试下式区工作的复杂情况3’所以应