轮齿的受力分析

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1、轮齿的受力分析•、轮齿的受力分析图6-13所示为斜齿圆柱齿轮传动的受力情况，当主动齿轮上作用转矩X吋，若忽略接触面的摩擦力，齿轮上的法向力fn作用在垂直于齿面的法向平面，将h在分度圆上分解为相互垂直的三个分力，即圆周力ft、径向力匸和轴向力fa、各力的大小为：

2、轮旋转方向握轴，伸直大拇指，大拇指所指即为主动轮所受轴向力的方向。从动轮所受轴向力与主动轮的大小相等、方向相反（图6-13b）o二、齿根弯曲疲劳强度计算斜齿轮的强度计算与直齿轮相似，但斜齿轮齿面上的接触线是倾斜的，故轮齿往往是局部折断，其计算按法平面当量直齿轮进行、以法向参数为依据。另外，斜齿圆柱齿轮接触线较长、重合度增大，故其计算公式与直齿轮的公式有所不同。具体如下:(6-11)1.6^7；cos20•丫用(6-12)叫」0护/[―]式中：yfs为齿形系数，应根据当量齿数Zv查图6・8；其中zv=z/cos3；Q为斜齿轮螺旋角，一般0=8~20。；其他符号代表的

3、意义、单位及确定方法均与直齿圆柱齿轮相同。三、齿面接触疲劳强度计算斜齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度，也按齿轮上的法平面当量直齿圆柱齿轮计算。一对钢制斜齿圆柱齿轮传动的计算公式如下:di切“±1(6-13)(6-14)式屮:玉为螺旋角系数，考虑螺旋角造成接触线倾斜而对接触强度产生的影响，如；其余各符号所代表的意义、单位及确定方法均与直齿圆柱齿轮相同。例6・2试设计一单级减速器中的标准斜齿圆柱齿轮传动，已知主动轴由电动机直接驱动，功率p=10kw,转速n1=970r/min，传动比i=4.6,工作载荷有中等冲击。单向工作，单班制工作10年，每年按300天计算。解：列

4、表给出设计计算过程计算与说明结果1•选择精度等级一般减速器速度不高，故齿轮用88级精度级精度2选材与热处理减速器的外廓尺寸没有特殊限小齿轮45钢调制，采用软齿面齿轮，大、小齿轮均用45钢，小质齿轮调质处理，齿面硬度229~286hbs,大齿轮正大齿轮45钢正火处理，齿面硬度169-217hbSo火650丫KT、出2?3•按齿面接触疲劳强度设计d1刃丿芮=(1)载荷系数k按表6・3取k"3勺10qqQ7Q(2)转矩ti=9.55x106x=9.55x106x=98453.6nmmk=1.3(3)接触疲劳许用应力0£=尙Zn按齿面硬度中间值查图6・10得^i=600m

5、pa,ti=98453.6°■皿=550mpan.mm应力循环次数兀=60x970x1x10x300x8=1.39x109N、139x10#n2__r_4.6=3.036x108查图6-12得接触疲劳寿命系数zn1=1>zn2=1.08(no=1O9,rii>no)600x1按一般可靠性要求取Sh=1,则皿〕=1=600mpa550x1.08[%]=i=594mpa查表6・4取必=1.1；查表6・5得ze=189・QJ=594mpa(4)计算小齿轮分度圆直径d1＞叽阪丿壮“(650$1.3x98453.64.6+1』刃4丿1.14.6=55.35mm取ch=60m

6、m4•确定主要参数z1=20⑴齿数取Zi=20,则Z2=Zii=20x4.6=92z2=92(2)初选螺旋角^0=15°(3)确定模数n%=diCOsA侶=55.35xcos15°/mn=2.75mm20=2.67mm查表，取标准值mn=2・75mm(4)计算中心距ad2=dii=55.35x4.6=254.61mma=160mm初定中心距3o=(①+氏)/2=(55.35+254.61)/2=154.98mm戸=15。4牢26”圆整取a=160mmdi=57.14mm(5)计算螺旋角戸cos©d2=262.86mm=mn(z1+z2)/2a=2.75(20+92

7、)/(2x160)=0.9625b2=65mm则〜15。44'26",0在8-20啲范围内，故合适。bi=70mm(6)计算主要尺寸分度圆直径d1=mnzi/cos&=2.75x20/0.9625=57.14mmd2=rrinz2/cos戸=2.75x92/0.9625=262.86mm齿宽b=%di=1.1x57.14=62.85mm取b2=65mm；bi=b2+5mm=70mmo5•验算圆周速度V[v"nd/(60x1000)=3.14x970x57.14/(60x1000)=2.90m/s,v<6m/s,8级齿轮精度故取8级精度合适合适1.6阿cos6•校核

8、弯曲疲劳强