标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(共10页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(一)轮齿的受力分析在斜齿轮(斜齿轮结构虚拟现实)传动中,作用于齿面上的法向载荷Fn。仍垂直于齿面。如图所示,Fn位于法面Pabc内,与节圆柱的切面Paae倾斜一法向啮合角n。力Fn可沿齿轮的周向、径向及轴向分解成三个相互垂直的分力。图首先,将力Fn在法面内分解成沿径向的分力(径向力)Fr和在Paae面内的分力,然后再将力F在Paae面内分解成沿周向的分力(圆周力)Ft及沿轴向的分力(轴向力)Fa。各力的方如图所示;各力的大小为:式中:节圆螺旋角,对标准斜齿轮即分度圆螺旋角;b啮合平面的螺旋角,亦即基圆螺旋角;n法面压力角,对标准斜齿轮,
2、n=20;t端面压力角。由上式可知轴向力Fa与tg成正比。为不使轴承承受过大的轴向力,斜齿圆柱齿轮传动的螺旋角不宜选得过大,常在=820之间选择。在人字齿轮传动中,同一个人字齿上按力学分析所得的两个轴向分力大小相等,方向相反,和力为零。因而人字齿轮的螺旋角可取较大数值(1540),传递功率也很大。人字齿轮传动的受力分析及强度分析都可沿用斜齿轮的传动公式。(二)计算载荷齿轮上的计算载荷与啮合轮齿齿面上接触线长度有关。对于斜齿轮,如右图所示,啮合区中的实线为实际接触线,每一条全齿宽的接触线长为b/cosb,接触线总长为所有啮合齿上接触线长度之和。在啮合过程中,啮合线总长一般是变动的,据研究,可用作
3、为总长度的代表值。因此式中为斜齿轮传动的端面重合度,可按机械原理所述公式计算,或由图标准圆柱齿轮传动的端面重合度查取。图斜齿轮的纵向重合度可按以下公式计算:斜齿轮计算中的载荷系数,其中使用系数与齿向载荷分布系数的查取与直齿轮相同;动载系数可由图中查取;齿间载荷分配系数与可根据斜齿轮的精度等级、齿面硬化情况和载荷大小由表中查取。(三)齿根弯曲疲劳强度计算 如下图所示,斜齿轮齿面上的接触线为一斜线。受载时,齿轮的失效形式为局部折断。斜齿轮的弯曲强度,若按轮齿局部折断分析则较繁。现对比直齿轮的弯曲强度计算,仅就其计算特点作必要的说明。首先,斜齿轮的计算载荷要比直齿轮的多计入一个参数,其次还应计入反映
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