《圆柱齿轮受力分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《圆柱齿轮受力分析（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、轮齿的受力分析1.直齿圆柱齿轮受力分析图为直齿圆柱齿轮受力情况，转矩T1由主动齿轮传给从动齿轮。若忽略齿面间的摩擦力， 轮齿间法向力Fn的方向始终沿啮合线。法向力Fn在节点处可分解为两个相互垂直的分力: 切于分度圆的圆周力Ft和沿半径方向的径向力Fr o2T2石COS E式中：Tl-主动齿轮传递的名义转矩（Nmm）, 丛55汎席即込，Pl为主动齿轮传 递的功率（Kw）, nl为主动齿轮的转速（r/min）； dl-主动齿轮分度圆直径（mm）；a-分度圆压力角（0）。对于角度变位齿轮传动应以节圆直径d和啮合角a分别代替式（9.44）中的dl和ao作用于主、从动轮上的各对力大小相等、方向相反。从动
2、轮所受的圆周力是驱动力，其方向 与从动轮转向相同；主动轮所受的圆周力是阻力，其方向与从动轮转向相反。径向力分别指 向各轮中心（外啮合）。2.斜齿轮受力分析图示为斜齿圆柱齿轮受力情况。一般计算，可忽略摩擦力，并将作用于齿面上的分布力用作 用于齿宽中点的法向力Fn代替。法向力Fn可分解为三个相互垂直的分力，即圆周力Ft、 径向力Fr及轴向力Fa o它们之间的关系为FFFn =“cos at cos 爲ex & cos aKFt ta cemcos船=Ft tan 0式中：an-法向压力角（）；at-端面压力角；（）卩-分度圆螺旋角（）;作用于主、从动轮上的各对力大小相等、方向相反。圆周力Ft和径向
3、力Fr方向的判断与 直齿轮相同。轴向力Fa的方向应沿轴线，指向该齿轮的受力齿面。通常用左右手法则判断: 对于主动轮，左旋时用左手（右旋时用右手），四指顺着齿轮转动方向握住主动轮轴线，则 拇指伸直的方向即为轴向力Fa1的方向。2计算载荷和载荷系数名义载荷上述所求得的各力是用齿轮传递的名义转矩求得的载荷。计算载荷 由于原动机及工作机的性能、齿轮制造及安装误差、齿轮及其支撑件变形等因 素的影响，实际作用于齿轮上的载荷要比名义载荷大。因此，在计算齿轮传动的强度时，用 载荷系数K对名义载荷进行修正，名义载荷与载荷系数的乘积称为计算载荷。法向计算载荷Fnc为：月吠総 K = KaKvKbK式中：K -载荷
4、系数KA-使用系数Kv-动载荷系数Ka-齿间载荷分配系数KP-齿向载荷分配系数载荷系数K1使用系数KA使用系数KA是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷的影响系数。它取决于工作机 和原动机的工作特性、轴与联轴器系统的质量和刚度以及运行状态。对于一般设计，KA值 可按表9.10选取。表9.10使用系数KA工他K工件眷世麽血AH性料也均包甲血軽申击冲击神击电越抓，理屋背的瘵再欣 燃气兒机【圮閒飙小.熹K我燃汽轅机.电 於）枷和iaiiW诸*忌内鮒i内愜机裁崗平総的堂电机、常武些根武谜输机.M 库逍越机沟.轻豐密心机.煨的辅龜軌. 堂棒乩裔科老便均勺鱼装血洋1. DO1.101- 25JL別更1*
5、击鐵丽甲平殆的爭盘壺魁武运岳机.城虑主皆 加11%通用机.里型瞄,D肌.噢密册科 阳*乩屯重机回強娄虱实範活屢泉爭1- 251.351. 501 T5中爭1+击趣林更机.貶型球粤机.也權-條圾 ita.毎艺颦壷.瑕缸话養愿手1- SO1.601” 732. 0D忌輻肌-电型球席机-挣轧竝.站乩.庄址 机，战誰机.號腔茜压机爭i. ra3L俯2. DO2.25注：表中所列KA值仅适用于减速传动；对于增速传动，建议取表中数值的1.1倍。当外部 机械与齿轮装置之间为挠性连接时，KA可适当减小。2.动载荷系数Kv动载荷系数Kv是考虑齿轮副自身啮合误差引起的内部附加动载荷的影响系数。产生附加动 载荷的主
6、要因素有：1）齿轮制造产生的基节误差和齿形误差；2）在啮合传动中，同时参加啮合轮齿的对数及位置在循环变化，轮齿啮合刚度也随之变化;3）轮齿受载变形；4）齿轮支承件的弹性变形等。上述因素导致啮合节点位置变化，故从动轮转速变化，产生附加动载荷。动载荷系数Kv值应通过实测或计算得到。一般设计可参考下图选取。101!?.10刘3040适当提高制造精度，降低齿轮圆周速度，增加轮齿及支承件的刚度，对齿轮进行修形（即对 齿顶的一小部分齿廓曲线进行适量修削）等，都能减小内部附加动载荷。3.齿间载荷分配系数Ka齿间载荷分配系数Ka是考虑同时啮合的各对轮齿间载荷分配不均匀影响的系数。影响齿间 载荷分配不均匀的主要
7、因素有：受载后轮齿变形；齿轮的制造误差，特别是基节误差；齿轮 的跑合效果及齿廓修形等。对于一般工业传动用的直齿轮和卩三30的斜齿轮Ka值可按表9.11 选取。表中：KHa为齿面接触疲劳强度计算用的齿间载荷分配系数；KFa为齿根弯曲疲劳强度计 算用的齿间载荷分配系数。表9.11齿间载荷分配系数KHa, KFaCfioON/mm(lOON/mm精度等级5678硬齿面肓齿轮51.01.11.2Pl.2：1.2硬齿面斜齿轮1.01.11.21.4非硬齿面肓齿轮1.01.131.2=1.2非硬齿面斜齿轮1.01.11.2=1.4注：适用于钢制及铸铁齿轮； 对修形6级精度硬齿面斜齿轮，取KHa=KFa =
8、1.0； 齿轮副精度等级不同时，按精度等级较低者取值。4.齿向载荷分布系数K卩齿向载荷分布系数K卩是考虑沿齿宽方向载荷分布不均匀对齿轮强度影响的系数。影响沿齿 宽方向载荷分布不均匀的因素很多，主要有：齿轮的制造和安装误差；轮齿、轴系部件和箱 体的变形；齿宽及齿面硬度等。口7血5亦10）僉形齿齿面接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数KH卩值可根据齿轮在轴上布置形式、齿轮的 精度等级、齿宽b及齿宽系数pd （=b/d）从表查取； 齿根弯曲疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数KF卩值可根据KH卩值、齿宽与齿高比（b/h） 按下图查取。提高轮齿、轴系部件和箱体的刚度，合理布置齿轮位置(尽可能不用悬臂布置)，合理选择 齿宽，提高制造和安装精度，对轮齿作鼓形修形等,都有利于改善载荷分布不均匀现象o (end)
