减速机齿轮强度测定计算的方法介绍
您是第 位读者 发布日期:2014-03-04
1.1载荷算载荷判据法是用载荷的计算准则,并将作用在轮齿上的实际载荷与许用载荷进行比较作为判据来实现齿轮强度计算的方法。载荷判据的计算式为:F P≤(1)式中:F为作用在齿轮上的实际载荷;P为许用载荷。
18世纪末,由于铸造与锻造齿作为齿轮轮的使用,为了防止在运转过程中出现齿轮的折断、点蚀等失效形式,开始对齿轮强度感兴趣,提出了许用载荷的计算问题,并给出了相应的计算式。下面介绍两种许用载荷的判据方法的计计算式。
机械2009年增刊总第36卷1.2应力判据法的计算应力判据法是指用应力作传动决定采用为齿轮强度计算的准则,将齿轮应力与许用应力进行比较作为判据的齿轮强度计算方法。
1.3安全系数判据法的计算安全系数判据法是指用安全系数作为齿轮计算的准则,并将计算安全系数与许用安全系数进行比较作为判据的齿轮强度计算方法。
(1)齿轮可靠性计算安全系数的计算齿面接触强度的可靠性计算安全系数HC n定义为:齿轮材料失效概率为1%的接触疲劳强度0.01 r与失效概率为50%接触应力均值sμ的比值,再考虑接触疲劳寿命对强度的影响,(2)可靠度判据齿轮计算可靠度H R应大于或等于其许用可靠度2计算实例试用齿轮强度计算判据法设计一对闭式圆柱齿轮传动。该齿轮的传递功率为20 kW,小齿轮的转速1 1000 r/min n =,齿轮传动比3 i u = =.齿轮对称布置,单向运转,载荷有中等冲击。用电动机驱动,使用寿命为24000 h.
3结论通过对齿轮强度计算判据方法的分析、研究和计算,可得出以下几点结论。
齿轮安全系数、可靠度及尺寸对比计算可靠度R H可靠性计算安全系数n HC小齿轮尺寸b 1 /mm小齿轮尺寸d 1 /mm方案一0.999993962 1.26 90 85方案二0.9918 1.055 35 43.50以确定齿轮的参数及尺寸。用可靠性安全系数作为齿轮强度的校核计算,以验算齿轮强度的安全程度。用可靠度判据作为判别齿轮设计合理与否的依据。由于可靠度的高低与齿轮尺寸的大小有直接关系,因此可靠度计算在齿轮设计中是至关重要的。
18世纪末,由于铸造与锻造齿作为齿轮轮的使用,为了防止在运转过程中出现齿轮的折断、点蚀等失效形式,开始对齿轮强度感兴趣,提出了许用载荷的计算问题,并给出了相应的计算式。下面介绍两种许用载荷的判据方法的计计算式。
机械2009年增刊总第36卷1.2应力判据法的计算应力判据法是指用应力作传动决定采用为齿轮强度计算的准则,将齿轮应力与许用应力进行比较作为判据的齿轮强度计算方法。
1.3安全系数判据法的计算安全系数判据法是指用安全系数作为齿轮计算的准则,并将计算安全系数与许用安全系数进行比较作为判据的齿轮强度计算方法。
(1)齿轮可靠性计算安全系数的计算齿面接触强度的可靠性计算安全系数HC n定义为:齿轮材料失效概率为1%的接触疲劳强度0.01 r与失效概率为50%接触应力均值sμ的比值,再考虑接触疲劳寿命对强度的影响,(2)可靠度判据齿轮计算可靠度H R应大于或等于其许用可靠度2计算实例试用齿轮强度计算判据法设计一对闭式圆柱齿轮传动。该齿轮的传递功率为20 kW,小齿轮的转速1 1000 r/min n =,齿轮传动比3 i u = =.齿轮对称布置,单向运转,载荷有中等冲击。用电动机驱动,使用寿命为24000 h.
(3)方案比较以上两种方案的齿轮主要尺寸、可靠性安全系数及可靠度的计算值对比如所示。方案二由于采用了硬齿面,其齿轮直径为方案一的51.18%、体积为方案一的10.19%。通过上述设计计算,该齿轮方案二中的齿轮参数及尺寸(所示),因为齿轮的尺寸小,可靠度合理,是一种较为理想的设计。
3结论通过对齿轮强度计算判据方法的分析、研究和计算,可得出以下几点结论。
齿轮安全系数、可靠度及尺寸对比计算可靠度R H可靠性计算安全系数n HC小齿轮尺寸b 1 /mm小齿轮尺寸d 1 /mm方案一0.999993962 1.26 90 85方案二0.9918 1.055 35 43.50以确定齿轮的参数及尺寸。用可靠性安全系数作为齿轮强度的校核计算,以验算齿轮强度的安全程度。用可靠度判据作为判别齿轮设计合理与否的依据。由于可靠度的高低与齿轮尺寸的大小有直接关系,因此可靠度计算在齿轮设计中是至关重要的。
而且还取得了满意的效果。在本例中,我们用软、硬齿面的两种方案作了对比计算。由于硬齿面齿轮的表面强度高,从而大大减小了齿轮的尺寸,而齿轮的可靠度也在合理范围内。由于可靠度是控制齿轮尺寸大小的一个尺码,因此可靠性设计与硬齿面设计均为齿轮小型化设计的方法在这里也得到了证实。
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