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分析正齿轮传动的动载荷影响因素

  image上海诺广正齿轮动载荷系数是考虑齿轮传动产生的内部动载荷对齿轮承载能力影响的系数。根据国家标准,对工作在亚临界区的齿轮传动,采用一般方法计算了动载荷系数并与简化法计算的动载荷系数进表,齿间载荷分配系数Kα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β≤30°的斜齿轮Kα值.
   齿向载荷分布系数Kβ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。                    
  齿轮, 塑料齿轮, 伞齿轮, 锥齿轮, 齿轮轴, 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 。式中: T1-主动齿轮传递的名义转矩(N·mm),, Pl为主动齿轮传递的功率(Kw),n1为主动齿轮的转速(r/min); d1-主动齿轮分度圆直径(mm); α-分度圆压力角(o)。 
对于角度变位齿轮传动应以节圆直径d`和啮合角α`分别代替式中的d1 和α。 作用于主、从动轮上的各对力大小相等、方向相反。从动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)。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 。它们之间的关系为 式中:  αn-法向压力角(°); αt-端面压力角;(°)β-分度圆螺旋角(°);产生附加动载荷的主要因素有: 
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。 
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。 
 齿面接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数KHβ 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φd (=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KFβ 值可根据KHβ 值、齿宽与齿高比(b/h)。 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.
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