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9端面載荷分配系數KHα、KFα
9.1概述
總的切向載荷在齧合的幾對齒中(在給定的齒輪尺寸條件下)的分配取決於齒輪制造精度與總的切向載荷的數值。KHα考慮載荷分配對接觸應力的影響,KHα考慮載荷分配對齒根應力的影響(更詳盡資料參看GB/T3480)。採用A法需深入的分析,但不論何種應用場合,用近似的B法和C法已足夠精確。
9.2 A法
作爲承載能力計算基礎的載荷分配可額由測試方法或對所有的影響系數的精確(què)分析方法來確(què)定。當採用分析方法時,該方法的精度與可靠度要被證實,並(bìng)要明確(què)前提條件。
9.3 B法
9.3.1當量圓柱齒輪底重合度εvr≤2的錐齒輪
式中:
cγ——齧合剛度,其近似值 cγ=20N/(mm·μm),(見7.7.3.2);
fpt——齒(chǐ)距偏差,取小輪(lún)或大輪(lún)的齒(chǐ)距偏差的最大值;
注:對於(yú)設計計算,大齒(chǐ)輪的最大公差可按GB/T10095.1選取。
yα——跑合允許良(見9.5);
FmtH——分錐上齒寬中點的切向力,FmtH=FmtKAKVKHβ;
KHα與KFα也可按圖4選取。
圖4 端面載荷系數KHα-B,KFα-B
9.3.2當量圓柱齒輪的總重合度εvγ>2的錐齒輪
式中:cγ、fpt、yα和FmtH均見9.3.1。
9.3.3邊界條件
如果KHα與KFα<1,則KHα與KFα取1。
在式(35)與(36)中,如果KHα>εvγ/εvαZ2LS,取
KHα>εvγ/εvαZ2LS………………………………………………(37)
ZLS見GB/T10062.2。
在式(35)與(36)中, 如果KFα>εvγ/εvαYε,取
KFα=εvγ/εvαYε………………………………………………(38)
Yε見GB/T10062.3。
上述邊界條件,已假定瞭最不利的載荷分布情況,即僅一對齒輪傳遞總的切向力,因而計算是安全的。推薦對於斜齒與弧齒錐齒輪覺得精度要進行選擇,以使KHα與KFα不超過εvαn
9.4 C法
9.4.1綜合評述
一般來說,本法對工業齒輪是足夠精確的。爲確定系數KHα-C與KFα-C,必須知道齒輪精度等級、單位載荷、錐齒輪的類型和跑合特性等。跑合特性由材料與熱處理來表達。
9.4.2前提條件與假定
9.4.2.1端面重合度:1.2<εvα <1.9(用於齒輪剛度(見GB/T3480))
9.4.2.2根據7.7.3.2與7.7.3.3,齒輪剛度值取c′=14N(mm·μm)或cγ=20N/(mm·μm)。
9.4.2.3用齒距偏差確定每個齒輪的精度等級。按此假定,得到的端面載荷系數,對於大多數應用場合,即在平均的與較高單位載荷情況下以及單位載荷FmtKA/be<100N/mm的情況下,該數值是偏安全的。
9.4.3系數的確定
KHα-C與KFα-C按表4確定
表4 端面載荷分配系數 KHα-C與KFα-C
單位載荷Fmt/be | ≥100N/mm | <100N/mm | GB/T10095.1的齒輪精度等級(由dm與mmn確定)(見5.3.2) | 6級和6級以上 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 所有精度等級 | 硬齒面 | 直錐齒輪 | KHα | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 取1/Z2LS和1.2中的較大值 | KFα | | | 取1/Yε和1.2中的較大值 | 斜齒與弧齒錐齒輪 | KHα | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 | 取εvan和1.4中的較大值 | KFα | 軟齒面 | 直錐齒輪 | KHα | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 取1/Z2LS和1.2中的較大值 | KFα | 取1/Yε和1.2中的較大值 | 斜齒與弧齒錐齒輪 | KHα | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 | 取εvan和1.4中的較大值 | KFα | 注:zls見GB/T10062.2,Yε見GB/T10062.3 |
9.5跑合允許量ya
跑合允許量ya是使運行開始時齧合的不貼合誤差減小的跑合量。如果沒有直接經驗,ya可從圖5或圖6中選取。下列各式,代表圖中各曲線,供計算時使用(式中fpt見9.3.1)。
對調質鋼
但vmt≤5m/s 無限制
當5m/s<vmt≤10m/s時 ya≤12800/σHlim
當vmt>10m/s時 ya≤6400/σHlim
對灰鑄鐵
ya=0.275fpt………………………………………………(40)
當vmt≤5m/s時 無限制
當5m/s<vmt≤10m/s時 ya≤22μm
當vmt>10m/s時 ya≤11μm
對滲碳淬齒輪與氮化齒輪
ya=0.075fpt…………………………………………………(41)
對所有速度,限制:ya≤3μm
大輪(lún)與小輪(lún)材料不同時(shí):
ya1按小齒輪材料確定,ya2按大齒輪材料確定。 |