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(8) 齿数比系数Yu、Zu 齿数比系数是考虑不同的齿数比具有不同的齿面相对曲率半径,从而影响轮齿应力的系数。其值可按图4查取或按图中公式计算 图4 齿数比系数Yu、Zu (9) 螺旋角系数Yβ、Zβ 螺旋角系数是考虑螺旋角影响齿面相对曲率半径,从而影响轮齿应力的系数。其值可按图5查取或按图中公式计算 图5 螺旋角系数Yβ、Zβ (10) 齿形系数YF 齿形系数是考虑轮齿几何形状对齿根应力影响的系数。它是用折截面法计算得来的,已考虑了齿根应力集中的影响,其值可按当量齿数Zv查图6 图6 齿形系数YF (11) 齿端系数YEnd 齿端系数是考虑接触迹在齿轮端部时,端面以外没有齿根来参与承担弯曲力矩,以致端部齿根应力增大的影响系数。对于未修端的齿轮,YEnd值可根据εβ及β由图7查取(当β不是图中值时用插值法查取) 图7 圆弧齿轮的齿端系数YEnd 对于齿端修薄的齿轮,YEnd=1。如图8所示,齿端修薄量ΔS=(0.01~0.04)mn(按法向齿厚计量)。高精度齿轮取较小值,低精度齿轮取较大值;大模数齿轮取较小值,小模数齿轮取较大值 修端长度(按齿宽方向度量)ΔL:只修啮入端时,ΔL=(0.25~0.4)px;当两端修薄时,ΔL=(0.13~0.2)px,此时Δε应取较大值 图8 齿端修薄 (12) 接触弧长系数Za 接触弧长系数是考虑齿面接触弧的有效工作长度对齿面接触应力的影响系数。单圆弧齿轮,一对齿只有一个接触弧,Za值可查图9a。双圆弧齿轮,当齿数比不等于1时,一个齿轮的上齿面和下齿面的接触弧长不一样,接触弧长系数应取两个齿轮的平均值,即Za=0.5(Za1+Za2),Za1和Za2值可按小齿轮和大齿轮的当量齿数zv1和zv2查图9b
图9 接触弧长系数Za (13) 弯曲疲劳极限σFlim 弯曲疲劳极限是指某种材料的齿轮经长期持续的重复载荷(应力循环基数N0=3×106)作用后,轮齿保持不破坏时的极限应力。它可由齿轮的载荷运转试验或经验统计数据获得。当缺乏资料时,可参考图10,根据材料和齿面硬度取值 当材料、工艺、热处理性能良好时,可在区域图的上半部取值,否则在下半部取值,一般取中间值。对于正反向传动的齿轮或受对称双向弯曲的齿轮(如中间轮),应将图中查得的弯曲疲劳极限数值乘以0.7 对于渗氮钢齿轮,要求轮齿心部硬度大于等于300HBS 图10 弯曲疲劳极限σFlim (14) 接触疲劳极限σHlim 接触疲劳极限是指某种材料的齿轮经长期持续的重复载荷(应力循环基数N0=5×107)作用后,齿面保持不破坏时的极限应力。它可由齿轮的载荷运转试验或经验统计数据获得。当缺乏资料时,可参考图11,根据材料和齿面硬度取值 当材料、工艺、热处理性能良好时,可在区域图的上半部取值,否则在下半部取值,一般取中间值 对于渗氮钢齿轮,要求轮齿心部硬度大于等于300HBS 图11 接触疲劳极限σHlim (15) 尺寸系数Yx 尺寸系数是考虑实际齿轮模数大于试验齿轮模数而使材料强度降低的尺寸效应。其值可由图12查取 图12 尺寸系数Yx (16) 寿命系数YN、ZN 寿命系数是考虑齿轮只要求有限寿命时可以提高许用应力的系数。对于有限寿命设计,寿命系数可根据应力循环次数NL查图13。对于变载荷下工作的齿轮,在已知载荷图时,应根据当量循环次数Nv查图 图13 寿命系数YN、ZN (17) 润滑剂系数ZL 润滑剂系数是考虑所用的润滑油种类及黏度对齿面接触应力的影响系数。其值可按图14查取 在相同工况条件下,圆弧齿轮的润滑油黏度应比渐开线齿轮高。通常低速传动多采用220、320和460工业闭式齿轮油(GB/T 5903―1995),高速传动多采用32号和46号汽轮机油(GB/T 11120―1989) 图14 润滑剂系数ZL (18) 速度系数Zv 速度系数是考虑齿面间相对速度对动压油膜压力和齿面接触应力的影响系数。其值可查图15。图中ν为圆周线速度,vg为啮合点沿轴向滚动的迁移速度 图15 速度系数Zv (19) 最小安全系数SFmin、SHmin 推荐弯曲强度计算的最小安全系数SFmin≥1.6,接触强度计算的最小安全系数SHmin≥1.3。对可靠性要求高的齿轮传动或动力参数掌握不够准确或质量不够稳定的齿轮传动,可取更大的安全系数 |
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