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标准直齿圆柱齿轮的传动设计计算

标准直齿圆柱齿轮的传动设计计算:
一.齿轮的受力分析:
圆周力Ft=Ft1=Ft2=2T1/d1=2T2/d2;
径向力Fr=Fr1=Fr2=Ft.tanа;
法向力Fn=Fn1= Fn2=Ft/COSа;式中:T1、T2为两齿轮的转距,N.mm;d1、d2为两齿轮的分度圆直径,mm;а为压力角,а=20°。

若P为传递的功率,KW;n1为小齿轮的转速,r/min;可得转矩:T1=9.55*106P/n1.式中T1的单位为N.mm。

二.轮齿的计算载荷:
上式分析的法向力Fn是作用在轮齿上的理想状况下的载荷,称为名义载荷,在强度计算时,需引用载荷系数K(新国标中用使用系数、动载系数、分布系数、分配系数等考虑多种因素的影响,本处为简化计算,仅用载荷系数表示。

)则计算载荷Fnc=KFn;载荷系数K值可根据载荷特性查设计手册表中所得。

三.齿面接触疲劳强度计算:
四.齿面疲劳强度计算的目的是为了防止齿面点蚀失效。

防止齿面点蚀的强度条件为:节点
处的计算接触应力应该小于齿轮材料的许用接触应力,即:σH≤〖σH〗。

齿面最大的计算接触应力,可用赫兹应力公式计算:
式中:σH的单位为Mpa;Fn为作用在轮齿上的法向力,N;b为轮齿的宽度,mm;ρ1,ρ2为两轮齿廓在节点处的曲率半径,mm;μ1,μ2为两轮材料的泊松比;E1、E2为两轮材料的弹性模量,Mpa;正号用于外啮合,负号用于内啮合。

令ZE=
ZE称为齿轮材料的弹性系数,
普通圆柱蜗杆的传动效率η=(100-3.5i)%。

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