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1、僅供個人參考 對弧齒錐齒輪進行靜力分析計算[4],具體計算過程如下: 已知幾何參數(shù)：法向壓力角：*=20° 中點螺旋角：Pm=35° 齒數(shù)：z主=20z從=48 齒數(shù)比：u=2.4 大端模數(shù)：me=8.9167mm 齒頂中ha±=10.453mmhaA=4.705mm 名稱 代號 計算公式 說明 主動齒輪 大端分度 圓直徑 d主 d主=mez.=8.9167^20=178.334mm 分錐角 6 6主=arctan(ze/z從)=22.61986° 錐距 R R=d主/2sin&主=17

2、8.334/2sin22.61986=231.8342)m b b=70mm 中點模數(shù) mm mm=me(1—0.55r)=8.9176(1—0.5父0.3)=7.579195mm 中點法向模數(shù) mu mnm=mmc0spm=7.579195Mcos350=<5.2085mm 正交(E=90°)錐齒輪齒根彎曲應(yīng)力計算公式 FiKaKvKfbYx (J- FbmtJ 名稱 符號 計算說明  作用于大端分度圓上的切向力 Ft 已知轉(zhuǎn)矩：T主=15000Nm l2000M展2000M15000 Ft==.=168223.

3、6702N d主178.334 公式 5.11-2 已知轉(zhuǎn)矩：T主=7500Nm 2000Mq2000X7500… Ft=±==84111.8351N d主178.334 已知轉(zhuǎn)矩：T主=6000Nm l2000Mq2000M6000 Ft===67289.48808N d主178.334 使用系數(shù) Ka Ka=1 查表 5.9-1 動載系數(shù) Kv Kv=1 P5-119 說明 齒向載荷 分布系數(shù) KfP KfP=1.1 查圖 5.11-1 尺寸系數(shù) Yx YX=0.76 查圖 5.11-3 b b=70mm

4、 大端端面 模數(shù) mt 用=8.9167 幾何系數(shù) J J主=0.2991J從=0.2893 查圖 5.11-4 計算的齒 根彎曲應(yīng) 力 斗 轉(zhuǎn)矩：T主=15000Nm時 168223.6702父1父1父1.1父0.76一 °F主一一753.3118Mpa 70M8.9167M0.2991r 168223.6702父1父1父1.1父0.76「c? oF從一一778.83014Mpa 70M8.9167M0.2893 P5-124 中 式5.11-3  轉(zhuǎn)矩：T主=7500Nm時 84111.8351x1x1x1.1x0

5、.76 。＞主==376.6559Mpa 70x8.9167m0.2991 84111.8351x1x1x1.1x0.76“八一 Cf從==389.4151Mpa 70x8.9167x0.2893 轉(zhuǎn)矩：T主=6000Nm時 67289.48808父1父1m1.1父0.76一 5主==301.3248Mpa 70x8.9167M0.2991 67289.48808x1x1x1.1x0.76f ctf從==311.5322Mpa F70x8.9167x0.2893 齒輪的彎曲許用應(yīng)力[5] [5] U]=KN5ES 其中： 1. Kn壽命系數(shù)(彎曲疲勞壽命系

6、數(shù)查圖10-18 Kn=1.15) 2. 仃FE輪齒的疲勞極限，圖紙上給的齒輪表面硬度 為HRC58?64彎曲疲勞極限值用tiFE代入，查圖 10-20(d)得，、E=1050Mpa 3. S疲勞強度安全系數(shù)一M取1.25?1.5,因止匕取 S=1.3 1 11.15父1050 所以，島]==928.85MPa 1.3 多々《機械設(shè)計第八版》高等教育出版社，P205 比較計算結(jié)果： 取5計算值大者比較 輸入1.5M104Nm： 計算彎曲應(yīng)力778.8Mpa＜許用彎曲應(yīng)力928.8Mpa 彎曲強度滿足設(shè)計要求 輸入7500Nm： 計算彎曲應(yīng)力389.4Mpa

7、＜許用彎曲應(yīng)力928.8Mpa 彎曲強度 滿足設(shè)計 要求  輸入6000Nm： 計算彎曲應(yīng)力311.5Mpa〈許用彎曲應(yīng)力928.8Mpa 彎曲強度 滿足設(shè)計 要求 齒面接觸應(yīng)力計算公 CTH 一式： _Z,.5丁網(wǎng)2*2~1產(chǎn)丁 7bd主IVFtmax 彈性系數(shù) Ze 一對鋼制齒輪：Ze=189.8Jn/mm2 見P5-125說 明 主動輪運轉(zhuǎn)中最大切向力 Ftmax 轉(zhuǎn)矩：T主=15000Nm時 Ftmax=168223.6702N 一M取 F=> 1tmax1t王 轉(zhuǎn)矩：T主=7500Nm時 F=84111.8351im

8、ax 轉(zhuǎn)矩：T主=6000Nm時 Ftmax=67289.48808 使用系數(shù) Ka Ka=1 見表5.9-1 錐齒輪動載系數(shù) Kv Kv=1 見P5-119 說明 齒向載荷 分布系數(shù) KhP Khp=1 查表5.11-1 后效因范 b b=70mm 主動輪大 端分度圓 直徑 d主 d主=178.334mm 尺寸系數(shù) Zx Z=1 乙X1 見P5-125 說明  表面狀況 系數(shù) Zr Zr=1 見P5-125 幾何系數(shù) I I=0.117 查圖5.11-12 計算齒面 接觸應(yīng)力 仃H 轉(zhuǎn)矩：T主=

9、15000Nm時 11.5父168223.6702父1父1父1父1 crH=189.8m/ V70M178.334M0.117 =2494.746163MPa 轉(zhuǎn)矩：T主=7500Nm時 11.5x84111.8351父1父1父1父1 0H=189.8" V70M178.334M0.117 =1764.051929MPa 轉(zhuǎn)矩：T主=6000Nm時 11.5乂67289.48808乂1義1x1乂1 %=189.8XJ 770X178.334X0.117 =1577.816246MPa 齒輪的許 用接觸應(yīng) 力［5］ [%I ［叫］二KNZlir

10、n S 其中： 1. Kn壽命系數(shù)(彎曲疲勞壽命系數(shù)查圖10-18 Kn=1.15) 2. %m輪齒的疲勞極限，接觸疲勞極限值用^Hlim代入，圖紙上給的齒輪表面硬度為HRC58?64查圖10-21(e)得,仃lm=1650Mpa 3. S疲勞強度安全系數(shù)對接觸疲勞強度計算， 一M去S=0=1 ri1.15^1650 所以，L」==1897.5MPa 1 參考《機械 設(shè)計第八版》高等教 育出版社， P205  比較計算結(jié)果 取接觸應(yīng)力Oh較大者比較 輸入1.5父104Nm: 計算接觸應(yīng)力2494.75Mpa＞許用接觸應(yīng)力 1897.5Mpa 接觸

11、強度不滿足設(shè)計要求 輸入7500Nm： 計算接觸應(yīng)力1764.05Mpa（許用接觸應(yīng)力 1897.5Mpa 接觸強度滿 足設(shè)計要求 輸入6000Nm： 計算接觸應(yīng)力1577.82Mpa（許用接觸應(yīng)力 1897.5Mpa 接觸強度滿 足設(shè)計要求 主動弧齒錐齒輪組合在不同輸入扭矩下的數(shù)據(jù)對比 計算結(jié)果 輸入扭矩/Nm 齒根彎曲應(yīng)力（Mpa） 齒面接觸應(yīng)力（Mpa） 主動弧齒 從動弧齒 4 1.5X10 aF±=753.3118 %從=778.8301 0H=2494.7462 7500 5主=376.6559 *從=389.4151

12、 仃h=1764.0519 6000 與主=301.3248 外從=311.5322 0H=1577.8162 對直齒錐齒輪進行靜力分析計算[4],具體計算過程如下: 已知幾何參數(shù)：法向壓力角：1=27.5 齒數(shù)：4亍=9年=14 大端模數(shù)：me=9.616mm 說明：因為行星齒輪在差速器的工作中經(jīng)常起等臂推力桿的作用，只有左、右啟動車輪有轉(zhuǎn)速差速時行星齒輪和半軸齒輪之間才有相對滾動。差速器齒輪主要進行彎曲強度計算，而對于疲勞壽命則不予考慮。 名稱 代號 計算 說明 大端分度圓直 徑 de^y de亍=mez行=9.616父9=86.544mm 分

13、錐角 房亍 ..z行,9 6行=arctan——=arctan—=32.7352 z^14 外錐距 R Re=de行/2sin6亍=80.0211頒 b b=24.0063mm 中點分度圓直 徑 dm行 dm亍=de行（1一0.5%）=73.5624mm 輸入轉(zhuǎn)矩 Temax Temax=1.5M104Nm Temax=7500Nm Temax=6000Nm 傳動比 iTL iTL=2.4 超載系數(shù) Ko 對于一般載貨汽布、礦用汽布取K。-1 汽布差速器齒輪的彎曲應(yīng)力為： __3____ =2M10T

14、K0KsKm 仃w-2 KvFz2m2J 計算轉(zhuǎn)矩 Tj .，—，一4 輸入轉(zhuǎn)矩為1.5父10Nm時： Tje=Temaxk'K。1/n =1.5父104M2.4父1父0.9/1=32400Nm 此處的n為驅(qū)動橋的數(shù)目，n=1,  輸入轉(zhuǎn)矩為7500Nm時： TjeFaxk($T/n =7500x2.4x1m0.9/1=16200Nm “T為傳動 部分的效 率取0.9 輸入轉(zhuǎn)矩為6000Nm時： Tje=Temax、L,K。//n =6000x2.4x1m0.9/1=12960Nm 差速『個行星 齒輪給什個半 軸齒輪的轉(zhuǎn)矩 T

15、輸入轉(zhuǎn)矩為1.5>d04Nm, Tjx0.6 T=4860Nm n n是差速器 行星齒輪 數(shù)目，n=4 Tjx0.6 輸入轉(zhuǎn)矩為7500Nm,T=-=2430Nm n Tjx0.6輸入轉(zhuǎn)矩為6000Nm,T=-^=1944Nm n 尺寸系數(shù) Ks 與齒輪尺寸及熱處理等有關(guān) lx4rm~419.616…行 Ks-J一J-0.7844 V25.4225.4 端面模數(shù) m之1.6時 用此公式 載荷分布系數(shù) Km Km=1.15 質(zhì)量系數(shù) Kv 對于汽布驅(qū)動橋齒輪，當輪齒接觸良好、周節(jié) 及徑向跳動精度圖時，可取KV=1 計算齒輪的齒

16、面 寬 F F=29加 計算彎曲應(yīng)力用 的綜合系數(shù) J J行=0.226J半=0.216 由齒輪手 冊查得 汽車差速器齒輪 的彎曲應(yīng)力 °W 一—一4 輸入轉(zhuǎn)矩為1.5X10Nm, ="3喀拄=1033.437Mpa KVF〃m2J行 /半--"010KLm-1081.281MpaKVF年mJ半  輸入轉(zhuǎn)矩為7500Nm, 2M103TK0KsKm ，/行=-匚02sm=516.719Mpa KVF舁mJ行 2x103TKoKsKm ，/半=—=540.641Mpa KVF年mJ半

17、輸入轉(zhuǎn)矩為6000Nm,2x103TKoKsKmm 0W行=5=413.375Mpa Kgm2J行 2M103TK°KsKm GW半=2=423.513Mpa KvFz半m2J半 齒輪的彎曲許用 應(yīng)力 孱] kJ:KNSFES 1 .Kn壽命系數(shù)(彎曲疲勞壽命系數(shù)查圖10-18 Kn=1.15) 2 .仃FE輪齒的疲勞極限，彎曲疲勞極限信用 仃FE代入，圖紙上給的齒輪表面硬度為 HRC58?64查圖10-20(d)得，＜^FE=1050Mpa 3 .S疲勞強度安全系數(shù)一M取1.25?1.5因 此取S=1.3 g、ir]1.15父1050cc-c

18、 所以，hjJ-—928.85MPa 1.3 參考《機械設(shè)計第八版》高等教育出版社，P205 比較計算結(jié)果 取計算的彎曲應(yīng)力%最大值比較 輸入轉(zhuǎn)矩為1.5xi04Nm, 計算彎曲應(yīng)力1081.28Mpa＞許用彎曲應(yīng)力928.85Mpa 彎曲強度不合格 輸入轉(zhuǎn)矩為 7500Nm, 計算彎曲應(yīng)力540.64Mpa＜許用彎曲應(yīng)力 928.85Mpa 彎曲強度 合格 輸入轉(zhuǎn)矩為 6000Nm, 計算彎曲應(yīng)力423.51Mpa＜許用彎曲應(yīng)力 928.85Mpa 彎曲強度 合格  直齒錐齒輪組合在不同輸入扭矩下的數(shù)據(jù)對比 算結(jié)果 輸入扭矩/Nmf 齒根

19、彎曲應(yīng)力（Mpa） 行星齒輪 半軸齒輪 1.5x104 1033.437 1081.281 7500 516.719 540.641 6000 413.375 423.513 不得用于商業(yè)用途 僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途 Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse. Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden. Pourl'etudeetlarechercheuniquementddesfinspersonnelles;pasddesfinscommerciales. tojibkoAJiajiioAeakpTOpwenojibsymaiflOidyHeHMiac,neaob團hhh@aoji>khei Hcnojib3OBaTbCHbMOMMepnecKHxuejiax. 以下無正文