齒輪的彈性變形修形

齒輪的彈性變形修形
1齒廊彈性變形修形原理
    圖8.2-65a表示了一對齒輪的嚙合過程。齒輪在
A點進入嚙合，D點退出嚙合，嚙合線ABCD為齒輪
嚙合的一個周期.其中AB段和CD段是雙對齒嚙合
區，BC段是單對齒嚙合區，實際載荷分布為AMN-
HIOPD(圖2-65b)0整個嚙合過程輪齒承擔載荷的
比例大致為，A點40%，在雙對齒嚙合區和單對齒嚙
合區的過渡點B為60%，然后急劇轉人單對齒嚙合
區的BC段，載荷達到100%，在C點急劇降為60%,
最后D點為40%0顯然在嚙合過程中，輪齒的載荷
分布有明顯的突變現象，相應地輪齒彈性變形也隨之
變化。因此，標準的漸開線齒廓在進人嚙合時產生嚙
合干涉，影響傳動平穩性。
    齒廓修形就是將一對相嚙合輪齒上發生干涉的部
位削去一部分如圖8.2-65c所示。修形后，輪齒的載
荷分布為ARID(圖8.2-65b)。這樣，兩輪齒在進人
嚙合點時正好相接觸，載荷在AB段逐漸增加到
100%a，在CD段載荷由100%逐漸降到零。
2齒向彈性變形修形原理
    在高精度的斜齒輪加工中，常采用配磨工藝來補
償制造和安裝誤差產生的螺旋線誤差，以保證在空載
狀態下輪齒沿齒寬均勻接觸，但齒輪傳遞載荷時將產
生彈性變形，包括輪體的彎曲變形、扭轉變形、剪切
變形、齒面接觸變形等，使螺旋線產生畸變，造成輪
齒偏一端接觸(圖8.2-66)，出現偏載現象。

    齒輪的齒向修形就是根據輪齒受力后產生的變
形，將齒面螺旋線按預計變形規律進行修形，以獲得
較均勻的齒向載荷分布。

3齒廊彈性變形計算
    齒廓彈性變形量與所受載荷及輪齒嚙合剛度等因
素有關，可按式(8.2-65)近似計算

              4.5.6。
    式(8.2-65)計算的變形量是齒廓修形最的一部
分，在具體確定修形量時，還要考慮基節偏差、齒廓
誤差等的影響。
4齒向彈性變形計算
    齒向彈性變形計算是在假定載荷沿齒寬均勻分布
的條件下，計算齒輪受載后引起的齒輪軸在齒寬范圍
內的最大相對變形。齒輪在載荷作用下，將產生彎曲
變形、扭轉變形和剪切變形等，可以用有限元、邊界
元等數值方法較精確地計算變形量，也可按本節介紹
的材料力學方法計算。
    一對相哈合的齒輪，相對而言，小齒輪的彈性變
形較大，而大齒輪的彈性變形較小，可以忽略。因
此，本節齒向彈性變形的計算僅對小齒輪而官。
    (1)單斜齒輪的齒向彈性變形
    如圖8.2-67所示，斜齒輪的齒向彈性交形是指
彎曲變形和扭轉變形合成的綜合變形(因剪切變形
影響很小，被忽略)。確定齒向修形量軟是要求出綜
合變形在齒寬范圍內的最大相對值，即總變形量，其
值可按下面各式計算


    (2)人字齒輪齒向彈性變形
    對于人字齒輪要分別計算扭矩輸人端和自由端兩
半人字齒輪齒寬范圍內的綜合變形，其最大值即為總
變形量(見圖8.2-68)。
    扭矩輸入端總變形量為


      E—齒輪材料的彈性模量.對于鋼制齒輪E
            =2.06 x10的5次方(MPa);
      G—齒輪材料的切變模量，對于鋼制齒輪G
            =7.95 x 10的4次方(MPa)。
    一般兩半人字齒輪的齒向修形量都取扭矩輸入端
的總變形最作為實際齒向修形量。
5齒廓彈性變形修形童的確定
    齒廓彈性變形修形量主要取決于輪齒受載產生的
變形和制造誤差，還要考慮實踐經驗、工藝條件和實
現方便等因素。對于GB10095-2008的4～6級、齒
輪副齒面靜態接觸良好的滲碳淬火磨齒的漸開線回柱
齒輪，一般推薦如下三種修形方式，見表8.2-132。



6齒向彈性變形修形量的確定
齒向彈性變形修形方式和修形量見表8.2-133。


(責任編輯：laugh521521)

文章分享：