文档介绍：齿轮传动设计技术
目录
第1章齿轮传动概述
第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算
齿轮承载能力的计算
第4章齿轮修形技术
第5章齿轮精度
第6章齿轮传动零部件的失效分析
第7章主要几种齿轮传动设计的特点
第8章齿轮箱其他有关设计问题
齿轮承载能力计算
国际常用的几种强度计算方法介绍
渐开线圆柱齿轮强度计算方法
锥齿轮强度计算的要点
静强度计算问题
变载荷工况的强度计算问题
齿轮胶合承载能力的计算方法
热功率计算方法
小模数齿轮强度计算应注意的问题
齿轮承载能力计算
国际常用的几种强度计算方法介绍(ISO、AGMA、GB)
(1)ISO齿轮承载能力计算方法特点
提供三种计算方法:系统分析法(A法)、一般计算方法(B法)、简化计算方法(C法)。系统分析法(A法)主要是建立在比较详细系统的分析和实验的基础上的一种计算方法。一般计算方法(B法)是在一定条件下推导出的计算方法,并提供系数的详细计算公式。简化计算方法(C法)是主要是提供一些典型齿轮传动系数图表和经验数据,便于手工计算。
从理论上说,计算的精确度顺序分别为A、B、C法,但A法往往难以做到,不太现实。B法是通用的计算方法,计算比较复杂,一般要依靠计算软件来计算。C法比较简单,但可靠度较差。所以一般建议采用B法。
齿轮承载能力计算
(2)AGMA齿轮承载能力计算方法特点
AGMA齿轮承载能力计算方法是国际上比较流行的齿轮强度方法,AGMA计算方法的最大特点是建立在实验和工程经验数据基础上,计算方法相对比较简单,介于ISO的B法和C法之间,计算的稳定性较好。
齿轮承载能力计算
(3)GB(国标)齿轮承载能力计算方法特点
GB 齿轮承载能力计算方法基本上是等同于ISO齿轮承载能力计算方法,我国大多数现行标准基本上采用ISO的标准体系。
ISO和AGMA齿轮承载能力计算方法各有特点,采用ISO计算方法必须对标准本身的一些规定要有深入的了解,ISO计算体系中的计算系数比较全面,而AGMA计算体系则相对简单。ISO和AGMA 最大不同点是对弯曲强度的齿形系数的计算,ISO采用30°切线法,而AGMA采用是抛物线法。
齿轮承载能力计算
渐开线圆柱齿轮强度计算方法(GB/T3480-83、eqv ISO6336-1996)
主要计算渐开线圆柱齿轮直齿、斜齿、人字齿。接触强度是以赫兹应力为计算基础的。弯曲应力是指齿根部位的应力。弯曲应力计算方法有两种:载荷作用于单对啮合区外界点和载荷作用于齿顶。优先采用第一种,对于精度较低的齿轮采用第二种计算方法。
齿轮承载能力计算
可靠性与安全系数
安全系数已广泛用于机械设计,但安全系数并不完全反应可靠性的水平,由于齿轮设计中涉及因素太多,缺乏足够数据,所以仍以安全系数或许用应力作为判据,通过安全系数来控制装置的可靠度。
齿轮承载能力计算
1 可靠性与安全系数的关系
齿轮工作的可靠性要求是根据其重要程度、工作要求、经济性和维修难易程度等方面的因素综合考虑决定的。不同的使用场合对齿轮有不同的可靠度要求。一般可分为下述几类情况。
(1)低可靠度要求齿轮设计寿命不长,对可靠性要求不高的易于更换的不重要齿轮,或齿轮设计寿命虽不短,但对可靠性要求不高。这类齿轮可靠度可取为90%,如一般车辆齿轮。
(2)一般可靠度要求通用齿轮和多数的工业应用齿轮,其设计寿命和可靠性均有一定要求。这类齿轮的可靠度一般不大于99%,如一般工业齿轮。
(3)较高可靠度要求要求长期连续运转和较长的维修间隔,或设计寿命虽不很长但可靠性要求较高的齿轮,一旦失效可能造成较严重的经济损失或安全事故,%,如蒸汽透平齿轮。
(4)高可靠度要求特殊工作条件下要求可靠性很高的齿轮,%以上,如航空和航天装置齿轮。
齿轮承载能力计算
2 安全系数的选择
在齿轮传动装置的承载能力计算中,选用合适的安全系数非常重要,因为过大的安全系数将增大传动装置的外廓尺寸和重量,提高了价格;而过小的安全系数又可能带来意外的故障和危险性。
一个合适的安全系数应该是在合理的价格下能使装置满足给定的可靠性要求。可靠度要求高时,安全系数应取大些;反之,则可取小些。
选择安全系数时,还要把齿轮传动装置放在整个设备中来考察。例如,在一架轧机中,有电动机、联轴器、齿轮箱、机架和轧辊等;各个环节的安全系数要相互协调,才能充分发挥轧机的生产能力。
齿轮承载能力计算
估计齿轮传动安全系数时的主要依据如下:
① 齿轮箱中所有结构元件的加工精度与材料质量的预计离散性;
② 齿轮损伤失效所引起的后果。例如,轮齿弯曲折断引起的后果一般都比齿面疲劳