齿轮的径向变位法在传动机械方面的应用

   2023-09-13 互联网2200
核心提示:  由于灌酒机的,造成啮合间隙过大,不能满足罐酒工艺要求,在此情况下,作者对大齿轮做了负变位修复,重新加工小齿轮并做了正

  由于灌酒机的,造成啮合间隙过大,不能满足罐酒工艺要求,在此情况下,作者对大齿轮做了负变位修复,重新加工小齿轮并做了正变位:多年使用,灌酒机大齿轮又长期与酒液接触,轮齿严重磨损

  1 传动要求

  对灌酒机传动部分的要求:只是平稳定比,但由于是修复,必须保证中心距不变,且是齿轮副零变位传动,这种情况方案有:

  (1)重新加工两齿轮;

  (2)重新加工小齿轮作正变位,修复大齿轮为负变位;

  (3)重新加工大齿轮作正变位,修复小齿轮为负变位。

  根据加工难易程度,考虑到费用高低,选择了方案(2)。这样既节约资金又减少加工时间。

  2 齿轮模数m的测定

  1)被测齿轮齿数:Z1=30,Z2=180

  2)测量小齿轮齿顶圆直径D′=257 mm

  3)m=D′/Z1+Z2=8

  4)实测中心距 A=840 mm

  5)核对中心距 A=(Z1+Z2)m/2=840 mm

  3 变位系数的确定

  3.1 最小变位系数

  对于α=20° ha*=1的齿轮,Zmin=17,Xmin=-9.57

  3.2 考虑到变位后齿轮轮齿强度问题,和现有大齿轮轮齿磨损情况,对大齿轮齿厚,进行测绘:

  S=m(π/2+2xtgα)

  经测绘S= 10 mm,取加 工余量S=8,cosα′=cosα,a不变值,a=a′ α=α′=20°取S=8.20得:x=(S/m-π/2)/2tgα=0.784取x=-0.75>xmin满足条件

  4 强度计算:P=30 kW n1=20 r/min

  4.1 载荷计算

  小轮传递扭矩:T1=9.55×106P/n1

  =1.432×106(N.m)

  Ft=2T1/α,Fr=Ft.tgα,Fn=Ft/cosα,

  Wm=Fn/b

  W=k0.Wm   k=kA.k4.k

  KA=1工况系数;k0=1.25动荷系数;kβ=1荷分布系数。

  4.2 齿面接触疲劳强度计算:

  接触疲劳强度计算是针对齿面疲劳点蚀进行的,对开式传动不必做校核。

  4.3 齿根弯曲强度计算:

  强度条件:σF=σb=M/W≤[σ]F    (1)

  σF——齿根弯曲应力;[σF]——许用弯曲应力;M——齿根弯曲力矩;W——齿根危险剖面的剖面模量

  计算得:

  (2)

  YF——齿形系数 YF=2.2;YS——齿根应力集中系数 YS=1.72;ψ′d=b/d1=0.21,b=50,d1=240,Z1=30,m=8,k=1.25,T1=1.432 5×106N.m。

  许用弯曲应力[σF]的计算:

  单向受载的齿轮,其许用应力按下式计算:

  [σF]=σOF/SF.YN.YX  (4)

  σOF——轮齿单向受载时齿轮材料弯曲疲劳强度极限;σOF=1.8HB=540(N/mm2);SF——安全系数 SF=2.0;Yx——尺寸系数Yx=0.91;YN=1弯曲寿命系数。

  代入式(3)得:[σF]=245.7 N/mm2

  代入式(2)得[σF]=140 N/mm2<245.7 N/mm2弯曲强度足够。

  4 结论

  由以上论述可知,对磨损的大齿轮做负变位修复方案是可行的,即节约资金又保证了原设计的效果。


 
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