渐开线圆柱齿轮动载荷系数的精确计算.pdf

渐开线圆柱齿轮动载荷系数的精确计算 宁风艳 北京航空航天大学机械设计及自动化系 100083 摘要：本文阐述了渐开线圆柱齿轮动载荷系数的概念，详细说明了动载荷系数的精确计算过 程和方法。 关键词：圆柱齿轮 动载荷系数 Accuratecalculationof loadcoefficientofinvolute dynamic gear transmission NingFengyan Abstract：Thisdiscoursediscusses loadcoefficientofinvolute dynamic transmission, gear the aboutthe andmethod accuratecalculationof load process dynamic particularlyexplain coe伍cient． words：Column loadcoefficient Key gear；dynamic 1渐开线圆柱齿轮的动载荷系数 在齿轮的载荷计算中，由于实际圆周力要比实际名义圆周力大，为此，用各种系数对 名义圆周力进行修正以考虑各种因素的影响，所以实际圆周力(即切向载荷)为： 兄=弛 · K=K』K，K。K口 式中，K，为动载荷系数，是齿轮制造误差和运转速度对轮齿内部附加动载荷的系数， 。～出 K荷载动加附部内+荷载向切的递传 定义为： v 2————_再趸石再罚百甄焉F—一 一对理想的渐开线齿廓的齿轮，只有基圆齿距相等时才能正确啮合，瞬时传动比恒定。 但由于制造误差(基节误差、齿形误差等)、弹性变形等原因，基圆直径不可能完全相等， 这时，当主动轮的角速度∞，恒定时，从动轮瞬时角速度国，将忽大忽小。 如图l所示，当基圆齿距P62P6l时，使即将进入啮合的一对轮齿在偏离开始啮合点 (从动轮的项圆和啮合线的交点A)的A’点提前进入啮合，节点C移至C’，从而改变了两 齿轮的节圆直径，瞬时传动比也随之改变。在此瞬时，其传动比为： f-堕：生坐垒 缈2 ‘+Ar‘ 283 图1 图2 如图2所示，当P62p61时，则当前一对轮齿应该在终止啮合点(主动轮的顶圆和啮 合线的交点A)E脱离啮合时，后一对轮齿尚未进入啮合，致使前一对轮齿离开啮合线后仍 继续保持接触，直至后一对轮齿进入啮合时，前一对轮齿才在E’点脱离接触，如图3所示。 在此瞬时，节点C移至C”，两轮的节圆直径也发生了变化，其传动比为： f=堕=—r2-—Ar一r2 032 ‘+Ar‘ l=二=一一 图3 显然，q降低了。随后，由于后一对轮齿进入正常啮合，必然使吐又骤然增大，从而 也将产生附加动载荷，并出现冲击、振动和噪声。 因此，影响动载荷的主要因素有：由基节和齿形误差产生的传动误差：节线速度：转 动件的惯量和刚度：轮齿载荷：轮齿啮合刚度在啮合循环中的变化。其他的影响因素还有： 跑合效果、润滑油特性、轴承及箱体支撑刚度及动平衡精度等。 在渐开线齿轮的受