圓柱齒輪輪齒強(qiáng)-度的可靠性設(shè)計(jì)

13.5圓柱齒輪輪齒強(qiáng)

度的可靠性設(shè)計(jì)13.5.1齒面接觸疲勞強(qiáng)度

的可靠性設(shè)計(jì)齒輪輪齒強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)的思想方法，與其他零件類似，也應(yīng)通過試驗(yàn)取得其應(yīng)力分布（吃面解除疲勞應(yīng)力分布，齒根彎曲疲勞應(yīng)力分布），強(qiáng)度分布，壽命分布（失效循環(huán)次數(shù)分布）等可靠性數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算可靠度。但是，由于影響齒輪工作應(yīng)力和強(qiáng)度極限的因素較多，其工作壽命又較長(zhǎng)，往往難以實(shí)際工作齒輪按實(shí)際使用工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并取得數(shù)據(jù)。在缺少統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的情況下，一個(gè)簡(jiǎn)易可行的方法，是以常規(guī)設(shè)計(jì)公式作基礎(chǔ)，以其設(shè)計(jì)參數(shù)作為隨機(jī)變量，將由設(shè)計(jì)手冊(cè)中差的的有關(guān)數(shù)據(jù)按統(tǒng)計(jì)量處理，進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。用這種方法算得的齒輪強(qiáng)度的可靠度數(shù)據(jù)雖不及用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)算得的結(jié)果更精確，但也是有一定的實(shí)用價(jià)值的。齒面的疲勞點(diǎn)蝕及剝落是滲碳齒輪的主要破壞形式。約有70%以上的齒輪都是因?yàn)檫@種破壞而報(bào)廢的。它主要是由于表面接觸強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的。1.確定吃面接觸應(yīng)力的分布參數(shù)根據(jù)國(guó)標(biāo)GB3480-83，齒輪節(jié)圓處的計(jì)算接觸應(yīng)力為上式中節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)重合度系數(shù)螺旋角系數(shù)彈性系數(shù)，均值按國(guó)標(biāo)查出齒輪端面內(nèi)與分度圓相切的工作的工作齒面間的作用力，或稱端面分度圓名義切向力，圓周力，其均值為小齒輪傳遞的名義轉(zhuǎn)矩均值，N*m；名義轉(zhuǎn)矩均值是由工作機(jī)機(jī)械在最繁重的，連續(xù)的正常工作條件下使用的最大載荷換算所得，則取Cf=0；當(dāng)載荷系精確求得，則取Cf=0.03；當(dāng)載荷近似求得則取Cf=0.08;d1小齒輪分度圓直徑，mm;b齒寬，mm;u傳動(dòng)比；使用系數(shù)或工作情況系數(shù)，均值按國(guó)標(biāo)規(guī)定求得；動(dòng)載系數(shù)，均值按國(guó)標(biāo)線圖查出或由表13-22所列公式算出變差系數(shù)：

接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù)，均值按國(guó)標(biāo)的簡(jiǎn)化計(jì)算式計(jì)算，當(dāng)齒向載荷分布系數(shù)由精確變形求得，則由上兩式求得的值應(yīng)減半。另外，當(dāng)計(jì)算的齒輪符合簡(jiǎn)化的限用條件時(shí)，求得的K誤差不超過15%，故可取C=0.05；

接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分配系數(shù)，根據(jù)齒輪精度等級(jí)及總重合度按國(guó)標(biāo)簡(jiǎn)化算法的線圖查得。C按下式或取0.03。計(jì)算接觸應(yīng)力的變差系數(shù)為式中Chm=0.04為引進(jìn)的均值為1的接觸