齒輪的載荷系數(shù)

關(guān)于齒輪的載荷系數(shù)第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四是考慮齒輪嚙合過程中由于外部因素（載荷變動、沖擊、過載等）引起的附加動載荷對齒輪承載能力影響的系數(shù)。與原動機和工作機的特性、聯(lián)軸器的緩沖性能、回轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量以及機器的運轉(zhuǎn)情況等有關(guān)。如果條件允許的話，應(yīng)通過精確測量或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行分析來確定。使用系數(shù)第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四注：1對于增速傳動，根據(jù)經(jīng)驗建議取上表值的1.1倍。 2當(dāng)外部機械與齒輪裝置之間撓性聯(lián)接時，通常KA值可適當(dāng)減小第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四齒輪制造及裝配的誤差，輪齒受載后產(chǎn)生的彈性變形，將使嚙合輪齒的法向齒距Pb1與Pb2不相等（見下圖），因而輪齒就不能正確嚙合傳動，齒輪傳動瞬時傳動比就不是定值，就會產(chǎn)生角加速度，于是引起動載荷或沖擊。

是考慮齒輪在嚙合過程中因其制造精度和運轉(zhuǎn)速度而引起的內(nèi) 部附加動載荷影響的系數(shù)。

對于直齒輪傳動，由雙對齒嚙合過渡到單對齒嚙合，或是由單對齒嚙合過渡到雙對齒嚙合的期間，嚙合齒對的剛度變化，也要起動載荷。動載系數(shù)第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四影響因數(shù)

主要因素有：基圓齒距（基節(jié)）偏差、齒形誤差、圓周速度、大小齒輪的質(zhì)量、輪齒的嚙合剛度及其在嚙合過程中的變化、載荷、軸及軸承的剛度、齒輪系統(tǒng)的阻尼特性等。其中：齒輪的制造精度和圓周速度對動載荷系數(shù)影響最大，精度越低，基圓齒距誤差和齒形誤差就越大。為了減小動載荷，對于重要的齒輪可采用齒頂修緣，即對齒頂一小部分漸開線齒廓適量修削。注意，若修緣量過大，不僅重合度會減小，動載荷也不一定就相對減少。

第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四

對于一般齒輪傳動強度計算，動載荷系數(shù)可根據(jù)下圖查取，或按標(biāo)準(zhǔn)GB/T3480-1997所推薦的方法確定。

另：若為直齒錐齒輪傳動，應(yīng)按圖中低一級的精度及其平均分度圓處的圓周速度在圖中查取值。第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四齒寬方向載荷分布不均的現(xiàn)象：一對齒輪在受載前，軸無彎曲變形，齒輪嚙合正常，兩個節(jié)圓柱剛好相切。受載后，齒輪、軸、箱體和基座的制造和安裝誤差與受力后的變形都會使載荷沿齒寬方向分布不均。此外，軸與齒輪的扭矩變形也會引起載荷沿接觸線分布不均。定義：齒向載荷分布系數(shù)Kβ是考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻?qū)X輪強度影響的系數(shù)。Kβ的實質(zhì)是一單位齒寬上的最大載荷Wmax作為設(shè)計依據(jù)，從而避免因載荷集中而導(dǎo)致輪齒的強度破壞。齒向載荷分布系數(shù)Kβ第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四可分為：影響齒面接觸強度的系數(shù)

影響齒根彎曲強度的系數(shù)影響齒向載荷分布系數(shù)的因素主要有：1.齒輪和箱體的制造和安裝誤差；2.齒輪、軸、支承座和箱體的剛度；3.軸承間隙及變形，磨合效果，熱膨脹和熱變形；4.齒寬及齒面硬度（P90）；5.齒輪布置形式。第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四一、影響齒面接觸強度的系數(shù)

是單位齒寬上的最大載荷與平均載荷之比Hβ=Wmax/Wav

式中Wmax——單位齒寬上的最大載荷，N/mmWav——單位齒寬上的平均載荷，N/mm

其中Wav=KAKvFt/b(請自動忽略……)

式中KA——使用系數(shù)Kv——動載系數(shù)Ft——分度圓上的圓周力，Nb——齒寬，mm第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四

KHβ計算的簡化公式（表4-5）對于一般圓柱齒輪傳動的齒面接觸疲勞強度計算用的齒向載荷分布系數(shù)KHβ值可根據(jù)齒輪在軸上布置形式、齒輪的精度等級、齒寬b及齒寬系數(shù)φd（=b/d）從表查取。由計算公式可知，在A、B、C、b、d1的值確定的情況下，懸臂支承的KHβ最大，對稱支承最小。第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四

二、影響齒根彎曲強度的系數(shù)定義式

=Mmax/Mav式中Mmax——單位齒寬齒根處的最大彎矩Mav——單位齒寬齒根處的平均彎矩實際應(yīng)用中，為簡化計算與方便使用，齒根彎曲疲勞強度計算用的齒向載荷分布系數(shù)KFβ值可根據(jù)

值、齒寬與齒高比（b/h）按右圖（圖4-16）查取。其中，b/h應(yīng)取大、小齒輪中的小值。第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四

改善齒向載荷分布狀態(tài)的措施：1）適當(dāng)提高零件的制造和安裝精度；2）增大軸、軸承及其支座的剛度，合理布置齒輪在軸上的位置（盡可能采用對稱支承，避免懸臂支承形式）；3）將一對齒輪中的一個齒輪做成鼓形齒；4）輪齒的螺旋角修形；5）齒輪最好布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端的位置。第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四4.齒間載荷分配系數(shù)Kα

Kα是考慮同時嚙合的各對輪齒間載荷分配不均的影響系數(shù)。

在齒面接觸強度計算中記為,在輪齒彎曲強度計算中記為引入原因：實際的齒輪嚙合中，由于輪齒受載后的輪齒變形、輪齒制造誤差（特別是基圓齒距誤差）、齒廓修形量及跑合量等多種因素的影響，總載荷在各對齒之間的分配不均勻，強度計算時應(yīng)當(dāng)按較大值計算。

第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期四本書中介紹的齒輪傳動計算方法只適用于一般精度及低速齒輪傳動，故不需作精確計算的直齒輪和β≤30°的斜齒圓柱齒輪的傳動的Kα值可查下表。

1.對于硬齒面和軟齒面相嚙合小齒輪精度等不同時的齒輪副，ka取其平均值，若大，則按精度等級較低的取值。2.對修形齒輪kFa=kHa=13.若kFa>eg/(eaYe)，則取kFa