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      圓柱齒輪、錐齒輪和準雙曲面齒輪膠合承載能力計算方法第1部分:閃溫法載荷分擔系數(shù)(GB/Z6413.1-2003) 
        詳細介紹:
      發(fā)布時間:2007-6-4 10:08:34 
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      9 載荷分擔系數(shù)
      載荷分擔系數(shù)Xг是考慮后續(xù)嚙合的輪齒上的載荷分擔的系數(shù)。根據(jù)常規(guī),載荷分擔系數(shù)表示為嚙合線上的線性參數(shù)гy的函數(shù)。當前面的輪齒結束嚙合時,在端面雙齒嚙合區(qū)的嚙入軌跡上,載荷分擔系數(shù)增加,當后面的輪齒進入嚙合時,在端面雙齒嚙合區(qū)的嚙出軌跡上,載荷分擔系數(shù)減少。
      由于前面嚙合的輪齒的誤差,可能引起理論載荷分擔系數(shù)的瞬時增加或減少,這與由稍晚一點進入嚙合的后續(xù)輪齒的誤差引起的載荷分擔系數(shù)的瞬時增加或減少無關。
      對于圓柱齒輪,Xг的值不超過1.00,它指的是所有端面單對齒嚙合區(qū)。由于動載荷不規(guī)則變化的位置可能引起端面單對齒嚙合區(qū)的擴大。
      載荷分擔系數(shù)Xг取決于齒輪傳動類型和齒廓修形。在有斜齒(偏向齒體內(nèi)齒廓修形)支撐的情況下,載荷分擔系數(shù)與支撐系數(shù)Xbut一起考慮。
      齒廓修形(齒項修緣)公式見附錄B。
      9.1 支撐系數(shù)
      對于斜齒輪,由于接觸線的傾斜,在嚙合線上的兩端A點和E點附近可能有一個支撐的影響。這個影響適用于齒頂修緣量小于最佳值(Ca<Ceff)時的圓柱齒輪和錐齒輪。
      支撐系數(shù)用Xbut表示,可簡化為A-AU、AU-EU、EU-E范圍內(nèi)的線性函數(shù),見圖4。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖4 支撐函數(shù)
      Xbut可用下述式子表達:
      對圓柱齒輪
      гAUAEEU=0.2sinβb…………………………………(49)
      對錐齒輪
      гAUAEEU=0.2sinβb…………………………………(50)
      當εβ≥1時   
      XbutA=XbutE=1.3…………………………………………………………(51)
      當εβ<1時
      XbutA=XbutE=1+1.3εβ…………………………………………………(52)
      XbutAU=XbutEU=1…………………………………………………………(53)
      對于гA≤гy<гAU
      對于гAU≤гy≤гEU
      Xbut=1…………………………………………………………(55)
      對于гEU<гy≤гE
      9.2 齒廓未修形的直齒輪
      通常認為齒廓未修形的直齒輪的載荷分擔系數(shù)值是個不連續(xù)的矩形,見圖5。然而,由于存在制造誤差,在每個雙嚙區(qū)內(nèi),對于凸出的齒廓,載荷分擔系數(shù)將增加,對于其他齒輪,載荷分擔系數(shù)將減少[34]。不同精度等級齒輪的載荷分擔系數(shù)是一個包絡線族,見圖6。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖5 齒廓未修形的直齒圓柱齒輪的載荷分擔系數(shù)(精度等級Q為7級或7級以上)
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖6 齒廓未修形的直齒圓柱齒輪的載荷分擔系數(shù)(精度等級Q為8級或8級以上)
      對于гA≤гy<гB
      對于гB<гy≤гD
      Xг=1…………………………………………………………(58)
      對于гD≤гy≤гE
      當精度等級Q為7級或7級以上時
      Q=7…………………………………………(60)
      當精度等級Q為8級或8級以下時,取Q=精度等級。
      9.3 齒廓修形的直齒輪
      見圖7和圖8
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖7  具有最佳齒廓修形的直齒圓柱齒輪的載荷分擔系數(shù)
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖8  在A點附近具有偏向體外的齒廓修形,而在E點附近具有偏向體內(nèi)的齒廓修形的直齒圓柱齒輪的載荷分擔系數(shù)
      對于гA≤гy≤гAB
      對于гAB≤гy≤гB
      對于гB≤гy≤гD
      Xг=1………………………………………………(63)
      對于гD≤гy≤гDE
      對于гDE≤гy≤гD
      гAB=0.5·(гAB)………………………………………………(66)
      гDE=0.5·(гDE)………………………………………………(67)
      對于Ca2>Ceff
      對于Ca2≤Ceff
      гAAA……………………………………………………………………(69)
      對于Ca1>Ceff
      對于Ca1≤Ceff
      гBBB……………………………………………………………………(71)
      對于Ca2>Ceff
      對于Ca2≤Ceff
      гDDD……………………………………………………………………(73)
      對于Ca1>Ceff
      對于Ca1<Ceff
      гEEE……………………………………………………………………(75)
      9.4 齒廓未修形的窄斜齒輪
      對于總重合度較小(εy<2)的斜齒輪仍然有單齒嚙合區(qū).因此,考慮到端面的幾何參數(shù)以及支撐的影響,這種斜齒輪可以與直齒輪類似處理.見圖9。
      未修形的窄斜齒輪的載荷分擔系數(shù)由9.2中的XГ乘以支撐系數(shù)Xbut獲得。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖9齒廓未修形并考慮支撐影響的窄斜齒輪的載荷分擔系數(shù)
      9.5 齒廓修形的窄斜齒輪
      總重合度較小(εy<2)的斜齒輪仍然有單齒嚙合區(qū).因此,考慮到端面的幾何參數(shù),這種斜齒輪可以與直齒輪類似處理.見圖10和見圖11。
      這種齒輪的載荷分擔系數(shù)由9.2中的XГ乘支撐系數(shù)Xbut獲得。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖10 具有最佳或偏向體外的齒廓修形的窄斜圓柱齒輪的載荷分擔系數(shù)
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖11 具有偏向體內(nèi)的齒廓修形的窄斜齒輪的載荷分擔系數(shù)
      9.6 齒廓未修形的寬斜齒輪
      對于寬斜齒輪(εy<2),在傾斜接觸線的末端,局部嚙合剛度較高,此時,假定支撐的影響[35]作用在沿斜齒的A點和E點附近的一個恒定長度上,這個長度相對于端面的長度為0.2sinβb,見圖12、圖4和9.1。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖12 齒廓未修形的圓柱寬斜齒輪的載荷分擔系數(shù)
      此時,載荷分擔系數(shù)由表示平均載荷的值1/εa乘以支撐系數(shù)Xbut獲得:
      9.7 齒廓修形的寬斜齒輪
      假定在接觸軌跡兩端的A-AB段和DE-E段的齒頂修緣長度相等,并導致未加載齒輪的商面重合度為εa=1,見圖13。具有偏向體內(nèi)或偏向體外齒廓修形的圓柱寬斜齒輪(εy>2)的載荷分擔系數(shù),在具有支撐影響的未修形齒廓和最佳齒廓修形的載荷分擔系數(shù)之間分別用內(nèi)插法或外插法確定,見圖14。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖13 具有最佳齒廓修形的圓柱寬斜齒輪的載荷分擔系數(shù)
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖14 在A點附近具有偏向體外、在E點附近具有偏向體內(nèi)的
      齒廓修形的圓柱寬斜齒輪的載荷分擔系數(shù)
      用以下的各點來區(qū)分這些不同的范圍:
      ГAB=0.5(ГAB)…………………………………(77)
      ГDE=0.5(ГDE)…………………………………(78)
      對于Ca2≥Ceff
      對于Ca1≥Ceff
      對于Ca1<Ceff,ГAA≤Гy≤ГAB或?qū)τ贑a2≥Ceff,ГA≤Гy≤ГAB
      對于Ca2<Ceff,ГAA≤Гy≤ГAB
      XΓ=0…………………………………(82)
      對于Ca2≥Ceff,ГAB≤Гy≤ГDE
      對于Ca1<Ceff,ГDE≤Гy≤ГE或?qū)τ贑a1≥Ceff,ГDE≤Гy≤ГEE
      對于Ca2≥Ceff, ГDE≤Гy≤ГEE
      XГ=0……………………………………………(85)
      9.8   窄錐齒輪
      具有齒廓修形(Ca2 <Ceff)的窄錐齒輪(εy<2),載荷分擔系數(shù)XГ在按9.4計算的XГ(Ca=0)和按9.9計算的XГ(Ca= Ceff)之間用線性內(nèi)插法確定。記住Xbut。
      具有齒廓修形(Ca2≥Ceff) 的窄錐齒輪(εy<2),載荷分擔系數(shù)XГ在按9.9計算。
      9.9   寬錐齒輪
      具有最佳齒廓修形(Ca1=Ceff ,Ca2=Ceff) 的寬錐齒輪,假定載荷分擔系數(shù)為拋物線形[35],見圖15。
      中點M的定義為:
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖15具有最佳齒廓修形錐齒輪的載荷分擔系數(shù)
      最佳齒廓修形(Ca1=Ceff ,Ca2=Ceff)的載荷分擔系數(shù):
      如果齒廓修形量Ca1與Ca2不同,那么在M點曲線不連續(xù),AM段和ME段應分別計算,見圖16。
      閃溫法載荷分擔系數(shù)
      圖16 在A點附近具有偏向體內(nèi)的齒廓修形、在E點附近具有偏向體外的
      齒廓修形錐齒輪的載荷分擔系數(shù)
      對于偏向體內(nèi)的齒廓修形,載荷分擔系數(shù)在具有支撐影響(見9.6)的未修形齒廓的載荷分擔系數(shù)和最佳修形齒廓的拋物線形載荷分擔系數(shù)之間用內(nèi)插法確定。
      對于偏向體外的齒廓修形,拋物線形有一個新的端點AA或EE。
      對于偏向體內(nèi)的齒廓修形,XГ在具有最佳齒廓修形的XГ(公式87)和齒廓未修形時的XГ(公式76)之間用線性內(nèi)插法確定。插值確定應分段進行,即受Ca2影響的AM段和受Ca1影響的ME段。
      對于偏向體內(nèi)的齒廓修形,則有新的端點AA和EE。
      對于ГA≤Гy≤ГAA
      XГ=0……………………………………………(90)
      對于ГAAA≤ГM
      對于ГMA≤ГEE
      對于ГEEy≤ГE
      XГ=0……………………………………………(93)
       
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