角变位外啮合斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式见表2-38。
表2-38 角变位外啮合斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算公式
角变位斜齿圆柱齿轮计算比较繁琐,尤其中心距变动系数等参数的手算比较费事,为便于手算确定,将最常用的压力角αn=20°的角变位齿轮的Δyn(100/zΣ)电算值表格列于表2-39,可灵活应用。表2-39可以通过齿轮的xnΣ/zΣ、分度圆螺旋角β参数直接查到Δyn(100/zΣ)值,表中无直接对应的数据均可进行简单线性插值计算。
表2-39 αn=20°角变位齿轮的Δyn(100/zΣ)值
(续)
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例:一对齿轮参数:αn=20°、mn=5mm、z1=18、z2=87、xn1=xn2=0.5。
1)已知β=8°19′9″,求齿轮副的啮合中心距aw。
2)已知aw=270mm,求齿轮螺旋角。
解:
齿数和 zΣ=z1+z2=18+87=105
变位系数和 xnΣ=xn1+xn2=0.5+0.5=1.0
xnΣ/zΣ=1.0/105=0.009524
1)已知β,计算aw。
① 确定标准中心距a。
螺旋角β=8°19′9″=8.31917°
标准中心距 a=mnzΣ/2cosβ=[5×105/(2×cos8.31917°)]mm=265.2915mm
② 确定齿顶高变动系数Δyn及中心距变动系数yn。
查表2-39确定Δyn(100/zΣ),按xnΣ/zΣ=0.00950,β=5°、β=10°分别查得
Δyn(100/zΣ)=0.05624(5°)、0.05461(10°)
插值计算:xnΣ/zΣ=0.00950,β=8.32°时(查表时螺旋角精确到0.01°即可),
Δyn(100/zΣ)=0.05624+(0.05461-0.05624)×(8.32-5)/5=0.05624-0.00108=0.05516
按xnΣ/zΣ=0.00960,β=5°、β=10°查得
Δyn(100/zΣ)=0.05734(5°)、0.05568(10°)
插值计算:xnΣ/zΣ=0.00960,β=8.32°时,
Δyn(100/zΣ)=0.05734+(0.05568-0.05734)×(8.32-5)/5=0.05734-0.00110=0.05624
当xnΣ/zΣ=0.009524,β=8.32°时,(www.xing528.com)
Δyn(100/zΣ)=0.05516+(0.05624-0.05516)×(0.009524-0.00950)/0.0001=0.05516+0.00026=0.05542
齿顶高变动系数:
Δyn=Δyn(100/zΣ)×zΣ/100=0.05542×105/100=0.05819
计算中心距变动系数:
yn=xΣ-Δyn=1.0-0.05819=0.94181
③ 计算啮合中心距。
aw=a+ynmn=(265.2915+0.94181×5)mm=270.0006mm
即齿轮副的啮合中心距aw=270mm。
2)已知aw,计算β。
① 计算齿轮副的大致螺旋角区间。
齿轮的螺旋角处于5°~10°范围。
②确定中心距变动系数的范围。
按xnΣ/zΣ=0.0950,β=5°、β=10°查得
Δyn(100/zΣ)=0.05624(5°)、0.05461(10°)
按xnΣ/zΣ=0.0960,β=5°、β=10°查得
Δyn(100/zΣ)=0.05734(10°)、0.05568(10°)
插值计算:
xnΣ/zΣ=0.009524,β=5°时,
Δyn(100/zΣ)=0.05624+(0.05734-0.05624)×(0.009524-0.00950)/0.0001=0.05624+0.00026=0.05650
xnΣ/zΣ=0.009524,β=10°时,
Δyn(100/zΣ)=0.05461+(0.05568-0.05461)×(0.009524-0.00950)/0.0001=0.05461+0.00026=0.05487
由此可得xnΣ/zΣ=0.009524,β=5°、β=10°时,
Δyn=0.05933(5°)、0.05761(10°)
yn=0.94067(5°)、0.094239(10°)
③ 确定齿轮的螺旋角的近似值。
齿轮螺旋角的近似值为β≈8.3°(精确度根据上下限确定,一般可精确到0.05°)。
④ 螺旋角的计算。
按β≈8.3°则有(按区间范围插值):
yn=0.94067+(0.94239-0.94067)×(8.3-5)/5=0.94181
齿轮螺旋角计算:
即齿轮的分度圆螺旋角β=8°19′6″(对照1,β值的逆运算误差小于5")。
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