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角变位外啮合斜齿圆柱齿轮几何尺寸的优化计算方法

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】: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电算值表格列于表2-39,可灵活应用。aw=a+ynmn=mm=270.0006mm即齿轮副的啮合中心距aw=270mm。按β≈8.3°则有:yn=0.94067+×/5=0.94181齿轮螺旋角计算:即齿轮的分度圆螺旋角β=8°19′6″。

角变位外啮合斜齿圆柱齿轮几何尺寸的优化计算方法

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

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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x/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

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(续)

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(续)

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例:一对齿轮参数:αn=20°、mn=5mm、z1=18、z2=87、xn1xn2=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 zΣz1+z2=18+87=105

变位系数和 xnΣ=xn1+xn2=0.5+0.5=1.0

x/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 amnzΣ/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x/zΣ=0.00950,β=5°、β=10°分别查得

Δyn(100/zΣ)=0.05624(5°)、0.05461(10°)

插值计算:x/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

x/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

x/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:

ynxΣ-Δyn=1.0-0.05819=0.94181

③ 计算啮合中心距。

awa+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。

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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。

x/zΣ=0.0950,β=5°、β=10°查得

Δyn(100/zΣ)=0.05624(5°)、0.05461(10°)

xnΣ/zΣ=0.0960,β=5°、β=10°查得

Δyn(100/zΣ)=0.05734(10°)、0.05568(10°)

插值计算:

x/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x/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。

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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。

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:

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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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