鼓形齿的计算机械设计标准,鼓形齿设计主要尺寸计算
工作時鼓形齒與直齒內齒圈組成可移式聯接,該聯接的定心方式有外徑定心和齒側定心兩種。外徑定心是指以鼓形齒齒頂圓直徑定心,它與直齒內齒圈齒根圓直徑辦名義值相等,考慮到加工工藝控制,直徑之問的配合一般采用F9/hg或F8/h;齒側定心時,工作時自動定心,有利于齒問載荷的分布。當聯軸器具有較大的附加徑向載荷時,一般采用外徑定心。
鼓形齒齒形角一般在20-30之間,常取200,可以采用變位和非變位嚙合。采用變位嚙合時,內外齒輪變位系數大小相等,方向相同,一般取℃的范圍為0.3-0.5,有利于提高齒根強度,同時也能避免齒數較少時,內齒圈因插齒出現頂切現象。
偏轉角是鼓形齒聯軸器設計重要的參數之一,偏轉角的大小影響鼓形齒的兒何參數設計和承載能力指標偏轉角許用值與具體使用場合有關,一般在0.5-2.5范圍內酌情選取。
由于鼓形齒聯軸器的失效形式主要是齒面磨損和點蝕,出現斷齒的可能性較小,在設計時通常只需校核齒面接觸強度,對輪齒的彎曲強度一般可不進行計算。
在鼓形齒聯軸器聯接軸間無傾角的情況下,鼓形齒只有齒寬中部鼓肚部分接觸。根據彈性理論,可把鼓形齒工作圓切面上的齒廓曲線看作是圓弧的一段,圓弧半徑為Rrf沿齒高方向為一個圓柱體,內齒可認為是一個平面。根據赫茲理論,接觸區的壓應力按橢圓規律分布,在工作圓切面上橢圓寬度為沿齒高方向的齒廓接觸區長度為
齒式聯軸器工作時,嚙合的齒對之問有擺動、翻轉及兩者的復合運動,表面摩擦力較大,因此許用接觸應力值一般取齒輪傳動許用應力值的1/3-1/4.50
為驗證強度校核方法的合理性,作者建立了鼓形齒聯接的有限元模型,對無軸問傾角的鼓形齒進行有限元分析,分析結果如圖7所示。鼓形齒土要在齒寬中部接觸,接觸印痕由于輪齒剛度及齒面彈性變形的影響呈梯形分布,與接觸強度校核理論基本一致;通過對建立的鼓形齒模型采用公式進行計算,發現其接觸應力與有限元分析結果基本吻合。
總結
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