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端面齿设计及校核计算

发布者:鑫程机械  发布日期:2020-06-28

端面齿设计及校核计算

1.端面齿齿部基本参数确定确定端面齿几何参数设计过程为:

1)确定啮合部位零件结构的尺寸,即确定啮合传动处的轴外径D

2)确定端面齿数Z,根据标准齿数推荐值通常为12的倍数,即36,48,60,72,96,120和180等,齿数的选择还要考虑齿传动的强度,在轴外径确定的情况,齿数越多,那么齿的模数越小,单个齿也越小;而齿数少,单齿也就越大。

3)根据之前确定轴的外径D、齿数Z以后,需要确定齿形角Y(齿形的特征),齿形角越大,齿副就比较容易结合,但在结合传递转矩传动中,其轴向脱开力就越大;齿形角越小,齿副结合就比较困难,但在结合传递转矩传动中,其轴向脱开推力就越小。通常选择齿形角60度、90度或120度

两个零件互啮的端面齿啮合后,在任何一个圆周截面,一个零件的齿厚与相啮合零件的齿槽宽相等,齿面贴合;为使齿槽从外径至内径各截面受力均衡,也便于加工(通常采用成形铣刀/砂轮加工,端面齿的齿顶隙采用等间隙设计,在任意位置上的齿根圆角设计成相同,齿根半径r的大小直接影响齿的疲芳强度,为避免啮合后的干涉,需要S大于r,端面齿齿形的设计为标准收缩齿.在齿厚方向齿厚中心线左右均按90度Z角度收缩,在节锥面卜齿厚跟锥距成正比;在齿高方向齿顶和齿根均按相同角度收缩(齿顶倾角a,与齿根倾角相同),这样节锥顶点与根锥顶点是重合的,齿根高与锥距成正比,能端面齿啮合后为等间隙。

2.端面齿校核计算

端面齿连接的强度校核计算基本原理是端血齿连接的正确定位和功能由足够的预紧力来。考虑所有的载荷和工况计算预紧力,如齿面压力在材料应力限值内齿面压力大于0;齿面应力在材料应力限位内。

端面齿的校核计算与渐片线齿轮的计算方法不同,其传递的转矩T切向力F成止比,齿面倾角形成轴向作用力,互啮的齿副啮合在一起时,如果预紧力足够的话,端面齿会相互支撑,端面齿不会弯曲,齿面上不不断变化的负载仅仅会在齿根截面上产生轻微的不规则的预紧力分布。

因齿两侧存在倾角,所需轴向预紧力不仅要确定端面齿连接的基础位置.还要传递扭矩。换句话说,当传递负载转矩时,如果没有轴向预紧力时齿副将会分开,

端面齿连接主要是转矩的传递。因此,基本的计算是进行切向力和相关的轴向力引起的应力计算


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