齒輪的徑向變位法在傳動機械方面的應用
由于灌酒機的多年使用，灌酒機大齒輪又長期與酒液接觸，輪齒嚴重磨損，造成嚙合間隙過大，不能滿足罐酒工藝要求，在此情況下，作者對大齒輪做了負變位修復，重新加工小齒輪并做了正變位：
1 傳動要求
對灌酒機傳動部分的要求：只是平穩(wěn)定比，但由于是修復，必須保證中心距不變，且是齒輪副零變位傳動，這種情況方案有：
(1)重新加工兩齒輪；
(2)重新加工小齒輪作正變位，修復大齒輪為負變位；
(3)重新加工大齒輪作正變位，修復小齒輪為負變位。
根據(jù)加工難易程度，考慮到費用高低，選擇了方案(2)。這樣既節(jié)約資金又減少加工時間。
2 齒輪模數(shù)m的測定
1)被測齒輪齒數(shù)：Z1＝30，Z2＝180
2)測量小齒輪齒頂圓直徑D′＝257 mm
3)m=D′/Z1＋Z2＝8
4)實測中心距 A＝840 mm
5)核對中心距 A＝(Z1＋Z2)m/2＝840 mm
3 變位系數(shù)的確定
3.1 最小變位系數(shù)
對于α＝20° ha*＝1的齒輪，Zmin＝17，Xmin＝-9.57
3.2 考慮到變位后齒輪輪齒強度問題，和現(xiàn)有大齒輪輪齒磨損情況，對大齒輪齒厚，進行測繪：
S＝m(π/2+2xtgα)
經測繪S＝ 10 mm，取加 工余量S＝8，cosα′＝cosα，a不變值，a=a′ α＝α′=20°取S＝8.20得：x＝(S/m-π/2)/2tgα＝0.784取x=-0.75＞xmin滿足條件
4 強度計算：P＝30 kW n1＝20 r/min
4.1 載荷計算
小輪傳遞扭矩：T1＝9.55×106P/n1
＝1.432×106（N.m）
Ft=2T1/α，F(xiàn)r=Ft.tgα，F(xiàn)n=Ft/cosα，
Wm=Fn/b
W＝k0.Wm k=kA.k4.kβ
KA＝1工況系數(shù);k0＝1.25動荷系數(shù)；kβ＝1荷分布系數(shù)。
4.2 齒面接觸疲勞強度計算：
接觸疲勞強度計算是針對齒面疲勞點蝕進行的，對開式傳動不必做校核。
4.3 齒根彎曲強度計算：
強度條件：σF＝σb=M/W≤［σ］F (1)
σF——齒根彎曲應力；［σF］——許用彎曲應力；M——齒根彎曲力矩；W——齒根危險剖面的剖面模量
計算得：
(2)
YF——齒形系數(shù) YF＝2.2；YS——齒根應力集中系數(shù) YS＝1.72；ψ′d＝b/d1＝0.21，b=50,d1＝240，Z1＝30，m=8,k=1.25，T1＝1.432 5×106N.m。
許用彎曲應力［σF］的計算：
單向受載的齒輪，其許用應力按下式計算：
［σF］＝σOF/SF.YN.YX (4)
σOF——輪齒單向受載時齒輪材料彎曲疲勞強度極限；σOF＝1.8HB＝540(N／mm2)；SF——安全系數(shù) SF＝2.0；Yx——尺寸系數(shù)Yx=0.91；YN＝1彎曲壽命系數(shù)。
代入式(3)得：［σF］＝245.7 N／mm2
代入式(2)得［σF］＝140 N/mm2＜245.7 N/mm2彎曲強度足夠。
4 結論
由以上論述可知，對磨損的大齒輪做負變位修復方案是可行的，即節(jié)約資金又保證了原設計的效果。 |
