齿轮的径向变位法在传动机械方面的应用

　　由于灌酒机的多年使用，灌酒机大齿轮又长期与酒液接触，轮齿严重磨损，造成啮合间隙过大，不能满足罐酒工艺要求，在此情况下，作者对大齿轮做了负变位修复，重新加工小齿轮并做了正变位：

　　1　传动要求

　　对灌酒机传动部分的要求：只是平稳定比，但由于是修复，必须保证中心距不变，且是齿轮副零变位传动，这种情况方案有：

　　(1)重新加工两齿轮;

　　(2)重新加工小齿轮作正变位，修复大齿轮为负变位;

　　(3)重新加工大齿轮作正变位，修复小齿轮为负变位。

　　根据加工难易程度，考虑到费用高低，选择了方案(2)。这样既节约资金又减少加工时间。

　　2　齿轮模数m的测定

　　1)被测齿轮齿数：Z1=30，Z2=180

　　2)测量小齿轮齿顶圆直径D′=257 mm

　　3)m=D′/Z1+Z2=8

　　4)实测中心距　A=840 mm

　　5)核对中心距　A=(Z1+Z2)m/2=840　mm

　　3　变位系数的确定

　　3.1　最小变位系数

　　对于α=20°　ha*=1的齿轮，Zmin=17，Xmin=-9.57

　　3.2　考虑到变位后齿轮轮齿强度问题，和现有大齿轮轮齿磨损情况，对大齿轮齿厚，进行测绘：

　　S=m(π/2+2xtgα)

　　经测绘S= 10 mm，取加 工余量S=8，cosα′=cosα，a不变值，a=a′　α=α′=20°取S=8.20得：x=(S/m-π/2)/2tgα=0.784取x=-0.75>xmin满足条件

　　4　强度计算：P=30 kW　n1=20 r/min

　　4.1　载荷计算

　　小轮传递扭矩：T1=9.55×106P/n1

　　=1.432×106(N.m)

　　Ft=2T1/α，Fr=Ft.tgα，Fn=Ft/cosα，

　　Wm=Fn/b

　　W=k0.Wm　　　k=kA.k4.k

　　KA=1工况系数;k0=1.25动荷系数;kβ=1荷分布系数。

　　4.2　齿面接触疲劳强度计算：

　　接触疲劳强度计算是针对齿面疲劳点蚀进行的，对开式传动不必做校核。

　　4.3　齿根弯曲强度计算：

　　强度条件：σF=σb=M/W≤[σ]F　　　　(1)

　　σF——齿根弯曲应力;[σF]——许用弯曲应力;M——齿根弯曲力矩;W——齿根危险剖面的剖面模量

　　计算得：

　　(2)

　　YF——齿形系数　YF=2.2;YS——齿根应力集中系数　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。

　　许用弯曲应力[σF]的计算：

　　单向受载的齿轮，其许用应力按下式计算：

　　[σF]=σOF/SF.YN.YX　　(4)

　　σOF——轮齿单向受载时齿轮材料弯曲疲劳强度极限;σOF=1.8HB=540(N/mm2);SF——安全系数　SF=2.0;Yx——尺寸系数Yx=0.91;YN=1弯曲寿命系数。

　　代入式(3)得：[σF]=245.7　N/mm2

　　代入式(2)得[σF]=140 N/mm2<245.7 N/mm2弯曲强度足够。