6.6 齿轮传动的计算载荷
为了便于分析计算,通常取沿齿面接触线单位长度上所受的载荷进行计算。沿齿面接触线单位长度上的平均载荷p(单位为N/mm)为
式中:Fn--作用于齿面接触线上的法向载荷,N; L
--沿齿面的接触线长,mm。
法向载荷Fn为公称载荷,在实际传动中,由于原动机及工作机性能的影响,以及齿轮的制造误差,特别是基节误差和齿形误差的影响,会使法向载荷增大。此外,在同时啮合的齿对间,载荷的分配并不是均匀的,即使在一对齿上,载荷也不可能沿接触线均匀分布。因此在计算齿轮传动强度时,应按接触线单位长度上的最大载荷,即计算载荷pca(单位为N/mm)进行计算。即
式中K为载荷系数。
计算齿轮强度用的载荷系数K,包括使用系数KA,动载系数Kv,齿间载荷分配系数Kα及齿向载荷分布系数Kβ,即
KA--使用系数
使用系数KA是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数。这种动载荷取决于原动机和工作机的特性,质量比,联轴器类型以及运行状态等。KA的使用值应针对设计对象,通过实践确定。下表<使用系数>所列的KA值可供参考。
使用系数KA
工作机器 电动机、匀速转动的汽轮机 蒸汽机,燃气轮机液压装置 发电机,均匀传送的带式输送机或板式输送机,螺旋输送机,轻微升降机,包装机,机床进给机构,通风机,均匀密度材料搅拌机等
不均匀传送的带式输送机或板式输送机,机床的主传动机构,重型升降机,工业与矿用风机,重型离心机,变密度材料搅拌机等 橡胶挤压机,橡胶和塑料作间断工作的搅拌机,轻型球磨机,木工机械,钢坯初轧机,提升装置,单缸活塞泵等 2.25 或更大
原动机工作特性及其示例
1.50
1.75
2.00
1.75
1.85
2.00
注:表中所列KA值仅适用于减速传动;若为增速传动,KA值约为表值的1.1倍。当外部机械与齿轮装置间有挠性连接时 ,通常KA值可适当减少。