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复合齿形系数Yfs是一个无量纲参数,Yfs=YfaYsa其中,齿形系数Yfa是考虑齿形对齿根弯曲应力影响的系数,与齿轮的模数m无关,它表示轮齿的几何形状对抗弯能力的影响,Tfa愈小,轮齿的弯曲强度愈高。而模数m则反映轮齿的大小对抗弯曲能力的影响。
对于基本齿廓参数已确定的渐开线齿轮,其符合齿形系数Yfs决定于齿数Z(或当量齿数Z)、变位系数X,而与模数m无关。Yfs由图5-38查取。
载荷系数K=KaKvKbKa,当要求较精确设计时,可按5-6中介绍资料选取。但通常可近似地取K=1.3~1.7。当原动机为电动机、汽轮机、燃气轮机,工作机载荷平稳,且齿轮支承对称布置时应取小值;当齿轮制造精度高时,可以减小内部动载荷,K可取较小值;当齿轮的速度大时,易产生振动、冲击和噪声,同时增大齿轮传动的动载荷,K取较小值;开式齿轮由于齿面磨损严重,一般取较大值;斜齿轮由于传动较平稳,故K值应比直齿轮取小些;当用单缸内燃机驱动时,考虑到动载荷较大应将K值提高20%左右。
通常两啮合齿轮材料的Qfp1和Qfp2不同,复合齿形系数Yfs1与Yfs2也不相同,故应分别效核两啮合齿轮的齿根弯曲疲劳强度。也可以比较Yfs/Qf2与Yfs2/Qfp2,其比值大者的齿根弯曲疲劳强度较弱,故须效核。但应注意:不论计算Qf1或Qf2,都是用T1和Z1(或d1)代入式(5-30),因为计算圆周力Ftl时是以小齿轮为依据的。
对于开式齿轮传动,只按弯曲疲劳强度设计,但考虑到齿面磨损的影响,而将求得的模数增大10%~15%,再圆整为标准模数。
提高轮齿弯曲疲劳强度的主要措施为:增大模数,适当增加齿宽,选用正变位(x>0)传动,提高制造精度等以减小齿根弯曲应力;改善材质和热处理以提高许用弯曲应力。
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