P=1153.403 N/mm
按照文献[1],P≤[P]=1429 N/mm,锥齿轮的表面耐磨性满足要求。
b) 齿轮弯曲强度
锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力为:
σw =
2Tk0kskm×103
kvmsbDJw式中:
σw—锥齿轮轮齿的齿根弯曲应力,MPa; T—齿轮的计算转矩,Nm; k0—过载系数,一般取1;
ks—尺寸系数,当m?1.6mm时,ks= ?ms/25.4?km—齿面载荷分配系数,悬臂式结构,km=1; kv—质量系数,取1; b—所计算的齿轮齿面宽; D—所讨论齿轮大端分度圆直径; Jw—齿轮的轮齿弯曲应力综合系数,
Jw主动齿轮为0.186,从动齿轮为0.217
对于主动锥齿轮, T=1303.679 Nm;从动锥齿轮,T=8047.352Nm; 将各参数代入式中,有:
主动锥齿轮,σw =693.4MPa;
从动锥齿轮,σw =570.737MPa;
按照文献[1], 主从动锥齿轮的σw≤[σw]=700MPa,轮齿弯曲强度满足要求。
0.25 ,计算得0.716;
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c) 轮齿接触强度
锥齿轮轮齿的齿面接触应力为:
σj=cpD12Tzk0kskmkf×103
kvbJj式中:
σj—锥齿轮轮齿的齿面接触应力,MPa; D1—主动锥齿轮大端分度圆直径,mm;D1=46.67mm b—主、从动锥齿轮齿面宽较小值;b=46.5mm kf—齿面品质系数,取1.0; cp—综合弹性系数,取232.N1/2/mm; ks—尺寸系数,取0.716;
Jj—齿面接触强度的综合系数,取0.1225; Tz—主动锥齿轮计算转矩;Tz=1303.679N.m k0、km、kv选择同上式 将各参数代入式中,有:
σj=2745MPa
按照文献[1],σj≤[σj]=2800MPa,轮齿接触强度满足要求。 1.4.7 主减速器锥齿轮轴承的设计计算
a)锥齿轮齿面上的作用力
锥齿轮在工作过程中,相互啮合的齿面上作用有一法向力。该法向力可分解为沿齿轮切线方向的圆周力、沿齿轮轴线方向的轴向力以及垂直于齿轮轴线的径向力。
齿宽中点处的圆周力F
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F=
2T (3-7) Dm2式中:
T—作用在从动齿轮上的转矩,T=8047.352Nm;
Dm2—从动齿轮齿宽中点处的分度圆直径,由式(3-8)确定,即
Dm2=D2-b2sinγ2 (3-8)
式中:
D2—从动齿轮大端分度圆直径;D2=300mm b2—从动齿轮齿面宽;b2=46.5mm γ2—从动齿轮节锥角;γ2=81.158° 将各参数代入式(3-8),有:
Dm2=254.053mm
将各参数代入式(3-7),有:
F=63351.757N
对于弧齿锥齿轮副,作用在主、从动齿轮上的圆周力是相等的。b)锥齿轮的轴向力Faz和径向力Frz(主动锥齿轮) 作用在主动锥齿轮齿面上的轴向力Faz和径向力分别为
FFaz=
cos??tan?cos??sin?sin?? (3-9) FFrz=
cos??tan?cos??sin?sin?? (3-10) 将各参数分别代入式(3-9) 与式(3-10)中,有:
Faz= 3544.27N,Frz=22784.13N
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1.4.8 锥齿轮轴承的载荷
当锥齿轮齿面上所受的圆周力、轴向力和径向力计算确定后,根据主减速器齿轮轴承的布置尺寸,即可求出轴承所受的载荷。图3-4为单级主减速器的跨置式支承的尺寸布置图:
图3-4单级主减速器轴承布置尺寸
图3—4中各参数尺寸:
a=46mm,b=22mm,c=90.5mm,d=60.5mm,e=40,Dm2=304mm。
由主动锥齿轮齿面受力简图(图3-5所示),得出各轴承所受的径向力与轴向力。
图3-5主动锥齿轮齿面受力简图
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