少齿数齿轮轴扭转变形及破坏分析.pdfVIP

2012年 8月 机床与液压 Aug．2012 第40卷 第 l5期 MACHINE T0OL HYDRAULICS Vo1．40No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．15．016 少齿数齿轮轴扭转变形及破坏分析 史厚强，张国海，王保民 (陕西理工学院机械工学院，陕西汉中723003) 摘要：以顺 、逆螺旋方向进行了少齿数齿轮轴的扭转试验 ，得到了顺逆向扭转变形和破坏的独特现象，探讨了扭转变 形和破坏的原因。提出了少齿数齿轮设计时应考虑扭转失效破坏的因素。 关键词：少齿数齿轮轴；扭转变形；扭转破坏 中图分类号：THI132．41 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)15—060—2 AnalysisofLessToothedGearAxisofTorsionFailureandDeformation SHIHouqiang．ZHANG Guohai．W ANG Baomin (SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi723003，China) Abstract：ThetorsionOillesstoothedgearaxiswithclockwise＆anticlockwisehelixdirectionswastested．anditsuniquephe— nomenaoftorsionfailureanddeformationobtained．Thecausesoftorsionfailureanddeformationwerediscussed．Itispresentedthatin designingofthelesstoothedgear，thefactorsoftorsionfailureanddefomr ationmustbeconsidered． Keywords：Lesstoothedgearaxis；Torsiondefomr ation；Torsionfailure 1 少齿数齿轮轴扭转试验 形螺旋角方向扭转两种扭转试验，按2，3，4齿数分 对于斜齿轮不发生根切的最小齿数 z 需满足 3组试件 ，在扭转试验机上进行实验 ，齿轮轴的加持 Z = 2h：／sin =2h*．cosfl／sinOt 部分放置在试验机的夹头里，扭转试验机以一定的扭 … 式中： 为端面齿顶高系数 ， 为节圆螺旋角 ， ．为 转角速度和顺 、逆方向转动 ，给齿轮轴施加扭矩如图 端面压力角， 为法面齿顶高系数。 2所示。 为了设计少齿数齿轮，采用同时改变多种参数来 实现减少齿轮的齿数 ，如加大螺旋角 、加大齿形角 O／、采用较大的正变位修正等。同时这样也带来了端 面重合度s减少，齿轮的齿顶变尖、齿廓间的正压 力增大、轴向分力增大的负面影响 。 按照少齿数齿轮的设计要求 ，用齿轮专用滚刀， 图2 逆向扭转试验中 加工了2齿 、3齿、4齿的齿轮轴 ，少齿数齿轮轴试 测 出各个试件 (下)屈服扭矩 、最大扭矩和最 件截面如图1所示。 大扭转角。并绘出扭矩 一扭转角曲线。试验数据如 表 1。 m 表 1 少齿数齿轮扭转试验数据 ⑧ (a)2齿 (b)3齿 (c)4齿 图