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鏈輪嚙合時接觸區(qū)域的應(yīng)力分析 |
發(fā)布時間:2020-09-22 文章來源: 瀏覽次數(shù):963 |
鏈輪嚙合時接觸區(qū)域的應(yīng)力分析:
分析齒面的承載能力,首先要分析齒面接觸處的應(yīng)力狀態(tài)和變形情況。漸開線齒輪傳動絕大多數(shù)都是線接觸,到目前為止,應(yīng)力分析都是利用線接觸的兩平行圓柱體代替某-嚙合位置的實(shí)際齒面,把嚙合位置的齒廓曲率半徑當(dāng)做圓柱體的半徑進(jìn)行,如圖2.2所示。由彈性力學(xué)知識可
知,圓柱體在法向分布壓力P。 P作用下,由于接觸表面局部彈性變形,形成面積為2bL的長方形狹帶的接觸面積,其接觸
壓應(yīng)力按橢圓規(guī)律分布,最大 L接觸壓應(yīng)力發(fā)生在狹帶中線
的各點(diǎn)上,并等于平均接觸壓 26應(yīng)力的4/π倍(赫茲應(yīng)力規(guī)
律) [109] 圖2.2兩圓柱體接觸受 力簡圖
假設(shè)圓柱體單位接觸長度上的載荷為P,即
P。= P/L
(2.1)
式中
L-圓柱體接觸線長度,可視為齒寬。則由彈性力學(xué)推出,接觸帶寬度之半b為
b=14:(-一出2+二門)01”式中μ1μ2 兩個圓柱體 1和2 的材料泊松比;
E,E, -兩個圓柱體 1和2的材料彈性模量;
p' =1/(1/p:+1/ρ2)- 一當(dāng)量曲率半徑,外接觸取正號,
內(nèi)接觸取負(fù)號。
若令μ =μ 2=0.3(對于鋼),E,=E2=E=2.1 x 10'MPa,
(2. 2)
則得
b=1.522[P。P1‘P2
E(ρ:+p2))表面最大接觸應(yīng)力為
12
(2. 3)
σ;將式(2.3)代人式(2.4),得
σ;= 0.418|P。
由式(2.4)和式(2.2)得
b = 2π(k +h2)
1-μ,2式中:k,和k后, 分別為:ki.2二元.
2P。π .b
E(p+p2)”
P:°Pz
1/p: + 1/P2
,則得
(2.4)
(2.5)
(2.6)
b= 1.73x10-1/p + 1/p2 (2.7)當(dāng)漸開線齒輪壓力角a =20°,則接觸點(diǎn)處的曲率半徑P,P2分別為圖4.5網(wǎng)細(xì)線 平行圓柱體接觸時的應(yīng)力分析
鏈輪嚙合時應(yīng)力分布接觸點(diǎn)處最大應(yīng)力遵循赫茲應(yīng)力規(guī)律,除與受到載荷有關(guān)外,還與材料泊松系數(shù)、彈性模數(shù)和接觸點(diǎn)曲率半徑相關(guān)。接觸帶寬度與應(yīng)力、齒輪模數(shù)及齒數(shù)有關(guān)。
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